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2025-06-26T14:28:32Z

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{{Infobox Dateiformat
| Icon =
| Logo = [[Datei:Png-logo.png|160px|Logo]]
| Screenshot =
| Beschreibung = 
| Dateiendung = .png
| MIME = image/png
| MIME-Anm = <ref>{{Internetquelle |url=https://www.iana.org/assignments/media-types/media-types.xhtml#image |titel=Image Media Types |hrsg=[[Internet Assigned Numbers Authority]] |datum=2009-09-27 |sprache=en |abruf=2010-10-06}}</ref>
| MagischeZahl = \x89PNG\r\n\x1a\n<ref>{{Internetquelle |url=https://libpng.org/pub/png/spec/1.2/PNG-Rationale.html#R.PNG-file-signature |titel=PNG (Portable Network Graphics) Specification, Version 1.2 |titelerg=12.12. PNG file signature |datum=1999-07-14 |hrsg=libpng.org |sprache=en |abruf=2010-10-06}}</ref>
| MagischeZahlNotation = [[Escape-Sequenz#In C und verwandten Programmiersprachen|ASCII-C-Notation]]
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| Entwickler = PNG Development Group (dank [[World Wide Web Consortium|W3C]])
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| Art = Verlustfreies [[Rastergrafik|Bitmap]]-[[Grafikformat]]
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}}

'''Portable Network Graphics''' ('''PNG''', {{enS}} für „portable Netzwerkgrafik“, als [[Akronym]] auch silbisch ausgesprochen [{{IPA|pɪŋ}}]) ist ein [[Grafikformat]] für [[Rastergrafik]]en mit [[Verlustfreie Kompression|verlustfreier]] [[Datenkompression]]. Es ist vom [[World Wide Web Consortium]] (W3C) anerkannt und das meistverwendete verlustfreie Grafikformat im Internet.<ref>{{Internetquelle |url=https://w3techs.com/technologies/overview/image_format |titel=Usage statistics of image file formats for websites |werk=w3techs.com |sprache=en |abruf=2025-06-17}}</ref>

PNG wurde als [[Freie Software|freier]] Ersatz für das ältere, bis zum Jahr 2006 mit [[Patent]]forderungen belastete [[Graphics Interchange Format]] (GIF) entworfen und ist weniger komplex als das [[Tagged Image File Format]] (TIFF). PNG unterstützt neben unterschiedlichen [[Farbtiefe (Computergrafik)|Farbtiefen]] auch [[Transparenz (Computergrafik)|Transparenz]] per [[Alphakanal]]. PNG-Fotos sind in der Regel wesentlich größer als [[JPEG]]. Das PNG-Format konnte lange Zeit nicht ohne Weiteres in Browsern dargestellt werden, so dass es sich erst nach Jahren neben JPEG und GIF behaupten konnte.<ref>Sibylle Mühlke: Adobe Photoshop CC, 7. Auflage 2018, S. 1051</ref>

== Geschichte ==
Die Entwicklung des PNG-Formats begann Ende 1994, verglichen mit anderen Grafikformaten wie TIFF, GIF und JFIF (JPEG) also recht spät. Auslöser waren [[Lizenz]]forderungen der Softwarefirma [[Unisys]] für den von GIF verwendeten [[Lempel-Ziv-Welch-Algorithmus]] (LZW).

Am 4. Januar 1995 legte Thomas Boutell einen frühen Entwurf (PBF Draft 1) vor.
Die erste richtige PNG-Spezifikation (Version 1.0) von Thomas Boutell und Tom Lane wurde bereits am 1. Oktober 1996 offizielle Empfehlung des [[World Wide Web Consortium]] (W3C).
Am 14. Oktober 1996 erhielt PNG von der [[Internet Assigned Numbers Authority]] (IANA) den [[Internet Media Type|MIME-Typ]] <code style="white-space:nowrap">image/png</code> zugewiesen.
Am 15. Januar 1997 wurde PNG von der [[Internet Engineering Task Force]] (IETF) als <nowiki>RFC 2083</nowiki><ref name="RFC2083" /> verabschiedet.
Am 31. Dezember 1998 erschien die von Adam Costello und Glenn Randers-Pehrson überarbeitete PNG-Spezifikation Version 1.1.
Am 11. August 1999 veröffentlichte Glenn Randers-Pehrson schließlich die bisher letzte Version 1.2.
Diese wurde am 10. November 2003 zum [[Internationale Organisation für Normung|ISO]]-Standard ISO/IEC 15948:2003 erhoben und gleichzeitig zur zweiten Ausgabe der W3C-Empfehlung.

