PNG (Portable Network Graphics) ist ein verlustfreies Rasterbildformat mit optionalem Alphakanal, das 1996 als patentfreier Ersatz für GIF entwickelt wurde und heute Standard für Web-Grafiken, Logos und Screenshots ist.
Rubrik: Ausgabeformate & Technische Standards · Unterrubrik: Bild-Dateiformate · Niveau: Einsteiger Dateiendung: .png · Entwickler: PNG Development Group / W3C · Eingeführt: 1996
Was ist PNG?
PNG ist das bevorzugte verlustfreie Bildformat im digitalen Bereich. Es wurde entwickelt, um die Einschränkungen des GIF-Formats (begrenzte Farbpalette, Patentprobleme) zu überwinden. PNG speichert Bildinformationen ohne jeden Qualitätsverlust und unterstützt vollständige Transparenz über einen 8-Bit-Alphakanal – ein entscheidender Vorteil gegenüber JPEG.
Erklärung
PNG verwendet den DEFLATE-Algorithmus, eine Kombination aus LZ77 und Huffman-Kodierung. Dieser Algorithmus ist vollständig verlustfrei: Das dekomprimierte Bild ist pixelidentisch mit dem Original. Vor der Kompression wendet PNG sogenannte Filter an, die benachbarte Pixelwerte in Differenzwerte umrechnen und so die Komprimierbarkeit erhöhen.
Farbmodi: PNG unterstützt mehrere Modi:
- Graustufen (1, 2, 4, 8, 16 Bit)
- RGB (8 oder 16 Bit pro Kanal = 24 oder 48 Bit)
- RGBA mit Alphakanal (8 oder 16 Bit pro Kanal = 32 oder 64 Bit)
- Indizierte Farbe (bis 8 Bit, max. 256 Farben)
Transparenz (Alphakanal): PNG-8 unterstützt einfache Binärtransparenz (ein Farbwert gilt als transparent). PNG-24/32 bietet hingegen volle 8-Bit-Transparenz (256 Transparenzstufen pro Pixel), was weiche Übergänge und Schatten auf beliebigen Hintergründen ermöglicht. 16-Bit-PNG bietet sogar 16-Bit-Alphakanal.
Metadaten: PNG kann Textmetadaten (Autor, Beschreibung, Erstellungsdatum) und ICC-Farbprofile einbetten. EXIF-Daten werden hingegen nicht nativ unterstützt, können aber als Text-Chunk ergänzt werden.
Interlacing: Wie JPEG unterstützt PNG interlaced Speicherung (Adam7-Algorithmus), bei der das Bild progressiv geladen wird. Im modernen Web ist das jedoch weniger relevant.
Dateigrößen: PNG-Dateien sind für fotografische Inhalte erheblich größer als JPEG. Ein typisches Foto als PNG-24 ist 3–6× größer als die optimierte JPEG-Version. Bei Grafiken mit wenigen Farben, harten Kanten und Transparenz ist PNG jedoch kompakter und qualitativ überlegen.
PNG-8 vs. PNG-24: PNG-8 speichert maximal 256 Farben als indizierte Palette (ähnlich GIF) und erzeugt kleine Dateien für einfache Grafiken. PNG-24 speichert den vollen 24-Bit-Farbraum verlustfrei. PNG-32 ist PNG-24 mit Alphakanal.
Animiertes PNG: PNG selbst unterstützt keine Animation. Für animierte PNG-Dateien existiert das APNG-Format als Erweiterung – siehe GIF und APNG.
Beispiele
- Logos und Markenzeichen: Ein Firmenlogo mit transparentem Hintergrund wird als PNG-32 exportiert, damit es auf jeder Hintergrundfarbe korrekt dargestellt wird.
- Screenshots: Bildschirmfotos von Software-Interfaces werden als PNG gespeichert, weil Text und Pixel scharf und ohne Artefakte dargestellt werden.
- UI-Elemente: Schaltflächen, Icons und Illustrationen in Web- und App-Entwicklung werden häufig als PNG (oder SVG) ausgeliefert.
- Zwischenspeicherung in der Bildbearbeitung: Wer Bilder in mehreren Schritten bearbeitet, speichert Zwischenstände als PNG, um Qualitätsverluste durch wiederholtes JPEG-Speichern zu vermeiden.
- Digitale Illustrationen: Zeichenprogramme exportieren Illustrationen als PNG-32, wenn Transparenz benötigt wird und keine Vektoren verfügbar sind.
In der Praxis
Wann PNG verwenden:
- Grafiken mit harten Kanten, Text, Linien
- Bilder mit Transparenz (Logos, Overlays, UI-Elemente)
- Screenshots und Interface-Dokumentation
- Verlustfreie Zwischenspeicherung
Export-Einstellungen:
- Für Web: PNG-24 mit Alphakanal wenn nötig, andernfalls PNG-8 für einfarbige Grafiken
- Kompression: Stufe 6–9 (verlustfrei, nur Dateigröße variiert, nicht Qualität)
- Farbprofil sRGB einbetten für korrekte Darstellung im Browser
Software-Kompatibilität: Universell unterstützt – alle Browser, Betriebssysteme, Bildbearbeitungsprogramme, Office-Anwendungen.
Nachteile: Keine Animation (nativ), große Dateien bei Fotos, kein CMYK-Modus (eingeschränkte Druckeignung).
Vergleich & Abgrenzung
Gegenüber JPEG: PNG ist verlustfrei und transparent, aber bei Fotos erheblich größer. JPEG ist für Fotos ohne Transparenz fast immer die bessere Wahl hinsichtlich Dateigröße. PNG gewinnt bei allem, was scharfe Kanten, Text und Transparenz erfordert.
Gegenüber WebP: WebP bietet sowohl verlustfreie als auch verlustbehaftete Kompression mit Transparenz und erzeugt dabei kleinere Dateien als PNG. WebP ist jedoch noch nicht in jedem Kontext universell einsetzbar (ältere Software, manche Print-Workflows).
Häufige Fragen (FAQ)
Wann sollte ich PNG statt JPEG verwenden? PNG ist die richtige Wahl, wenn das Bild Transparenz benötigt, Text, Linien oder harte Kanten enthält oder verlustfrei gespeichert werden muss. Für Fotos ohne Transparenz ist JPEG die effizientere Wahl. Ein guter Test: Enthält das Bild gleichmäßige Farbflächen oder scharfe Kontraste? Dann PNG. Enthält es Verläufe und fotografische Texturen? Dann JPEG oder WebP.
Welche Qualitätseinstellungen sind bei PNG optimal? PNG hat keine Qualitätsstufen im eigentlichen Sinne – das Ergebnis ist immer pixelgenau identisch. Die Kompressionseinstellung (1–9) beeinflusst nur die Dateigröße und die Verarbeitungszeit. Stufe 6 ist ein guter Standard für Web-Exporte. Für maximale Komprimierung bei zeitkritischen Deployments können Tools wie pngquant (verlustbehaftete Paletten-Reduktion) oder oxipng (verlustfreie Optimierung) eingesetzt werden.
Weiterführend
- W3C PNG Specification (Third Edition, 2022) – w3.org/TR/png
- Roelofs, G.: „PNG: The Definitive Guide", O'Reilly, 1999
- Google web.dev: „Choosing the right image format" (2023)
