PNG in JXL umwandeln

Diese Seite hält drei Testbilder vor und schickt sie durch dieselbe Pipeline, die auch hier arbeitet, sodass die Zahlen von diesem Konverter stammen und nicht von einem Vergleich anderswo. Bei 480 mal 320 Pixel und der Standardqualität: Das screenshot-artige Motiv sind 2.608 Bytes als PNG und 13.252 als JXL. Die flache Grafik sind 7.136 als PNG und 5.016 als JXL. Das Foto sind 142.044 als PNG und 7.240 als JXL.

Die mittlere und die letzte Zahl sind die, mit denen JPEG XL üblicherweise beworben wird, und die erste ist die, die für die meisten PNG-Sammlungen zählt — denn was in deutschen Wikis, in Confluence-Räumen und in internen Handbüchern als PNG liegt, sind überwiegend Screenshots, Oberflächenexporte und Diagramme. PNGs Filterung und Deflate sind bei langen Läufen identischer Pixel und harten Kanten außerordentlich gut, und genau daraus besteht dieses Material. Ein allgemeiner fotografischer Codec hat dort keinen Vorteil — er macht die Datei größer und verlustbehaftet zugleich.

PNG ist verlustfrei, und das ist fast immer der Grund, warum eine Datei ein PNG ist statt eines JPG: Die Pixel sind der Beleg. JPEG XL hat einen eigenen echten verlustfreien Modus, von dem die meisten Artikel über das Format sprechen. Diesen Modus nutzt dieser Konverter nicht — der Encoder bekommt eine Qualitätszahl, und die Kennzeichnung für verlustfrei bleibt aus.

Gemessen mit diesem Encoder an einem 256 mal 256 großen Testbild: Bei der Standardqualität 82 kamen bei einem Farbverlauf 73.647 von 262.144 Werten verändert zurück, im schlechtesten Fall um 21 Stufen. Bei Qualität 100 waren es 334 Werte, keiner um mehr als eine Stufe, und flache Grafik kam bit-identisch zurück. Qualität 100 ist also nahezu verlustfrei und lohnt sich, wenn überhaupt umgewandelt wird — aber „nahezu verlustfrei" und „verlustfrei" sind zwei verschiedene Versprechen, und nur eines davon gab PNG.

Fotografische. Ein als PNG gespeichertes Foto ist eine Datei im falschen Format — 142.044 gegen 7.240 Bytes im Beispiel oben, fast das Zwanzigfache — und das passiert ständig: ein Export aus einem Werkzeug, das standardmäßig PNG wählt, ein Screenshot eines Fotos, ein aus einem Video gezogenes Bild, ein achtlos gespeichertes Foto. Diese Dateien sind reine Verschwendung, und jeder moderne Codec behebt das.

Alles andere ist fraglich. Ein Screenshot, ein Oberflächenexport, ein Diagramm, ein Logo, ein gescanntes Dokument, eine Strichzeichnung: PNG ist hier schon nah an der richtigen Antwort, und die Messung bestätigt das. Sinnvoller ist deshalb, die Sammlung zu sortieren statt sie pauschal umzuwandeln. Ist ein PNG über ein Megabyte groß und ein Foto, ist es ein Kandidat; ist es ein paar Kilobyte flache Farbe, lassen.

Für die meisten, die hier landen, ist das eigentliche Ziel „diese PNGs sind zu groß", und dafür gibt es eine Antwort ganz ohne Formatwechsel. Oxipng über ein PNG laufen zu lassen kodiert dieselben Pixel mit besserer Filterung und stärkerem Deflate neu, ändert nichts am Bild und entfernt oft den Großteil der Bytes.

Der Effekt ist nicht klein. Die eigene Bildpipeline dieser Seite maß ein 960 mal 640 großes Foto mit 1.366 KB direkt aus dem PNG-Encoder und 468 KB nach oxipng auf Stufe 2 — zwei Drittel weniger, für 464 ms Arbeit und keinen veränderten Pixel. Stufe 3 kostete 1.133 ms und brachte nichts mehr, weshalb Stufe 2 gewählt wurde. War die Sammlung noch nie durch einen Optimierer gelaufen, liegt genau dort die einfache Ersparnis, ohne dass sich ändert, was die Dateien sind.

Beide Formate tragen einen vollen Alphakanal, ein freigestelltes Bild kommt also mit erhaltener Transparenz an, ohne dass etwas flachgebügelt würde. Dieser Teil ist unproblematisch und braucht keine Einstellung.