Die PNG-Arbeitsgruppe (PNG Development Group) ist seit dem 14. September 2021 vom W3C mit der Pflege und Weiterentwicklung der PNG-Spezifikation beauftragt. Die dritte Ausgabe der PNG-Spezifikation, die die ordnungsgemäße Unterstützung von APNG, High Dynamic Range (HDR) und Exif -Daten hinzufügt, wurde am 25. Oktober 2022 als erster öffentlicher Arbeitsentwurf veröffentlicht<ref>{{Internetquelle |url=https://github.com/w3c/png/blob/main/Third_Edition_Explainer.md |titel=png/Third_Edition_Explainer.md at main · w3c/png |sprache=en |abruf=2025-06-26}}</ref> und schließlich am 24. Juni 2025 als W3C-Empfehlung.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.w3.org/news/2025/portable-network-graphics-png-specification-third-edition-is-now-a-w3c-recommendation/ |titel=Portable Network Graphics (PNG) Specification (Third Edition) is now a W3C Recommendation |datum=2025-06-24 |sprache=en |abruf=2025-06-26}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://www.w3.org/TR/png-3/ |titel=Portable Network Graphics (PNG) Specification (Third Edition) |sprache=en |archiv-url=http://web.archive.org/web/20250625202127/https://www.w3.org/TR/png-3/ |archiv-datum=2025-06-25 |abruf=2025-06-26}}</ref>

Seit langem ist das PNG-Format weit verbreitet; es hat vor allem GIF ersetzt bei verlustfrei stark komprimierbaren Grafiken wie beispielsweise Buttons, Icons und Logos. Für Fotos wird es meist nur dann verwendet, wenn deren verlustfreie Speicherung Vorrang hat vor einer geringen Datengröße, da verlustbehaftete Kompression (wie z. B. durch JPEG) Fotos i. A. noch deutlich stärker komprimieren kann, ohne dass für das menschliche Auge signifikante Qualitätsverluste auftreten.

== Eigenschaften ==
=== Farbmodi und Präzision ===
Das PNG-Format ermöglicht [[Graustufe]]n-, Vollfarb- und [[Indizierte Farben|Farbpaletten-Modus]], sowie einen Graustufen- und einen Farbmodus mit Alpha-Kanal (Farb-Typen 0, 2, 3, 4 und 6).

==== Farbtiefen ====
Bei Graustufenbildern kann die Auflösung 1, 2, 4, 8 oder 16 Bit pro Pixel betragen, bei Farbbildern 8 ([[RGB-Farbraum|RGB]]8) oder 16 Bit (RGB16) pro [[Farbkanal]]. Farbbilder können alternativ mit dem Farbpalettenmodus mit bis zu 256 indizierten Farben gespeichert werden. Die indizierten Farben sind aus dem vollen RGB8-Spektrum frei wählbar.

==== Transparenz ====

PNG-Dateien können Transparenzinformationen enthalten, entweder in Form eines Alphakanals, als einzelne transparente Farbe oder als ergänzende Transparenzpalette zu einer vorhandenen Farbpalette, die zu jeder Palettenfarbe einen Transparenzwert enthält.

PNG unterstützt Alphakanäle mit 8 Bit oder 16 Bit Tiefe. Es handelt sich um einen Kanal mit einer zusätzlichen Information für jedes Pixel. Diese gibt in unterschiedlichen Abstufungen die Deckkraft an, wie viel vom Hintergrund eines Bildes durchscheinen soll. Ist dieser Wert 0, so scheint der Hintergrund vollständig zu 100 % durch. Wird bei einer Tiefe von 8 Bit der Maximalwert von 255 angegeben (beziehungsweise 65535 bei 16 Bit), entspricht dies einer vollständigen Deckung. Der Hintergrund ist in diesem Fall nicht sichtbar.

Das PNG-Format erlaubt somit unabhängig vom Hintergrund die [[Kantenglättung|Kanten von Text und Bildern zu glätten]]. Man kann echte [[Schlagschatten]] verwenden, die im Hintergrund ausblenden.

