PNG „kurz erklärt“
Eine PNG ist eine verlustfreie Rastergrafik, welche vor allem im Webdesign verwendet wird. Sie zeichnet sich durch die Möglichkeit transparenter Hintergründe aus, benötigt jedoch auch mehr Speicherplatz und ist nicht für den Druck kompatibel.
Was ist eine PNG?
PNG steht für Portable Network Graphics und findet demnach auch hauptsächlich Anwendung im digitalen Grafikbereich. Beliebt ist dieses Bildformat besonders, weil es als Rastergrafik verlustfrei komprimieren kann. Außerdem hat eine PNG die Möglichkeit, transparente Teilflächen zu beinhalten, was dieses Dateiformat besonders für Webdesign interessant macht.
Wofür verwendet man PNG-Dateien?
Für PNG-Dateien gibt es unterschiedliche Anwendungsbereiche.
Im Webdesign und für Benutzeroberflächen eignen sich PNGs für Logos, Icons, transparente Bilder und auch Navigationselemente, da sie selbst bei hoher Kompression scharf bleiben.
PNGs finden auch in der Dokumentation Anwendung, wenn es um Software-Anleitungen oder Fehlermeldungen geht. Durch die verlustfreie Komprimierung können Teilschritte oder Fehlermeldungen mit Screenshots exakt dargestellt werden, um Probleme schnell und effektiv zu lösen.
In der Bildbearbeitung können PNGs verwendet werden, wenn ein Projekt zwischengespeichert werden soll, sodass es bis zur nächsten Verwendung nicht an Qualität verliert. Aber auch im 3D-Modelling oder der Spieleentwicklung werden PNGs verwendet, um teilweise transparente Objekte darzustellen.
In Präsentationsdateien wie PowerPoint finden PNG-Dateien Anwendung, wenn Grafiken auf einen weißen Kasten verzichten sollen oder einen transparenten Hintergrund benötigen.
Sticker, Profilbilder oder andere Grafiken in den sozialen Medien sind auch häufig PNGs, sodass sie auf unterschiedlichen Geräten immer scharf dargestellt werden können.
Grenzen und Nachteile
PNG-Dateien besitzen jedoch nicht nur Vorteile. Es gibt einige Aspekte, welche beachtet werden sollten, bevor man sich für dieses Bildformat entscheidet.
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Große Dateien
PNGs komprimieren verlustfrei, übernehmen also jeden Pixel eines Originalbildes, sodass die Dateien 5–10 Mal größer als vergleichbare Formate wie JPEG sind. -
Ungeeignet für Druckdaten
PNGs unterstützen das Farbmodell CMYK nicht, welches für den Druck benötigt wird, und sind deshalb als Druckvorlagen ungeeignet. -
Keine nativen Metadaten
Das bedeutet, dass bei einer Speicherung eines Originalbildes als PNG bestimmte Metadaten wie Erstellungsdatum oder Kameratyp nicht übernommen werden. Für die Langzeitspeicherung von Fotos sind PNGs also nicht geeignet. -
Keine Animationen
Im Gegensatz zu GIFs unterstützen PNGs keine Animationen. Es gibt zwar ein animiertes PNG-Format (APNG), dieses wird jedoch nicht von allen Plattformen unterstützt. -
Skalierbarkeit
Da es sich um Rastergrafiken handelt, können sie nicht beliebig vergrößert werden, ohne zu verpixeln. Hierfür werden Vektorgrafiken benötigt. -
Verringerter Pagespeed
Durch die hohe Dateigröße können PNGs zu einer verlängerten Ladezeit einer Seite führen, was für den Nutzer einen Nachteil darstellt.
Vergleich mit anderen Formaten
Neben der PNG gibt es noch weitere Bildformate, welche hierzu in Konkurrenz stehen. Der folgende Abschnitt wird PNGs mit verschiedenen Dateiformaten vergleichen.
PNG vs. JPEG
| PNG | JPEG | |
| Kompression | Verlustfrei | Verlustbehaftet |
| Dateigröße | Groß | Klein |
| Transparenz | Möglich | Nicht möglich |
PNGs werden deshalb für Logos, Texte und Grafiken verwendet, während JPEGs Anwendung in der Fotospeicherung finden, um Speicherplatz zu sparen.
PNG vs. WebP
| PNG | WebP | |
| Kompression | Verlustfrei | Verlustfrei |
| Dateigröße | Groß | 25-30% kleiner |
| Transparenz | Möglich | Möglich |
WebP ist, einfach ausgedrückt, eine bessere PNG. Die grundlegenden Funktionen sind identisch, jedoch kann WebP auch Animationen anzeigen und benötigt deutlich weniger Speicherplatz.
PNG vs. SVG
| PNG | SVG | |
| Formattyp | Rastergrafik | Vektorgrafik |
| Skalierbar | Nein | Ja |
| Transparenz | Möglich | Möglich |
SVG ist eine vergleichbare Vektorgrafik, welche den entscheidenden Vorteil hat, dass das Bild beliebig vergrößert werden kann, ohne zu verpixeln. Vektorgrafiken können jedoch keine hochkomplizierten Bilder darstellen, weshalb für komplexe Grafiken PNG zu empfehlen ist.
