JPEG vs. PNG: Welches komprimierte Bildformat ist besser?

Bei der digitalen Bildbearbeitung überwiegen vor allem zwei Bildformate: JPEG (oder JPG) und PNG.

Auf den ersten Blick mag ein einzelnes Bild, das in beiden Formaten angezeigt wird, identisch erscheinen, aber wenn man genau hinschaut und sich die Daten ansieht, gibt es einen erheblichen Unterschied zwischen ihnen. Ein Format ist nicht immer besser als das andere, da jedes für die Verwendung unter bestimmten Umständen konzipiert ist, basierend auf Ihren Anforderungen an Bildqualität, Dateigröße usw. Hier erfahren Sie, was Sie über beide Formate wissen müssen, um ihre Stärken und Schwächen optimal zu nutzen.

Was ist das JPEG-Format?

Die Abkürzung für Joint Photographic Experts Group – das Team, das das Format entwickelt hat – JPEG ist aufgrund seines sorgfältigen Gleichgewichts zwischen Dateigröße und Bildqualität zum standardmäßigen komprimierten Format in der digitalen Fotografie und beim Online-Bildaustausch geworden.

Das genaue Verhältnis variiert je nach Programm und verwendeten Einstellungen, aber das typische JPEG-Bild hat ein Komprimierungsverhältnis von 10:1. Wenn Sie mit einem 10-MB-Bild beginnen und es als JPEG exportieren, sollten Sie am Ende ein Bild mit etwa 1 MB erhalten. Bei einem JPEG sollte es nahezu keinen wahrnehmbaren Qualitätsunterschied geben, obwohl dies vom Inhalt und Dateityp des Originalbilds abhängt.

Dazu nutzt JPEG die diskrete Kosinustransformation (DCT). Obwohl die Mathematik dahinter kompliziert ist, betrachtet dieser Komprimierungsalgorithmus das gesamte Bild, bestimmt, welche Pixel im Bild den umliegenden Pixeln ähnlich genug sind, und fügt die Pixel in Kacheln (Pixelgruppen mit demselben Wert) zusammen.

Diese Methode ist äußerst effizient, geht jedoch mit dem Verlust von Informationen einher, die Sie nicht mehr zurückerhalten können. JPEG-Bilder sind (mit einigen unten aufgeführten Ausnahmen) verlustbehaftet, was bedeutet, dass die verlorenen Daten nach dem Speichern des Bildes nicht wiederhergestellt werden können. Genau wie beim Erstellen einer Fotokopie einer Fotokopie sieht jedes Mal, wenn Sie ein JPEG öffnen und speichern, dieses etwas schlechter aus als zuvor, bis schließlich alle Details verloren gehen.

Aus diesem Grund wird JPEG nicht als Archivbildformat empfohlen, da es zu Qualitätsverlusten kommt, wenn Sie es jemals öffnen und erneut bearbeiten müssen. Wie Adobe Lightroom können zerstörungsfreie Bildbearbeitungsprogramme helfen, dieses Problem zu umgehen, vorausgesetzt, Sie löschen niemals Ihre Originaldateien, da sie Änderungen nur als Metadaten speichern und nicht über das Originalbild schreiben.

JPEG sollte auch bei textlastigen Bildern oder Illustrationen mit scharfen Linien vermieden werden, da definierte Linien durch Anti-Aliasing dazu neigen, unscharf zu werden. (Anti-Aliasing ist eine absichtliche Unschärfe zur Beseitigung rauer Kanten.) Wie Sie im Bild unten, einem Screenshot von unserer Homepage, sehen können, weisen der Text und der weiße Hintergrund im JPEG-Format (rechts) im Vergleich zum PNG viele Artefakte auf ( links).

Allerdings gibt es Zeiten, in denen Sie Formate wie PDFs in JPEGs umwandeln müssen. In solchen Fällen ist es am besten, sicherzustellen, dass Sie den Export mit den höchsten Qualitätseinstellungen durchführen, um sicherzustellen, dass der gesamte Text scharf ist.

JPEG unterstützt sowohl RGB- als auch CMYK-Farbräume in 8-Bit, die CMYK-Angebote lassen jedoch zu wünschen übrig. (Moderne Drucker verarbeiten RGB-Dateien problemlos, daher stellt dies kein großes Problem dar. Es wäre jedoch hilfreich, wenn Sie beim Drucken immer noch auf höherwertige Formate angewiesen sind.)

Im Laufe der Jahre sind viele Variationen von JPEG entstanden und gegangen. Beispielsweise wurde JPG-LS entwickelt, um verlustbehaftete Komprimierung zu beheben, konnte sich jedoch nie durchsetzen und blieb schließlich auf der Strecke. JPG 2000 versuchte ebenfalls, das verlustfreie Problem anzugehen, konnte sich aber ebenfalls nicht durchsetzen. BPG, ein neues Format, das auf dem H.265-Videostandard basiert, wollte JPEG ablösen, konnte sich aber nie wirklich durchsetzen.

Die JPEG-Ersteller haben kürzlich ein neues Format vorgestellt, das nicht das JPEG ersetzen, sondern neben ihm als Option für schnelleres Streaming existieren soll. In einem JPEG XS erfolgt die Komprimierung nur sechsmal statt zehnmal, aber einfachere Algorithmen sorgen dafür, dass die Datei für Streaming-Aufgaben schneller ist. Ein möglicher Ersatz könnte HEIF sein, das ebenfalls auf dem H.265-Standard basiert. Wo andere gescheitert sind, könnte HEIF dank der Unterstützung einer der größten Technologiemarken erfolgreich sein: Apple. Es ist noch viel zu tun, aber mehr Bildbearbeitungsprogramme und mehr Geräte bieten Unterstützung für das neue Format, wie beispielsweise JPEG Pleno, das Benutzern ein hervorragendes Toolset bietet, das holografische Bildgebung, Textur plus Tiefe, Punktwolken und Licht umfasst Felder.