=== Metadaten und Datenblöcke ===
PNG-Dateien sind aus verschiedenen [[Datenblock|Datenblöcken]] (englisch „chunks“) mit jeweils unterschiedlichen Funktionen aufgebaut, die durch eine Zeichenkette aus vier Buchstaben gekennzeichnet werden (beispielsweise ''tEXt'' für textuelle Informationen). Neben den Pflicht-Blocktypen IHDR, IDAT, PLTE und IEND, die jede Implementierung unterstützen muss, sind weitere optionale Datenblöcke standardisiert.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.libpng.org/pub/png/spec/1.2/PNG-Chunks.html |titel=PNG (Portable Network Graphics) Specification, Version 1.2 |titelerg=4. Chunk Specifications |datum=1999-07-14 |hrsg=libpng.org |sprache=en |abruf=2025-06-17}}</ref>
Diese können [[Metadaten]] zu den Bildinhalten und andere Zusatzinformationen enthalten, etwa zur [[Farbkorrektur]]. Diese können mit Programmen wie [[TweakPNG]]<ref>{{Internetquelle |autor=Jason Summers |url=https://entropymine.com/jason/tweakpng/ |titel=TweakPNG |werk=entropymine.com |sprache=en |abruf=2025-06-17}}</ref> bearbeitet werden. Anwendungen können auch private Datenblöcke für eigene Zwecke definieren. [[Adobe Fireworks]] verwendet PNG als Anwendungsformat und nutzt private Datenblöcke, um darin verschiedene weitere Informationen abzulegen. Dabei besteht allerdings auch Verwechslungsgefahr mit den wesentlich kleineren, normalen PNG-Dateien.

== Technische Details ==
=== Dateikopf ===
Eine PNG-Datei beginnt immer mit der folgenden, acht Byte langen Signatur ([[Magische Zahl (Informatik)|Magische Zahl]]):
{| class="wikitable"
|- class="hintergrundfarbe6"
! Byte(s) (hex)
! Bemerkung
|-
| 89
| Tabulator mit gesetztem Bit 7
|-
| 50 4E 47
| ASCII-Zeichenkette „PNG“; ermöglicht das leichte Identifizieren des Dateiformats bei Textansicht oder in einem Texteditor.
|-
| 0D 0A
| [[Wagenrücklauf|CR]] und [[Zeilenvorschub|LF]] ([[MS-DOS]]-typisches Zeilenende)
|-
| 1A
| Das Zeichen [[End of File]].<br /> Dieses Byte würde die Ausgabe abbrechen, falls die Datei zum Beispiel mit dem MS-DOS-Befehl ''TYPE'' ausgegeben würde.
|-
| 0A
| Zeilenvorschub
|}

=== Komprimierung ===
Die verlustfreie Datenkompression in PNG basiert auf mehreren, teils optionalen Verarbeitungsschritten. Zuerst können mit einem Vorfilter die Werte benachbarter Bildpunkte dekorreliert werden, um sie besser komprimierbar über eine Differenz zu Nachbarwerten beschreiben zu können. Dann kann mit einer [[Substitutionskompression]]smethode versucht werden, wiederkehrende Bildmuster zu erkennen und durch kürzere Rückverweise auf ein vorheriges Auftreten zu ersetzen.
Abschließend wird eine [[Entropiekodierung]] angewendet, die Auftrittswahrscheinlichkeiten einzelner Werte ausnutzt, indem sie die Werte nach Wahrscheinlichkeit sortiert durch Codes variabler Länge ersetzt.

Das nebenstehende „Bananenbild“ zeigt, welche Bildbereiche wie effizient komprimiert werden können.

==== Dekorrelation ====

[[Datei:PNG-Gradient.png|mini|Ein PNG-Bild mit 256 Farben, das dank Vorfilter nur 251 Byte groß ist. Das gleiche Bild als GIF-Datei wäre mehr als 13-mal so groß.]]

In der Regel korreliert der Farbwert eines Bildpunktes mit Werten von Nachbarpunkten, das heißt, es besteht eine Abhängigkeit oder Ähnlichkeit. Um diese Korrelationen auszunutzen, unterstützt PNG Vorfilter, die die Ausgangsdaten zunächst dekorrelieren. Dadurch werden Bildpunkte über die Differenz zu Nachbarpunkten beschrieben ([[Delta-Kodierung]]). Zu jeder Bildzeile kann eine von 5 Filtermöglichkeiten bestimmt werden (siehe unten). Die Auswahl erfolgt aus Geschwindigkeitsgründen oft heuristisch. Diese Filter ersetzen auf umkehrbare Weise die Farbwerte der Bildpunkte durch (ebenso viele, ebenso große) Differenzwerte. Dieses Differenzsignal hat in der Regel eine wesentlich geringere Dynamik, also Werte mit im Schnitt kleineren Beträgen. Diese sind von der abschließenden Entropiekodierung effektiver zu komprimieren. Je uniformer die Bildinhalte ausfallen, desto gewinnbringender funktioniert dieser Mechanismus.
Bei der Dekodierung werden nach der Dekomprimierung der Daten umgekehrte Versionen der Filter angewandt, um die eigentlichen Bilddaten wiederherzustellen.

