ポータブルネットワークグラフィックスについて詳しく解説

導入

ポータブルネットワークグラフィックス
拡大	.png
MIMEタイプ	`image/png`
開発者	W3C
フォーマットの種類	可逆ラスター画像形式
標準	ISO 15948、W3C、IETF RFC 2083
仕様	オープンフォーマット

ポータブルネットワークグラフィックス( PNG ) は、デジタル画像のオープン形式であり、当時独自の形式で圧縮が特許の対象となっていた GIF 形式を置き換えるために作成されました。 PNG は、単色を含む単純な画像を公開するために特別に適合された非破壊形式です。

ISO (ISO/IEC 15948:2004) によって標準化されています。

PNG はインターネットの仕様であり、W3C勧告および RFC の対象となっています。これは、1990 年代末に最も普及した GIF 形式の既存のライセンスを回避するために作成されましたが、CompuServe はその形式を無料で使用することを拒否していました。その後 PNG が定義されましたが、GIF の機能が強化されました。

使用

白地に背景が透明な PNG 画像。

チェッカーボードの背景に同じ画像を表示すると、透明度を観察できます。

合成画像の場合

PNG は、グラフィックス、アイコン、テキストを表す画像 (可読性を良好に保つ)、またはグラデーションのある画像など、Web 向けの合成画像を保存する場合に特に適しています。 PNG は、サイズ (適切に選択されたカラーパレットを使用) または品質 ( 256 色に制限されていないため) の点で一貫して GIF よりも優れています。

写真については

PNG の特性により、データを損失することなく写真を保存できますが、結果として得られるファイルのサイズが犠牲になり、ほとんどの場合、 JPEG (またはJPEG 2000 ) などの写真固有の形式よりもはるかに大きくなります。

フォーマットの詳細

PNG では主に、ラスターイメージをさまざまな形式で保存できます。

1 ビットなのでモノクロ (ただし白黒とは限りません)
4 色画像の場合は2 ビット
4 ビットにより、ファイルに含まれる最大16 色のパレットから選択できます
8 ビットグレースケール ( 256 レベル)
8 ビットで、ファイルに含まれる最大256 色のパレットから選択できます (GIF 形式と同等)
24 ビット、16,777,216 (トゥルーカラー)
32 ビット、つまり 2 ³²色または4 294 967 296 色。
48 ビット、つまり 2 ⁴⁸または281 474 976 710 656 色。

これらの概念の説明については、「デジタルイメージ」の記事を参照してください。

通常、より高いレベルの圧縮を実現できる予測フィルターを適用した後、 deflateアルゴリズム (RFC 1951) に従って、通常は zlib を使用して、損失なくすべてが圧縮されます。

ピクセルコンポーネントまたはパレットエントリは、RGB 形式 (赤、緑、青) または RGBA 形式 (半透明のための追加のアルファチャネルを含む) で指定されます。この場合、ピクセルごとまたはパレットエントリごとに追加の 8 ビットまたは16 ビットが使用され、グレースケールイメージの場合は16 ビット、トゥルーカラーイメージの場合は32 ビット、 4 チャネルイメージの場合は64 ビットになります。

半透明性

さまざまなレベルの透明度を定義するアルファチャネルが存在するため、Web ページでの合成に最適です。この機能は、現在の Web ブラウザの大部分に適切に実装されています。 Internet Explorer 6は依然として非常に人気があり、透明性を管理していません。ただし、この制限を回避したい Web マスター向けのヒントがあります。 Internet Explorer 7以降では、アルファチャネルが正しく処理されます。

透明性

PNG 画像で最大256 色のパレットが使用されている場合、いずれかの色を透明に使用できます。

これは GIF 形式の場合と同じ動作で、 Internet Explorer 6 でも動作します。したがって、GIF 形式の Web 画像は、現在の Web ブラウザの大部分と互換性がないことを心配することなく、このバージョンの PNG に変換できます (2006 年第 1 四半期)。特許に関する懸念はありません (GIF 特許は 2006 年にパブリックドメインになりました)。

GIF とのその他の比較

PNG (再帰PNG の Not GIFとも呼ばれます) は、GIF 形式で実行できるすべての機能に加え、半透明など、それ以上の機能を実行できます。ただし、アニメーション画像を作成することを目的としたものではなく、MNG 派生形式はその作成者によってこの目的のために作成されました (APNG 形式も参照)。

また、2 つの形式はインターレース可能ですが、PNG は Adam7 アルゴリズムを使用し、この場合の GIF は画像を 1 行ずつ表示します。