PNG-bestand: de belangrijkste kenmerken

Welk afbeeldingsformaat verschijnt op meer webpagina's dan enig ander? Niet JPEG, zoals u misschien al had geraden, maar PNG. Volgens Web Technology Surveys heeft 74,8% van alle pagina's minstens één PNG-afbeelding, en dat percentage stijgt elke maand.

PNG is zeer geschikt voor afbeeldingen in effen kleuren zonder schaduw, hoewel het elke RGB-afbeelding aankan. Het wordt vaak gebruikt voor banners, decoraties, grafieken en cartoons. Dankzij de flexibele alfakanaaltransparantie kan de afbeelding probleemloos worden gecombineerd met andere inhoud op een pagina.

Voordat iedereen internet gebruikte, waren GIF-afbeeldingen populair op diensten als CompuServe. Mensen konden er kleine afbeeldingsbestanden mee maken, wat belangrijk was toen 2400 bps als een snelle verbinding werd beschouwd. Maar toen begon Unisys licentiekosten te vragen voor het gebruik van zijn gepatenteerde compressie-algoritme.

Dit maakte de mensen boos. Ze gingen Unisys niet betalen om hun afbeeldingen te plaatsen. JPEG werkte niet goed op de computers van de jaren negentig. TIFF was zo overladen met functies dat het hetzelfde probleem had.

Een groep ontwikkelaars uitte hun frustratie door een nieuw, licentievrij formaat te creëren dat eenvoudig maar krachtig was. Ze noemden het PNG, wat Portable Network Graphics betekent. Je kunt het uitspreken als "P-N-G" of "ping". In tegenstelling tot GIF, dat beperkt is tot 256 kleuren, ondersteunt het volledige kleuren en grijstinten.

De eerste versie van de formaatdefinitie kwam uit in 1996. Het bestandstype gebruikt de extensie .png.

In 2003 werd het formaat een ISO-standaard, met enkele kleine herzieningen in 2004. Het is in wezen hetzelfde als PNG 1.2. Sindsdien is het formaat niet meer veranderd.

Alle webbrowsers die afbeeldingen ondersteunen, kunnen PNG-bestanden weergeven.

Wat is precies een PNG-bestand? Het is een beeldbestand met een lossless gecomprimeerd beeldformaat. "Verliesloos" betekent dat de compressie volledig omkeerbaar is. De oorspronkelijke bits van elke pixel kunnen bit voor bit worden hersteld door het bestand te decomprimeren. Dit verschilt van formaten als JPEG, die enkele gegevensbits van de lage orde verliezen omwille van kleinere bestanden. Het comprimeert nog steeds goed wanneer het beeld bestaat uit vaste stukken kleur. Fotografische afbeeldingen en tekeningen met delicate kleurschakeringen hebben minder baat bij PNG-compressie. De compressiemethode, "Deflate" genaamd, is dezelfde als een veelgebruikte ZIP-compressiemethode.

Een PNG-bestand bestaat uit "chunks". Deze bevatten de beeldgegevens, informatie die nodig is om het te tekenen, en metadata die het bestand beschrijven. De metadata kunnen de titel, auteur, copyright, bron, aanmaaktijd en meer bevatten. Makers van bestanden kunnen nieuwe metadatasleutels definiëren. Ze kunnen zelfs nieuwe chunk types definiëren voor eigen gebruik, en PNG lezers die de chunks niet herkennen zullen ze negeren.

De beeldhoogte en -breedte kunnen oplopen tot 2.147.483.648 pixels. Het is moeilijk voor te stellen in welk geval dit niet genoeg zou zijn.

Afbeeldingen kunnen optioneel interlaced zijn. Een interlaced PNG-afbeelding herschikt de gegevens zodat ze in twee of meer passen kunnen worden getekend, terwijl de gegevens in volgorde worden verwerkt. Deze functie wordt tegenwoordig niet meer zo vaak gebruikt als in de tijd van trage verbindingen en processoren. Het laat de computer een lage-resolutie versie van de afbeelding tekenen om te beginnen, en dan details toevoegen in volgende passes totdat de gebruiker de hoogste kwaliteit afbeelding ziet.