Diese Möglichkeit ist einer der Gründe für die geringe Größe von PNG-Dateien.

PNG definiert in der derzeitigen Version fünf verschiedene Filtertypen{{Anker|Filtertypen}}:
{| class="wikitable"
|- class="hintergrundfarbe6"
!Nummer !! Name !! Beschreibung
|-
|0 || None || Keine Vorfilterung. Es wird auf den originalen Pixeldaten gearbeitet.
|-
|1 || Sub || Es werden die Differenzen zu dem jeweils links benachbarten Pixel verarbeitet.
|-
|2 || Up || Es werden die Differenzen zu dem jeweils darüber liegenden Pixel verarbeitet.
|-
|3 || Average || Es wird die Differenz zu dem Mittelwert aus dem darüber liegenden und dem links benachbarten Pixel gebildet.
|-
|4 || Paeth || Es wird aus dem links benachbarten, dem darüber liegenden und dem schräg links oben benachbarten Pixel ein sogenannter ''Paeth-Predictor''-Wert berechnet, welcher das Pixel für die Differenzbildung bestimmt.
|}

Manche Kodierer probieren zur Verbesserung der Kompression mehrere Filter durch. Dies ist besonders bei den zahlreichen Werkzeugen zur Optimierung der PNG-Kompression eine gängige Technik.

In vielen Fällen bietet der nach seinem Erfinder [[Alan W. Paeth]] benannte Paeth-Predictor die besten Ergebnisse. Mit diesem wird versucht, aus den links, oben und linksoben benachbarten Bildpunkten automatisch den ähnlichsten für die Differenzbildung zu nutzen. Die Funktion wählt den Bildpunkt, der links+oben−linksoben am nächsten kommt.

==== Substitutionskompression und Entropiekodierung ====
[[Substitutionskompression]] und [[Entropiekodierung]] erfolgen nach dem populären [[Deflate]]-Verfahren, da dieses ohne Belastung durch [[Softwarepatent]]e frei verwendbar ist. Es umfasst Substitutionskompression nach Storer, Szymanski, Lempel und Ziv ([[Lempel-Ziv-Storer-Szymanski-Algorithmus|LZSS-Algorithmus]]) und Entropiekodierung nach [[Huffman-Kodierung|Huffman]].

Viele Programme binden für die Deflate-Kodierung und -Dekodierung ([[Codec]]) die [[Freie Software|freie]] Deflate-Bibliothek [[zlib]] ein, welche ursprünglich extra für PNG geschaffen wurde.
Die Deflate-Komprimierung kann üblicherweise (wie auch in anderen Anwendungen – beispielsweise bei der ZIP-Kompression) im Ausgabeprogramm in 10 Stufen von 0 (keine) bis 9 (beste) eingestellt werden.

Bislang ist Deflate die einzige unterstützte Methode. Es ist aber absichtlich Raum für Erweiterungen gelassen worden, um in zukünftigen PNG-Versionen auch andere, effizientere oder schnellere Algorithmen zu unterstützen. Um Abwärtskompatibilität zu existierenden PNG-fähigen Programmen zu gewährleisten, ist derzeit eine Aufnahme anderer Verfahren in den Standard jedoch nicht geplant.