Was ist das PNG-Format?

PNG ist ein Akronym für Portable Network Graphics und ein verlustfreies Dateiformat, das als offenere Alternative zum Graphics Interchange Format (GIF) entwickelt wurde.

Im Gegensatz zu JPEG, das auf der DCT-Komprimierung basiert, verwendet PNG die LZW-Komprimierung, die mit den GIF- und TIFF-Formaten identisch ist. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die zweistufige LZW-Komprimierung von PNG in den Bilddaten enthaltene Bitfolgen verwendet und diese längeren Sequenzen dann mit begleitenden Shortcodes abgleicht, die in einem Wörterbuch (manchmal auch als Codebuch bezeichnet) enthalten sind, das in der Bilddatei gespeichert ist. Das Ergebnis ist eine kleinere Datei, die eine hohe Qualität beibehält.

Der größte Vorteil von PNG gegenüber JPEG besteht darin, dass die Komprimierung verlustfrei erfolgt, d. h. es gibt keinen Qualitätsverlust bei jedem Öffnen und erneuten Speichern. PNG verarbeitet auch detaillierte, kontrastreiche Bilder gut. Aus diesem Grund ist PNG häufig das Standarddateiformat für Screenshots, da es eine nahezu perfekte Pixel-für-Pixel-Darstellung des Bildschirms liefern kann, anstatt Pixelgruppen zusammenzukomprimieren.

Eines der herausragenden Merkmale von PNG ist die Unterstützung von Transparenz. Sowohl bei Farb- als auch bei Graustufenbildern können Pixel in PNG-Dateien transparent sein. Auf diese Weise können Sie Bilder erstellen, die sich nahtlos in den Inhalt eines Bildes oder einer Website einfügen. Viele Bearbeitungsprogramme verwenden einen karierten Hintergrund, um die Transparenz einer Grafik anzuzeigen. Dadurch eignet sich PNG hervorragend für Logos, insbesondere solche mit Text, die auf einer Website verwendet werden. Wenn Sie in Photoshop einen transparenten Hintergrund erstellen und die Bilder im JPG-Format speichern, wird dieser transparente Hintergrund hingegen weiß, da das Format keine Transparenz unterstützt.

Wenn es um Fotografie geht, scheint PNG eine solide Alternative zu proprietären RAW-Formaten für die verlustfreie Bildspeicherung zu sein. Die Wahrheit ist jedoch, dass es viele bessere Alternativen gibt, wie zum Beispiel Digital Negative (DNG) von Adobe – das Sie sogar auf Ihrem Smartphone aufnehmen können – und TIFF. PNG unterstützt auch keine nativen EXIF-Daten, zu denen Informationen wie Verschlusszeit, Blende und ISO der Kamera gehören, mit der es aufgenommen wurde.

PNG wurde für das Web entwickelt und hat sich bewährt. JPEG ist möglicherweise das Format der meisten Bilder. Dennoch besetzt PNG eine wichtige Nische, die JPEG nicht effektiv erreichen kann. Dies ist im Grunde die einzige Wahl, wenn Sie ein Logo oder einen Text deutlich über anderen Elementen einer Website darstellen möchten. Aufgrund seiner hohen Bildqualität und verlustfreien Komprimierung wird es auch häufig von Archivaren, Denkmalpflegern und anderen Informationswissenschaftlern bei der Digitalisierung von Dokumenten, Ephemera und Realien genutzt.

Ähnlich wie JPEG gab es im Laufe der Jahre auch bei PNG einige Variationen. APNG ist ein immer noch unterstütztes Format, das die animierte Funktionalität von GIFs nachbilden soll. Es ist bei weitem nicht so verbreitet, wird aber von vielen modernen Browsern unterstützt.

Ein weiterer lustiger Leckerbissen ist, dass in den frühen Stadien der PNG-Entwicklung vorgeschlagen wurde, es PING zu nennen, ein Akronym für „PING Is Not GIF“, eine freche Anspielung auf die Schöpfer des GIF-Formats.

Fazit: Was ist der Unterschied zwischen JPEG und PNG und welches ist besser?

Letztlich ist keines der Bildformate besser als das andere. Es kommt einfach darauf an, welches für Ihre Bedürfnisse besser geeignet ist.

Wenn Sie ein Foto von Ihrer Kamera auf Instagram, Twitter usw. teilen möchten, verwenden Sie am besten ein JPEG. Es ist kleiner, für die Fotografie optimiert und wird auf fast allen erdenklichen Plattformen und Diensten umfassend unterstützt.

Wenn Sie einen Screenshot machen, den Sie mit Anmerkungen versehen oder zur späteren Verwendung archivieren möchten, ist PNG besser für Ihre Anforderungen geeignet. Die Dateigröße ist möglicherweise größer als die einer entsprechenden JPEG-Datei, aber Sie müssen sich keine Sorgen machen, dass die Qualität bei jedem erneuten Speichern verloren geht, und Sie wissen, dass jedes Pixel genauso scharf ist wie beim letzten Öffnen. Wie Logos lassen sich auch die meisten Webgrafiken besser als PNGs speichern, da sie transparente Bereiche nutzen können.

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