Het PNG-formaat ondersteunt verschillende kleurmodellen:

• Geïndexeerde kleur. Elke pixel is een index in het kleurenpalet. De maximale pixelgrootte is 8 bits, dus er kunnen maximaal 256 kleuren zijn. Geïndexeerde kleur produceert zeer kleine bestanden wanneer de afbeelding slechts enkele kleuren nodig heeft.

• Grijswaarden. Elke pixel bevat een enkele kleurwaarde, die een grijstint voorstelt. De grootste beschikbare pixelgrootte is 16 bits.

• RGB-kleur. Elke pixel bevat drie waarden van elk 8 of 16 bits, die respectievelijk een waarde voor rood, groen en blauw vertegenwoordigen.

Aan een grijswaarden- of RGB-afbeelding kan een alfakanaal worden gekoppeld. De alfa-waarde voor elke pixel vertegenwoordigt geen kleur, maar een mate van transparantie. Dit maakt twee soorten effecten mogelijk.

• Een gedeeltelijk transparantieniveau, zoals 50%, laat een afbeelding door een andere heen lijken. Dit is handig voor het tekenen van achtergronden.

• Door sommige pixels van een afbeelding 100% transparant te maken, wordt voor die pixels niets getekend. Zo kun je een afbeelding maken in de vorm van een cirkel of ovaal, met gaten in het midden, of met een volledig onregelmatige vorm.

Het is ook mogelijk om zonder alfakanaal aan te geven dat een bepaalde pixelwaarde betekent dat de pixel 100% transparant is. Deze methode vereist minder bestandsoverhead.

PNG ondersteunt ICC-kleurprofielen, gammacorrectie en witpunt. Deze functies helpen om nauwkeurige, consistente kleuren te krijgen op elke gekalibreerde monitor.

RGB is het enige full-color model dat PNG ondersteunt. Het ondersteunt geen CMYK of steunkleur, dus het is niet ideaal voor het voorbereiden van afdruktaken.

Elk bestandsformaat werkt het best in bepaalde gevallen en is minder geschikt voor andere. Het PNG-formaat is het meest geschikt voor stilstaande beelden met effen kleuren (in tegenstelling tot continue tonen) op een computerscherm. Het is geen goede keuze voor afdrukken, en het kan geen animatie aan. Het is zeer geschikt voor logo's, banners, grafieken en tekeningen uit de vrije hand. We kunnen PNG vergelijken met enkele andere populaire formaten.

• GIF bestaat nog steeds om één reden: je kunt er eenvoudige animaties en filmpjes mee maken met een kleine bestandsgrootte. Het is beperkt tot 256 kleuren en ondersteunt geen kleurprofielen. De grootste afbeelding is 32.767 pixels in breedte en hoogte. De patenten erop zijn al lang verlopen, dus u kunt het gratis gebruiken.

• JPEG is ontworpen voor afbeeldingen met continue tonen, zoals foto's. Het gebruikt lossy compressie, dus het is geen goed archiverings- of bewerkingsformaat, maar de bestanden zijn redelijk klein. Afbeeldingen in effen kleuren kunnen wazig zijn, vooral op de lagere kwaliteitsniveaus.

• TIFF ondersteunt zowel lossy als lossless compressie en staat meerdere afbeeldingen toe (bv. miniatuur en afbeelding op ware grootte) in één bestand. Het bevat functies om kleuren van professionele kwaliteit te produceren voor drukwerk. Het wordt niet ondersteund door de meeste webbrowsers.

• SVG wordt gebruikt voor tekeningen. Het beschrijft de afbeelding als een reeks vormen in plaats van een reeks pixels. Een typisch SVG-bestand is erg klein, maar ziet er op elke schaal goed uit. Het formaat is ongeschikt voor foto's en kunst uit de vrije hand.

• WebP is een relatief nieuw afbeeldingsformaat met goede compressie in zowel lossy als lossless modus. Niet alle browsers ondersteunen het.