=== Pixelformat ===
'''Erlaubte Kombinationen aus Farbtyp und Bittiefe'''
{| class="wikitable floatcenter"
! rowspan="2" |Farbtyp
! rowspan="2" |Kanäle
! colspan="5" |Bits pro Kanal
|-
!1
!2
!4
!8
!16
|-
!Indiziert
!1
|style="background:#9eff9e" |1
|style="background:#9eff9e" |2
|style="background:#9eff9e" |4
|style="background:#9eff9e" |8
|style="background:#ffc7c7" |
|-
!Graustufen
!1
|style="background:#9eff9e" |1
|style="background:#9eff9e" |2
|style="background:#9eff9e" |4
|style="background:#9eff9e" |8
|style="background:#9eff9e" |16
|-
!Graustufen und Alpha
!2
|style="background:#ffc7c7" |
|style="background:#ffc7c7" |
|style="background:#ffc7c7" |
|style="background:#9eff9e" |16
|style="background:#9eff9e" |32
|-
!True Color
!3
|style="background:#ffc7c7" |
|style="background:#ffc7c7" |
|style="background:#ffc7c7" |
|style="background:#9eff9e" |24
|style="background:#9eff9e" |48
|-
!True Color und Alpha
!4
|style="background:#ffc7c7" |
|style="background:#ffc7c7" |
|style="background:#ffc7c7" |
|style="background:#9eff9e" |32
|style="background:#9eff9e" |64
|}
[[Pixel]] in PNG-Bildern sind Zahlen, die entweder Indexe von Beispieldaten in der Palette oder die Beispieldaten selbst sein können. Die Palette ist eine separate Tabelle, die im PLTE-Block enthalten ist. Beispieldaten für ein einzelnes Pixel bestehen aus einem [[Tupel]] von eins bis vier Zahlen. Die Zahlen werden als ''Kanäle'' bezeichnet und jede Zahl im Bild wird in einem identischen Format codiert. Die zulässigen Formate [[codieren]] jede Zahl als [[Integer (Datentyp)|Integerwert]] ohne Vorzeichen mit einer festen Anzahl von Bits, die in der PNG-Spezifikation als ''[[Bittiefe]]'' bezeichnet wird. Das ist nicht dasselbe wie die [[Farbtiefe (Computergrafik)|Farbtiefe]], die üblicherweise verwendet wird, um sich auf die Gesamtzahl der Bits in jedem Pixel und nicht in jedem Kanal zu beziehen. Die zulässigen Bittiefen sind in der Tabelle zusammen mit der Gesamtzahl der für jedes Pixel verwendeten Bits zusammengefasst. Die Anzahl der Kanäle hängt davon ab, ob das Bild in Graustufen oder Farbe vorliegt und ob es einen [[Alphakanal]] hat. PNG erlaubt die folgenden Kanalkombinationen, die als ''Farbtyp'' bezeichnet werden.

Der Farbtyp wird als 8-Bit-Wert angegeben, allerdings werden nur die unteren drei Bits verwendet und selbst dann sind nur die fünf oben aufgeführten Kombinationen zulässig. Solange der Farbtyp gültig ist, kann er als Bitfeld betrachtet werden, wie in der folgenden Tabelle zusammengefasst:<ref>W3C: [https://www.w3.org/TR/png/#11IHDR ''Portable Network Graphics (PNG) Specification (Third Edition) - IHDR Image header'']</ref>
{| class="wikitable floatcenter"
! rowspan="2" |Farbtyp
! rowspan="2" |Name
! colspan="4" |Binärwerte
! rowspan="2" |Masken
|-
! title="undefined" |
! title="alpha" |A
! title="color" |C
! title="palette" |P
|-
!0
!Graustufen
|style="background:#ffc7c7" |0
|style="background:#ffc7c7" |0
|style="background:#ffc7c7" |0
|style="background:#ffc7c7" |0
|
|-
!2
!True Color
|style="background:#ffc7c7" |0
|style="background:#ffc7c7" |0
|style="background:#9eff9e" |1
|style="background:#ffc7c7" |0
|Farbe
|-
!3
!Indiziert
|style="background:#ffc7c7" |0
|style="background:#ffc7c7" |0
|style="background:#9eff9e" |1
|style="background:#9eff9e" |1
|Farbe, Palette
|-
!4
!Graustufen und Alpha
|style="background:#ffc7c7" |0
|style="background:#9eff9e" |1
|style="background:#ffc7c7" |0
|style="background:#ffc7c7" |0
|Alpha
|-
!6
!True Color und Alpha
|style="background:#ffc7c7" |0
|style="background:#9eff9e" |1
|style="background:#9eff9e" |1
|style="background:#ffc7c7" |0
|Alpha, Farbe
|}

== Kompatibilität ==
=== Farbprofile ===
Bis auf [[Safari (Browser)|Safari]] und [[Mozilla Firefox|Firefox]] (nach Aktivierung) unterstützt bisher (2022) kein Browser eingebettete [[Farbprofil]]e (iCCP-Blöcke). Sie bieten daher kein vollständiges Farbmanagement. Dadurch, dass Safari als einziger Browser auch vollständige Farbprofile wiedergibt, ist eine einheitliche und plattformübergreifende Darstellung bei Bildern im PNG-Format mit eingebettetem Farbprofil zurzeit (2022) nicht möglich. Zumindest für den Browser Firefox ist diese Funktion aber für die nächsten Jahre geplant. Eingebettete [[Gammakorrektur]]werte (gAMA-Blöcke) hingegen werden von den meisten aktuellen Browsern fehlerfrei erkannt und verarbeitet.