PNG vs. TIFF
| PNG | TIFF | |
| Metadaten | Nicht übernommen | Vollständig übernommen |
| Druckkompatibilität | Nein | Ja |
| Transparenz | Möglich | Möglich |
TIFF ist ein professionelles Format, welches die exakten Metadaten von Bildern übernimmt und auch mit Druckern kompatibel ist, da es CMYK unterstützt. Deshalb eignet sich dieses Format auch als Druckvorstufe, aber auch für die Archivierung, während PNG eher im täglichen Gebrauch Anwendung findet.
Erstellung und Konvertierung
Für das Erstellen einer PNG gibt es mehrere Varianten zur Auswahl. In der Regel kann man in Grafikprogrammen erstellte Bilder im Speicherprozess einfach als PNG abspeichern. Dies erzwingt oft einen Standard von PNG-24 (oder PNG-32, falls es transparente Flächen gibt). Möchte man die kleinere Variante PNG-8, so kann man diese unter „Exportieren als…“ auswählen.
Der Unterschied dieser drei Varianten ist die Menge an möglichen Farben. Während PNG-8 nur 256 Farben darstellen kann, können PNG-24 und -32 mehrere Millionen an Farbtönen darstellen.
Für die Konvertierung kommt der Aufwand auf das Zielformat an. Soll die Rastergrafik in eine Vektorgrafik, beispielsweise SVG, umgewandelt werden, geht dies maximal für Logos und einfache Grafiken, deren Außenlinien mithilfe eines Programms oder händisch übertragen werden. Für Bilder und Fotos ist dies jedoch kaum möglich.
Die Umwandlung in JPEG oder WebP geht oft einfach über Browser-Konverter oder Photoshop, wobei JPEGs bei transparenten Teilen des Originalbilds diese weiß oder schwarz ausfüllen.
Bei einer Konvertierung zu TIFF oder PDF für den Druck muss während des Prozesses darauf geachtet werden, dass das Farbschema von RGB zu CMYK geändert wird, da die ausgedruckten Grafiken sonst Farbveränderungen aufweisen.
Technische Struktur
Die technische Struktur hinter einer PNG-Datei besteht aus einigen Einzelteilen, welche im Folgenden erklärt werden sollen.
PNG-Dateien beinhalten alle eine 8-Byte-Signatur: 89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A. Diese sorgt dafür, dass jedes Betriebssystem die Datei als PNG erkennt, selbst bei falscher Dateiendung. Auch Übertragungsfehler werden hierbei überprüft.
Die einzelnen Datenblöcke innerhalb einer PNG werden in Chunks unterteilt, welche durch jeweils 4 Buchstaben betitelt sind. Es gibt drei kritische Chunks, welche zwingend erforderlich sind:
- IHDR (Header): Breite, Höhe, Farbtiefe und Kompressionsmethode der Datei
- IDAT (Image Data): Mehrere IDAT-Chunks kodieren die Bildinformationen
- IEND (Ende): Markiert das Ende der Datei
Daneben gibt es außerdem Hilfs-Chunks, welche nur in bestimmten Fällen vorhanden sind:
- PLTE: für die Farbpalette bei PNG-8-Dateien
- tRNS: für Transparenz ohne vollen Alphakanal
- gAMA/cHRM: Farbinformationen für Geräteanpassung
Die Komprimierung besteht aus zwei Teilschritten: Filtern und der Anwendung von Deflate-Algorithmen. Im Filter-Prozess werden die einzelnen Pixel analysiert und die Farbkodierung im Verhältnis zu den nebenliegenden Bildpunkten erfasst, statt nur einzelne Farbdaten aufzuzeichnen. Der Deflate-Algorithmus komprimiert die Datei dann im gleichen System wie eine Zip-Datei.
Der Alphakanal bestimmt die Transparenz der Pixel. Neben den drei Hauptkanälen Rot, Grün und Blau gibt es in einer PNG noch den Kanal Alpha. Dieser ist in eine zusätzliche 8-Bit-Ebene unterteilt, welche für jedes Pixel die Transparenz von 0 = durchsichtig bis 255 = voll deckend speichert.
Häufig gestellte Fragen
PNG ist ein Bildformat vom Typ der Rastergrafik. Das bedeutet, dass man die Grafik nicht beliebig vergrößern oder verkleinern kann. Die Abkürzung steht für Portable Network Graphics, da der Dateityp ausschließlich im digitalen Raum verwendet werden kann.
Das hängt von der Zielverwendung ab. PNGs sind sehr große, verlustfreie Dateien. Das bedeutet, dass sie sehr viele Details abbilden, jedoch auch eine größere Menge an Speicherplatz benötigen. JPEGs dagegen sind kleiner, dafür aber verlustbehaftet. Für Foto-Archivierung sind JPEGs besser geeignet, für Webgrafiken PNGs. Ein guter Kompromiss ist jedoch WebP.
Nicht immer. Viele Screenshots sind standardmäßig PNGs, andere sind JPEGs. Das hängt vom Endgerät und von den Standardeinstellungen ab. Auf dem Smartphone sind Screenshots in der Regel jedoch JPEGs, um Speicherplatz zu sparen.