PNG komprimieren

PNG speichert jedes Pixel exakt, kann also keine Details verwerfen wie JPEG. Was es kann, ist Wiederholung auszunutzen. Jede Zeile durchläuft zuerst einen Filter, der Pixel als Differenzen zu ihren Nachbarn kodiert, und das Ergebnis wird dann mit DEFLATE komprimiert — demselben Algorithmus wie ZIP. Beide Stufen belohnen Vorhersehbarkeit: Je häufiger sich dasselbe Byte-Muster wiederholt, desto enger lässt sich die Datei packen.

Die Anzahl unterschiedlicher Farben zu reduzieren ist es, was diese Vorhersehbarkeit erzeugt. Ein Screenshot direkt vom Handy kann vierzigtausend feinabgestufte Farbtöne enthalten, die meisten davon unsichtbare Ein-Pixel-Variationen. Das auf eine sorgfältig gewählte Palette von 256 Farben zu reduzieren ändert wahrnehmungsmäßig fast nichts, macht die Pixeldaten aber drastisch repetitiver, und DEFLATE erledigt dann den Rest. Der Container bleibt verlustfrei; das Bild darin wird zuvor vereinfacht.

Deshalb variieren PNG-Optimierungsergebnisse je nach Inhalt so stark. Ein Logo mit acht flachen Farben ist bereits nahe am Palettenlimit und lässt sich kaum reduzieren. Ein Screenshot mit vielen Verläufen kann 60% seiner Größe verlieren, ohne sichtbaren Unterschied.

Die richtige Palettengröße hängt vollständig davon ab, wie viel kontinuierliche Farbabstufung das Bild enthält. Flache Grafiken überstehen eine drastische Reduzierung, weil sie von Anfang an nicht viele Farben hatten; alles mit Verläufen, Schatten oder fotografischem Inhalt braucht Spielraum, sonst zeigen sich Bänder — die sanfte Rampe bricht in sichtbare Stufen.

Dithering ist die Abhilfe. Es verteilt den Rundungsfehler auf benachbarte Pixel, damit das Auge sie wieder zu einem sanften Verlauf mischt, statt harte Grenzen zwischen Paletteneinträgen zu sehen. Es kostet ein paar Prozentpunkte Dateigröße, weil es die Daten leicht weniger repetitiv macht — genau das ist der Tausch: etwas Größe zurück für Verläufe, die kohärent bleiben. Lassen Sie es bei allem Fotografischen aktiviert, deaktivieren Sie es bei flachen Grafiken, wo es nur Rauschen hinzufügt.

PNG wird häufig für Bilder verwendet, die nie PNG hätten sein sollen. Ein als PNG gespeichertes Foto ist meist fünf- bis zehnmal größer als dasselbe Foto als JPEG mit Qualität 85, und keine Palettenreduzierung schließt diese Lücke — das Format ist einfach nicht für kontinuierliche Töne gebaut. Wenn das Bild von einer Kamera stammt und keine Transparenz hat, ist die Konvertierung eine viel größere Verbesserung als die Komprimierung.

Der umgekehrte Fehler ist genauso häufig. Screenshots mit Text, Logos mit harten Kanten und Strichzeichnungen sehen als JPEG bei jeder vernünftigen Qualität schlecht aus, weil die frequenzbasierte Transformation scharfe Grenzen verwischt und Halos um Buchstaben hinterlässt. Diese gehören zu PNG, wo sie oft ohnehin kleiner sind als JPEG.