== Rechtliches ==
Das PNG-Format unterliegt keiner [[Softwarepatent|Patentbeschränkung]]. Jeder Softwarehersteller kann daher ohne Zahlung von Lizenzgebühren Programme veröffentlichen, die PNG lesen und schreiben können.

== Vergleich ==
=== Vorteile ===
* Die Kompression ist verlustfrei und dabei meist kompakter als vergleichbare Formate.<ref name="kompressionsvergleich">{{Internetquelle |url=https://www.aivosto.com/articles/imageformats.html |titel=Image formats compared |werk=aivosto.com |sprache=en |abruf=2012-10-10 |kommentar=Vergleich der Eigenschaften (auch Kompression) von BMP, GIF, PNG, JPEG, TIFF, PCX und TGA}}</ref>
* Unterstützung von [[Alphakanal|Alpha-Transparenz]] (bis zu 16 Bit, also 65.536 Stufen; gebräuchlich sind 8 Bit).
* Unterstützung von [[ICC-Profil|Farb]]- und [[Gammakorrektur|Helligkeitskorrekturmechanismen]], um sicherzustellen, dass ein Bild auf verschiedenen Systemen annähernd gleich aussieht.
* Das Format unterliegt einem festen Standard und ist erweiterbar, so dass theoretisch jedes Programm bestimmte Mindestanforderungen erfüllen muss. Außerdem ist PNG sowohl aufwärts-, als auch abwärtskompatibel, was Inkompatibilitäten zwischen verschiedenen Versionen reduziert.
* Durch integrierte Prüfsummen wird ermöglicht, Fehler in der Datei frühzeitig zu erkennen.
* PNG-Dateien sind ''[[Streaming Media|streambar]]'', das heißt zur Interpretation des Dateiinhalts ist kein [[wahlfreier Zugriff]] wie etwa bei vielen [[Tagged Image File Format|TIFF]]-Dateien notwendig.
* Es ist ein optionales [[Interlacing (Grafiken)|Interlacing]] mit 7 Durchläufen nach Adam M. Costello („[[Adam7]]“) verfügbar, also der allmähliche Bildaufbau bei der Übertragung über langsame Datenleitungen. Schon bei sehr geringer Übertragung ist bereits eine relativ brauchbare Darstellung möglich.<ref>{{Internetquelle |autor=Stephan T. Lavavej |url=https://nuwen.net/png.html |titel=Introduction to PNG |werk=nuwen.net |sprache=en |abruf=2010-10-06}}</ref>
* Die Unterstützung durch alle graphischen [[Webbrowser]] ist vorhanden.

=== Nachteile ===
* Die offizielle Möglichkeit, Animationen darzustellen, ist das [[Multiple-Image Network Graphics|MNG]]-Format, welches von keinem Browser unterstützt wird. Für animierte PNG hat sich stattdessen das [[Animated Portable Network Graphics|APNG]]-Format durchgesetzt. Auch über verschiedene [[Web-Technik]]en können PNG als [[Spritesheet]]s animiert werden, wie es zum Beispiel von [[Facebook]] unterstützt wird, im Gegensatz zu animiertem GIF.
* PNG unterstützt das [[CMYK-Farbmodell]] nicht und ist deshalb nicht als vollständiger [[Tagged Image File Format|TIFF]]-Ersatz geeignet.
* Eingebettete Metainformationen werden zwar unterstützt, sie entsprechen aber weder dem [[Exchangeable Image File Format|Exif]]- noch dem [[IPTC-IIM-Standard|IPTC-Standard]].
* PNG ermöglicht nicht das einfache Laden von Bildteilen. Wer nur einen Ausschnitt des Bildes laden möchte, muss alle Bildzeilen davor mitladen. Im Falle von PNG-Dateien, die nicht sequentiell, sondern ''interlaced'' gespeichert wurden, muss sogar noch mehr geladen werden.
* Das Format erreicht bei bestimmten Bildarten (zum Beispiel Fotos) prinzipbedingt nicht die Kompressionsraten verlustbehafteter Algorithmen, wie etwa [[JPEG]]. Auch Algorithmen, die auf bestimmte Klassen von Bilddaten spezialisiert sind, komprimieren bei solchen Inhalten besser als PNG (Beispiel: [[JBIG2]] für gerasterte [[Binärbild]]er).

