Was ist eine PNG-Datei?

PNG ist ein Binärformat, das nur einem Programm etwas sagt, das es kennt. Es speichert ein Raster aus Bildpunkten, deshalb wird es weich, sobald man es über die eigene Auflösung hinaus vergrößert. Eingesetzt wird es für Bildschirmfotos, Logos und Strichzeichnungen und das Web.

Die Endung lautet .png, der volle Name Portable Network Graphics. Beides sagt weniger aus als das, was die Datei halten kann — und davon handelt der Rest dieser Seite.

PNG Development Group hat es 1996 veröffentlicht. Die Spezifikation ist ISO/IEC 15948.

Einem Format, das so lange lesbar geblieben ist, kann man etwas anvertrauen, das man in zehn Jahren wiederhaben will.

Sie ist vollständig veröffentlicht, das Format lässt sich also aus dem Dokument umsetzen statt durch Nachsehen. Deshalb taucht es in so vielen Programmen auf, und deshalb gehen Dateien von vor zwanzig Jahren heute noch auf. Veröffentlicht heißt allerdings nicht lizenzfrei: Wo ein Format einen Codec einpackt, ist die Patentfrage eine eigene, die der Standard nicht mitbeantwortet.

PNG speichert seinen Inhalt exakt. Erneutes Speichern ändert nichts, es lässt sich also beliebig oft öffnen, bearbeiten und wieder ablegen, ohne dass sich Schaden ansammelt — genau das macht es zu einem Arbeitsformat und nicht zu einem Ausgabeformat.

PNG führt einen Alphakanal mit, ein Logo behält also seine weichen Kanten über allem, was dahinterliegt, statt in einem weißen Kasten anzukommen.

Bis zu 16 Bit je Kanal. Arbeiten kann es in RGB, Graustufen und eine indizierte Palette.

Mehr als acht Bit je Kanal ist das, was einen Verlauf beim Bearbeiten davon abhält, in Stufen zu zerfallen — wichtig in einer Arbeitsdatei, selten in einer fertigen.

PNG bringt eine Prüfsumme, mit der eine beschädigte Datei auffällt statt stillschweigend falsch gelesen zu werden mit.

Reparieren tut eine Prüfsumme nichts. Sie sagt dir, dass die Datei kaputt ist — das ist der Unterschied zwischen jetzt davon erfahren und es von dem erfahren, dem du sie geschickt hast.

Adobe Photoshop, GIMP und Paint.NET lesen es, und die meisten Programme derselben Art ebenfalls.

Wenn eine Datei nicht aufgeht, liegt es selten am Format — häufiger daran, dass das Programm älter ist als das Format. Die Umwandlung in etwas Älteres ist der verlässliche Weg daran vorbei, und dafür gibt es den Rest dieser Website.

Jeder aktuelle Browser liest es.

Damit lässt es sich bedenkenlos auf eine Seite stellen oder an eine Nachricht hängen, ohne sich zu fragen, was die Gegenseite installiert hat.

PNG kann EXIF-Daten, XMP-Einträge und ICC-Profile halten.

Ob davon etwas eine Umwandlung übersteht, hängt ganz am Zielformat, und die ehrliche Antwort lautet meistens „ein Teil".

PNG ist zum Weitergeben gedacht, nicht zum Arbeiten. Eines zu bearbeiten ist möglich und selten angenehm; der vernünftige Weg führt über die Quelle und einen neuen Export.

Die wiederkehrenden Klagen: die Dateien sind groß für das, was drinsteht.

Nichts davon ist ein Grund, das Format zu meiden. Es sind die Dinge, die man kennen sollte, bevor eines davon einen überrascht — das ist eine andere und eine nützlichere Behauptung.

Das verwirrt am meisten. Zwei Bilder mit 1920 mal 1080 Bildpunkten können 40 kB und 4 MB wiegen. Die PNG-Kompression sucht Wiederholungen entlang der Pixelzeilen: Eine gleichmäßig gefärbte Fläche schrumpft auf fast nichts, während eine Fotografie, in der kaum ein Bildpunkt dem vorigen gleicht, ihr praktisch nichts zu komprimieren bietet.

