GIF-Format — 256-Farben-Palette und bewegte Bilder
GIF erklärt: 87a und 89a, 256-Farben-Palette, verlustfreies LZW, Transparenz nur für eine Farbe, Animation, Dateiaufbau und wann WebP oder Video besser sind.
GIF (Graphics Interchange Format) wurde 1987 vom US-Onlinedienst CompuServe vorgestellt; mit der Überarbeitung GIF89a von 1989 kamen Erweiterungsblöcke für Transparenz und Animation hinzu. Es wird seit den Anfängen des Internets genutzt und ist bis heute das Synonym für kurze animierte Bildchen, technisch aber eines der ältesten Formate.
256-Farben-Palette und LZW-Kompression
GIF speichert nicht die Farbe jedes Pixels direkt, sondern die Nummer einer Farbe aus einer Palette (Farbtabelle) mit höchstens 256 Farben. Laut Spezifikation hat die Farbtabelle eine Zweierpotenz als Größe, maximal 256 Einträge. Diese Folge von Nummern wird mit dem LZW-Algorithmus verlustfrei komprimiert.
Die Kompression selbst ist verlustfrei, doch wenn ein Foto mit über 16 Millionen Farben auf 256 Farben reduziert wird, geht viel verloren. Sanfte Verläufe wie Himmel oder Haut erscheinen als Punktraster (Dithering) oder Streifen. Pixel-Art und einfache Formen mit wenigen Farben werden dagegen klein und scharf gespeichert.
Um den LZW-Algorithmus gab es einst Patentstreitigkeiten – einer der Anlässe für die Entwicklung von PNG in den 1990er-Jahren. Die betreffenden Patente sind inzwischen abgelaufen.
Transparenz
Die Graphic Control Extension von GIF89a enthält ein Feld, in dem eine einzige Farbnummer als transparent festgelegt wird. Pixel mit dieser Nummer werden nicht gezeichnet, der Hintergrund bleibt sichtbar. Transparenz ist also entweder „vollständig transparent oder vollständig deckend“ – halbtransparente Schatten oder weiche Kanten sind nicht möglich. Deshalb zeigt ein transparentes GIF auf andersfarbigem Hintergrund oft einen weißen Rand (Halo).
Animation
Eine GIF-Animation zeigt mehrere Bilder nacheinander; die Verzögerung zwischen den Frames wird laut Spezifikation in Einheiten von 1/100 Sekunde angegeben. Die Anzahl der Wiederholungen legt ein später weit verbreiteter Erweiterungsblock (NETSCAPE2.0) fest.
Dateiaufbau
Eine GIF-Datei beginnt mit der 6-Byte-Signatur GIF87a oder GIF89a, gefolgt von diesen Blöcken:
- Logical Screen Descriptor: Breite und Höhe der gesamten Leinwand sowie die Nummer der Hintergrundfarbe
- Globale Farbtabelle: Palette für die ganze Datei (optional)
- Graphic Control Extension: Verzögerung des nächsten Frames, Nummer der transparenten Farbe, Frame-Entsorgungsmethode (89a)
- Image Descriptor und Bilddaten: Position und Größe des Frames, bei Bedarf eine lokale Farbtabelle, LZW-komprimierte Daten
- Schritte 3–4 wiederholen sich für jeden Frame; am Ende steht das Abschlussbyte (3B).
Da jeder Frame eine eigene lokale Farbtabelle haben kann, lassen sich theoretisch insgesamt mehr als 256 Farben verwenden – innerhalb eines Frames bleibt die Grenze von 256 Farben jedoch bestehen.
Stärken und Grenzen
- Kompatibilität: Alle Browser, Messenger und nahezu alle Programme spielen GIFs samt Animation ab.
- Ineffiziente Dateigröße: Jeder Frame wird separat mit 256 Farben komprimiert, daher werden fotoähnliche Videos sehr groß. Laut Google kann animiertes WebP kleinere Dateien liefern als GIF und APNG.
- Einschränkungen bei Farbe und Transparenz: Nur 256 Farben und 1-Bit-Transparenz.
Haupteinsatz und Alternativen
GIF wird weiterhin genutzt, wenn die Wiedergabe überall am wichtigsten ist: kurze Reaktionsbilder, Ladesymbole, Pixel-Art. Für bewegte Bilder auf Websites sind animiertes WebP/AVIF oder kurze Videos (MP4, WebM) deutlich kleiner und schärfer.
Worauf Sie bei der Umwandlung achten sollten
- GIF → JPG/PNG: Die meisten Tools speichern nur den ersten Frame als Standbild.
- PNG/JPG → GIF: Die Reduktion auf 256 Farben verschlechtert Fotos stark. Außer für Logos und Formen nicht empfehlenswert.
- Wie Sie Standbilder in verschiedene Formate umwandeln, erfahren Sie unter Bildformat umwandeln.
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