=== Vergleich mit Graphics Interchange Format (GIF) ===
[[Datei:Adam7 passes.gif|mini|Schematische Darstellung des [[Adam7]]-[[Interlacing (Grafiken)|Interlacings]] bei einem 16×16-Pixel-Bild]]
Mangels Animationsmöglichkeit stellt PNG für sich eine unvollständige Alternative zum [[Graphics Interchange Format|GIF]]-Format dar.
Animationsmöglichkeiten sind bei PNG in ein eigenes Format ausgelagert. Die beiden Formate sollten zusammen GIF vollständig ersetzen; dazu kam es bis heute nicht.

Neben dem Farbpaletten-Modus unterstützt PNG zusätzlich Vollfarb- und Graustufenbilder mit einer Präzision von bis zu 16 Bit pro Farbkanal.
Bei GIF ist es nur möglich, einen einzigen der Paletteneinträge als vollständig transparent zu deklarieren.

Die [[Kompressionsrate]] von PNG ist meistens besser als bei GIF.
Die Vorfilter sind der Grund für den meist geringeren Platzbedarf von PNG-Dateien.
Dagegen ist jedoch auch die Komplexität des Formats höher.

Bei PNGs progressivem Bildaufbau mit dem Adam7-Interlacing treten deutlich weniger Bildverzerrungen auf als bei GIF.

Bis 2004 war die Nutzung des GIF durch die Verwendung des [[Softwarepatent|patentbelasteten]] [[Lempel-Ziv-Welch-Algorithmus|LZW]]-Algorithmus beschränkt, wovon PNG von Anfang an frei war. (GIF war bis Oktober 2006 noch von weiteren Patenten beschränkt.)

=== Beispieldatei ===
[[Datei:PNG transparency demonstration 1.png|mini|Ein Bild mit 800 × 600 [[Pixel|Pixeln]] (Originaldatei) im PNG-Format]]
Das rechts gezeigte Bild im PNG-Format hat in der Originaldatei die [[Bildauflösung]] 800 × 600 [[Pixel]] mit 32 Bit [[Farbtiefe (Computergrafik)|Farbtiefe]] (24 Bit Farbe + 8 Bit Alpha) und verwendet die [[RGB-Farbraum#RGBA-Erweiterung|RGBA-Erweiterung]] im RGB-Farbraum. Die Datei hat die Größe 224566 Byte. Würde jedes Pixel mit 32 Bit gespeichert, dann hätte die Datei die Größe 800 × 600 × 32 Bit = 800 × 600 × 4 Byte = 1920000 Byte. Daraus ergibt sich die Kompressionsrate 1920000 / 224566 = 8,55.

== Verwandte Formate ==
* [[Animated Portable Network Graphics]] (APNG) unterstützt Animation. Es ist zu PNG abwärtskompatibel, reine PNG-Dekoder zeigen nur das erste Bild der Animation.
* [[Multiple-Image Network Graphics]] (MNG) speichert Animationen.
* [[JPEG Network Graphics]] (JNG), ein Unterformat von MNG, unterstützt den verlustbehafteten Teil von JPEG als Kompressionsverfahren.
* [[PNG+]] (PNG plus) ist ein von Microsoft in [[Microsoft Picture It!|Picture It!]] verwendetes Dateiformat, das zusätzlich Ebenen und Mehrseiten-Layouts abspeichern kann. Es ist [[Embrace, Extend and Extinguish|inkompatibel]] mit PNG und wird von nahezu keinem anderen Programm als Picture It! unterstützt.

Weder MNG, JNG noch PNG+ sind W3C-Empfehlungen. APNG wurde mit der Version 3.0 der Spezifikation hinzugefügt.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.programmax.net/articles/png-is-back/ |titel=PNG is back! |abruf=2025-06-26}}</ref>

