FORMÁT Vypracoval: Kopecký Marek Vypracoval: Kopecký Marek Počítačová grafika a CAD, zimní semestr TÉMA - Formát PNG

Úvod - Je to zkratka z Portable Network Graphics (anglicky přenosná síťová grafika) a byl původně navržen jako náhrada a rozšíření GIF formátu - PNG je z uvedených formátů nejmladší - Tento formát má ambice nahradit GIF a zároveň odstranit jeho hlavní nevýhody - První verze formátu byla zveřejněna v roce 1996, od té doby až do dnešních dnů pak specifikace PNG prošla několika dílčími úpravami - PNG nabízí podporu 24 bitové barevné hloubky, nemá tedy jako GIF omezení na maximální počet 256 barev současně - PNG tedy do jisté míry nahrazuje GIF, nabízí více barev a lepší kompresi (algoritmus Deflate) - Navíc obsahuje osmibitovou průhlednost (tzv. Alfa kanál), to znamená, že obrázek může být v různých částech různě průhledný Počítačová grafika a CAD, zimní semestr TÉMA - Formát PNG

Základní informace - Formát PNG je momentálně nejlepší formát pro ukládání nepohyblivých obrázků bez ztráty informace - Ideou návrhářů PNG bylo vymyslet takový formát, aby se respektovaly všechny možné fyzikální jevy, které obrázek doprovázejí. Jsou to: - Částečná či úplná průhlednost obrázku (alfa kanál) - Nestejná rozlišení ve svislém a vodorovném směru - Gamma charakteristika obrazové informace - Přesná chromatická kalibrace obrázku - Původní fyzický rozměr obrázku - Všechny uvedené možnosti byly doposud ignorovány, čehož následek byl, že se obrázkem přenesla pouhá část obrazové informace, jež originál představoval Počítačová grafika a CAD, zimní semestr TÉMA - Formát PNG

Barevná hloubka - Formát PNG skvěle kombinuje možnosti formátu GIF, jehož ukládání barev je založeno na předem vybrané paletě barev, s možnostmi typickými např. pro JPEG, který ukládá barvu každého pixelu jako RGB číslo - Při ukládání pomocí palety umožňuje v podstatě stejné možnosti jako GIF – paleta také může mít od 2 do 256 barev - Formát PNG je ale určen primárně na internet, kde se používá barevný model RGB, takže podpora jiných barevných modelů (např. CMYK) u formátu PNG není Počítačová grafika a CAD, zimní semestr TÉMA - Formát PNG

Gamma faktor, barevnost - Při zobrazování rastrových obrázků na různých počítačových platformách (PC, Sun, Macintosh) či na televizní obrazovce si můžeme všimnout, že zatímco je obrázek na jedné platformě příliš tmavý, na jiné platformě je zase moc světlý - Pokud se například obrázek vytvořený na Macintoshi přenese na PC, je při zobrazení většinou velmi tmavý a naopak - Právě zde přichází ke slovu takzvaná "gamma korekce", jejímž účelem je obrázek před jeho zobrazením předpřipravit tak, aby po průchodu celým zobrazovacím řetězcem zůstala v co největší míře zachována linearita Počítačová grafika a CAD, zimní semestr TÉMA - Formát PNG

Komprese - Stejně jako jiné grafické formáty, i PNG používá kompresi - Jedná se o bezeztrátovou kompresi založenou na algoritmu deflate s posuvným oknem (sliding window) - Následující obrázek byl postupně uložen jako GIF a PNG - je vidět, že v tomto případě je algoritmus PNG mnohem účinější - PNG používá velmi efektivní bezztrátovou kompresi založenou na algoritmu "deflate", který využívá LZ77 a Huffmanovy komprese, takže dosahuje lepších výsledků, než LZW používaný u GIFu GIF (529 B) PNG (211 B) GIF (529 B) PNG (211 B) Počítačová grafika a CAD, zimní semestr TÉMA - Formát PNG

Komprese - Pro porovnání efektivnosti komprese deflate a LZW použitého ve formátu GIF si můžete prohlédnout následující obrázek - Komprimované byly různé vzorky obrázků velikosti 80x80 - Všimněte si, že GIF efektivně komprimuje jen obrázky, kde se opakujou vodorovné vzory, kvalita obou obrázků je přitom úplně stejná - Při porovnání velikosti PNG souboru s GIFem dojdeme k následujícímu závěru: PNG soubor je obecně menší s výjimkou obrázků s velmi malým počtem barev a malou velikostí, kde je menší naopak GIF - Velikosti se liší podle grafického editoru, kterým je soubor komprimován, mezi ty lepší patří například Gimp, mezi horší překvapivě například Adobe Photoshop Velikost obrázku X Číslo obrázku zleva Velikost obrázku X Číslo obrázku zleva Počítačová grafika a CAD, zimní semestr TÉMA - Formát PNG

Průhlednost - Jednou z největších předností grafického formátu PNG je plná podpora průhlednosti, nazývané také alfa kanál (transparency alpha channel) - Podle typu ukládaného obrázku je možné buď přímo každému pixelu umístěnému v rastrové mřížce nebo každé barvě uložené v barvové paletě přiřadit hodnotu průhlednosti - Podporován je jak plný osmibitový či dokonce šestnáctibitový alfa kanál (256 či stupňů průhlednosti) - Další dva v současnosti nejpoužívanější grafické formáty průhlednost buď vůbec nepodporují, nebo podporují pouze "jednobitovou" průhlednost jako např.GIF Počítačová grafika a CAD, zimní semestr TÉMA - Formát PNG

Porovnání s jinými formáty - PNG je lepší než JPEG pro obrázky obsahující text, čárovou grafiku, čisté barevné plochy a ostré rozhraní barev. - Porovnání JPEG a PNG: všimněte si roztřepených okrajů v JPEG oproti čistým okrajům PNG - JPEG nepodporuje průsvitnost neboli (alfa-kanál) Počítačová grafika a CAD, zimní semestr TÉMA - Formát PNG

Podpora formátu a shrnutí - Bohužel PNG je zatím mladý formát a jeho podpora v prohlížečích není příliš dobrá - Všechny v současnosti běžně používané prohlížeče (tj. Internet Explorer 4 a 5.x, Netscape 4.x a 6, Mozilla a Opera 5) jej sice umí správně zobrazit, ale víceúrovňovou průhlednost podporuje pouze Netscape 6 a Mozilla) - To, co ovšem dnes PNG citelně postrádá, je odpovídající podpora animací - Souboj GIF-PNG mimo jiné ukazuje, že ani formát zdarma, který nabízí lepší vlastnosti, nedokáže překonat uživatelskou setrvačnost - S pádem licenčních omezení se pak začíná znovu výrazněji objevovat otázka, nakolik se PNG podaří GIF vytlačit - do hry se mimochodem dostávají i další nové standardy, zejména pak JPEG 2000 a SVG Počítačová grafika a CAD, zimní semestr TÉMA - Formát PNG

Děkuji za pozornost Zdroj informací: Počítačová grafika a CAD, zimní semestr TÉMA - Formát PNG