Daraus folgt eine brauchbare Regel vor der Formatwahl. Ist das Bild eine Zeichnung, ein Diagramm, ein Bildschirmfoto mit Text oder ein Logo, ist PNG klein und makellos. Ist es eine Fotografie, ist PNG riesig, und Sie bezahlen absolute Treue für etwas, das das Auge von einem JPEG bei Qualität 85 nicht unterscheidet.

Ein PNG hundertmal zu speichern, zu öffnen und wieder zu speichern hinterlässt eine Datei, die Bit für Bit der ersten gleicht. Es gibt keine Qualitätsgeneration zu bezahlen und keinen Qualitätsregler, weil es nichts zu wählen gibt: Die Kompression ist von Grund auf umkehrbar.

Deshalb ist PNG das richtige Format für eine Arbeitsdatei. Ein Bildschirmfoto, das noch beschriftet wird, ein Logo, das noch freigestellt wird, ein Bild, das durch drei Programme geht, bevor es veröffentlicht wird: Jeder dieser Schritte würde in JPG etwas kosten und kostet in PNG nichts.

Bis 1994 war GIF das Format mit Transparenz im Web, und es benutzt die LZW-Kompression. In jenem Jahr kündigte Unisys an, das Patent darauf durchzusetzen und von Herstellern GIF-schreibender Software Lizenzgebühren zu verlangen. Die Antwort war ein freies Format, das dieselben Aufgaben besser löst — entworfen binnen weniger Wochen auf einer Mailingliste.

Daher stammen zwei Eigenschaften, die GIF nicht hat: Millionen Farben statt 256, und eine abgestufte Transparenz statt einer mit einem einzigen Bit. Das Patent lief 2004 aus und spielt längst keine Rolle mehr, doch das Format, das seinetwegen entstand, ist geblieben und ist für diese Aufgabe bis heute die bessere Wahl.

Der Alphakanal des PNG hält für jeden Bildpunkt einen Deckkraftwert mit 256 Stufen. Eine gebogene Kante kann damit weich ins Durchsichtige auslaufen, und das Logo wirkt sauber auf weißem Grund, auf dunklem Grund und über einer Fotografie — ohne dass jemand vorher wissen muss, wo es landet.

Genau das kann GIF nicht, wo ein Bildpunkt entweder deckend oder unsichtbar ist und runde Kanten zur Treppe werden. Exportieren Sie ein Logo und wissen nicht, auf welchem Hintergrund es liegen wird, ist das der technische Grund für PNG.

Das übliche PNG nutzt acht Bit für jeden der drei Kanäle, also 256 Stufen für Rot, Grün und Blau. Für jedes Bild, das auf einem Bildschirm landet, ist das reichlich, und man sieht nichts Falsches.

Die Grenze zeigt sich in professioneller Fotografie und im Druck, wo mit 16 Bit je Kanal gearbeitet wird, damit sich Schatten aufhellen oder der Weißabgleich verschieben lässt, ohne dass sichtbare Streifen entstehen. Das Format sieht auch 16 Bit vor, aber kaum ein Programm schreibt sie und praktisch kein Browser nutzt sie: Wer in dieser Tiefe arbeitet, hat sein Arbeitsformat in TIFF und PNG als Kopie zum Zeigen.

Ein PNG aus einem Grafikprogramm enthält fast immer Überflüssiges: Metadatenblöcke, ein Farbprofil, das niemand auswertet, eine größere Farbtabelle als nötig, und eine Kompressionsstufe, die auf Tempo statt auf Wirkung eingestellt war.

Werkzeuge wie oxipng oder pngquant holen zwanzig bis siebzig Prozent heraus, ohne einen sichtbaren Bildpunkt anzufassen — beziehungsweise, bei pngquant, indem sie die Farbtabelle kontrolliert verkleinern. Auf einer Seite mit vielen Oberflächengrafiken ist das die größte Ersparnis, die ohne Formatwechsel zu haben ist.

Für eine Fotografie JPG oder WebP. Für ein Logo oder ein Symbol SVG, das auf jede Größe skaliert und einen Bruchteil wiegt. Für eine Animation ein Video: Ein animiertes PNG gibt es, aber fast nichts liest es, und GIF wiegt mehr als ein gleichwertiges MP4.

PNG bleibt richtig für alles Gezeichnete, für alles mit Text darin, für alles mit weicher Transparenz und für alles, was mehrere Bearbeitungsschritte überstehen muss. Das ist eine genaue Liste, und außerhalb davon gibt es fast immer etwas Besseres.