== Software ==
Die offizielle [[Referenzimplementierung]] für das PNG-Format ist die [[Programmbibliothek]] ''[[libpng]]''.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.libpng.org/pub/png/libpng.html |titel=libpng |werk=libpng.org |sprache=en |abruf=2013-07-13}}</ref> Sie unterliegt einer Freie-Software-Lizenz und findet sich daher üblicherweise auch als wichtige Systembibliothek in freien Betriebssystemen.
PNGOUT und [[Zopfli]]PNG sind bekannte auf kompakteste Komprimierung optimierte PNG-Kodierer. Es existiert eine Reihe von Hilfsprogrammen zur Dateigrößenoptimierung für PNG-Dateien, die maßgeblich wegen ihres Einsatzes für die Optimierung von Webseiten-Ladezeiten bekannt sind und oft unter anderem auf diesen beiden Spezialkodierern basieren.
Viele Programme speichern PNG-Bilder nicht optimal ab, was zu unnötig großen Dateien führt. Verschiedene Programme wie beispielsweise [[pngcrush]], [[OptiPNG]] oder andere<ref>{{Internetquelle |autor=Cosmin Truţa |url=https://optipng.sourceforge.net/pngtech/optipng.html |titel=A guide to PNG optimization |werk=optipng.sourceforge.net |datum=2008-05-10 |sprache=en |abruf=2025-06-17 |kommentar=mit Verzeichnis von Programmen zur verlustfreien Neukomprimierung}}</ref> ermöglichen eine verlustfreie Neukomprimierung und oft wesentlich kleinere Dateien.

Mittlerweile unterstützen alle modernen [[Webbrowser]] das Format. Wichtige Bildbearbeitungsprogramme unterstützen es üblicherweise lesend wie auch schreibend.

== Literatur ==
* Thomas W. Lipp: ''Grafikformate.'' Microsoft Press, Unterschleißheim 1997, ISBN 3-86063-391-0.
* John Miano: ''Compressed Image File Formats.'' Addison-Wesley, Reading 2000, ISBN 0-201-60443-4.
* Greg Roelofs: ''PNG: The Definitive Guide.'' O’Reilly, Sebastopol 1999, ISBN 1-56592-542-4 ([https://www.libpng.org/pub/png/book/toc.html libpng.org])
* Jörg Stroisch, Thorsten Olscha: ''Webgrafik-Optimierung.'' Markt+Technik, München 2003, ISBN 3-8272-6530-4.

== Weblinks ==
* {{Internetquelle |url=https://www.libpng.org/pub/png/ |titel=PNG-Webpräsenz |werk=libpng.org |sprache=en |abruf=2025-06-17 |abruf-verborgen=ja}}
* {{Internetquelle |url=https://www.w3.org/TR/png-3/ |titel=Portable Network Graphics (PNG) Specification |titelerg=3. Version vom 24. Juni 2025|werk=www.w3.org |sprache=en |abruf=2025-06-26 |abruf-verborgen=ja}}
* {{Internetquelle |autor=Max Völkel |url=http://goethe.ira.uka.de/seminare/redundanz/vortrag12/ |titel=Seminarvortrag, Das Grafikdateiformat PNG |hrsg=Universität Karlsruhe |datum=1999-02-01 |sprache=de |archiv-url=https://web.archive.org/web/20131105235258/http://goethe.ira.uka.de/seminare/redundanz/vortrag12/ |archiv-datum=2013-11-05 |abruf=2025-06-17 |abruf-verborgen=ja}}
* {{Internetquelle |autor=Henri Sivonen |url=https://hsivonen.fi/png-gamma/ |titel=The Sad Story of PNG Gamma „Correction“ |werk=hsivonen.fi |datum=2010-03-31 |sprache=en |abruf=2025-06-17 |abruf-verborgen=ja |kommentar=Gammaabweichungen in verschiedenen Browsern}}
* {{Internetquelle |autor=Trevor Morris |url=http://morris-photographics.com/photoshop/articles/png-gamma.html |titel=The PNG Gamma Dilemma |werk=morris-photographics.com |sprache=en |archiv-url=https://web.archive.org/web/20070621225019/http://morris-photographics.com/photoshop/articles/png-gamma.html |archiv-datum=2007-06-21 |abruf=2025-06-17 |abruf-verborgen=ja |kommentar=Darstellungsprobleme durch fehlerhafte oder fehlende Gammainterpretation in verschiedenen Browsern und mögliche Lösungswege bzw. Kompromisse}}
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== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="RFC2083">
{{RFC-Internet |RFC=2083 |Titel=PNG (Portable Network Graphics) Specification Version 1.0 |Datum=1997-03}}
</ref>
</references>

{{Navigationsleiste W3C-Standards}}

{{Normdaten |TYP=s |GND=4555764-0}}

[[Kategorie:Grafikformat]]
[[Kategorie:Offenes Format]]

Portable Network Graphics - Versionsgeschichte

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