Bei der Bittiefe sieht es anders aus. PNG kann 16 Bit je Kanal speichern, JPEG XL sogar 32, aber diese Pipeline dekodiert alles auf 8 Bit — ein 16-Bit-PNG, etwa eine gerenderte Höhenkarte oder ein wissenschaftlicher Export, wird also reduziert, indem nur das höherwertige Byte je Wert vor dem Kodieren übernommen wird. Keines der beiden Formate trägt daran Schuld; der Konverter kann JPEG XL schlicht nicht mehr als acht Bit übergeben, und wer 16-Bit-PNGs bewusst hält, sollte sie nicht über diese Seite leiten.

PNG ist das am universellsten unterstützte Bildformat überhaupt: jeder Browser, jedes Betriebssystem, jede Office-Suite, jedes Upload-Formular, jedes Telefon. Diese Allgegenwart ist häufig der eigentliche Grund, warum eine Datei ein PNG ist, ganz unabhängig von der Verlustfreiheit.

Die Unterstützung für JPEG XL ist lückenhaft. GIMP und ImageMagick können damit umgehen, Photoshop braucht ein Plug-in, die Browserunterstützung ist uneinheitlich, und viel gewöhnliche Software zeigt ein unbekanntes Dateisymbol. Eine gemeinsam genutzte Sammlung umzuwandeln — Dokumentationsbilder, Assets, die ein Team abruft, Screenshots aus Tickets — macht diese Dateien für einen Teil der Leute unbrauchbar, die sie brauchen, und dieser Preis ist meist deutlich höher als die verfolgte Bytesersparnis. Der ehrliche Einsatzort ist ein privates, selbst verwaltetes Archiv.

Ein PNG kann EXIF, XMP und ein ICC-Farbprofil tragen, und Screenshots aus farbverwalteten Systemen tragen häufig ein Profil. Nichts davon reist mit: Jede Bildumwandlung hier dekodiert zu reinen Pixeln und kodiert neu, also fällt alles davon weg, und es gibt keine Einstellung auf der Seite, die daran etwas ändern könnte.

Der Verlust des ICC-Profils hat die sichtbarste Folge. Ein mit Display P3 getaggtes PNG wird hier zu einem ungetaggten 8-Bit-RGB-Bild, das die meiste Software danach als sRGB liest — gesättigte Farben flachen dadurch leicht ab. Für Screenshots und Dokumentation ist das unsichtbar; für Gestaltungsarbeit, die gegen Markenfarben abgeglichen wird, nicht — noch ein Grund, das PNG als Master zu behalten, was auch immer sonst passiert.

Ist die Datei ein Foto und das Ziel eine Webseite, funktioniert PNG zu WebP überall, und PNG zu AVIF ist bei flachem Inhalt noch einmal kleiner. Ist die Datei für einen Menschen bestimmt, ist PNG zu JPG das erwartete Format. Beide sind besser unterstützte Antworten auf dasselbe Größenproblem.

Muss die Datei exakt bleiben, sollte sie ein PNG bleiben — das ist die Aufgabe des Formats, und nichts hier erledigt sie besser. Und ist die Sammlung groß genug, dass Speicherplatz wirklich das Problem ist, löst das Komprimieren der PNGs an Ort und Stelle genau das, ohne zu ändern, was die Dateien sind — fast immer der richtige Tausch für eine Sammlung, die auch andere nutzen.

Das PNG wird dekodiert und das JXL geschrieben, mit als WebAssembly kompilierten Codecs, die nur bei Bedarf geladen werden, vollständig im Tab. Nichts überquert das Netzwerk, es gibt kein Konto, und das kostenlose Limit liegt bei 100 MB je Datei — mehr als genug für jeden Screenshot und für die meisten gerenderten Exporte.

Ganze Ordner funktionieren: ablegen, jede Datei mit eigener Fortschrittsanzeige umwandeln, das Ergebnis kommt als ZIP zurück. JPEG-XL-Kodierung ist langsamer als WebP und schneller als AVIF. Ein paar typische Dateien zuerst umwandeln und die Bytezahlen vergleichen — bei dem flachen Material, das die meisten PNG-Sammlungen dominiert, macht diese Umwandlung die Dateien größer, und das an fünf Dateien zu merken kostet eine Minute, wo es an fünftausend einen Nachmittag kostet.