Sobre Formatos de imagens: JPEG, GIF, PNG e outros

Introdução

No início, os computadores eram capazes de exibir apenas linhas de textos. Com o aperfeiçoamento constante de recursos gráficos, tanto de hardware quanto de software, formas e cores variadas passaram a fazer parte da rotina de quem utiliza essas máquinas, situação que, aos poucos, resultou no surgimento de formatos variados de imagens. Muito destes se popularizaram com a internet. É o caso dos padrõesJPEG, GIF e PNG, cujas principais características o InfoWester apresenta a seguir. De quebra, o texto também mostrará brevemente outros formatos conhecidos, mas menos utilizados: Bitmap, TIFF, RAWe SVG.

Formato JPEG (JPG)

O formato JPEG, cuja sigla significa Joint Pictures Expert Group, teve sua primeira especificação disponibilizada em 1983 por um grupo que leva o mesmo nome. É um dos padrões mais populares da internet por aliar duas características importantes: oferece níveis razoáveis de qualidade de imagem e gera arquivos de tamanho pequeno quando comparado a outros formatos, facilitando o seu armazenamento e a sua distribuição.

O JPEG possibilita isso porque é um formato que utiliza compressão de imagens. Mas, o que é isso? Em poucas palavras, compressão consiste na eliminação de dados redundantes nos arquivos. No caso de imagens, é possível fazer a compressão de forma que a retirada de informações não prejudique a qualidade (lossless - sem perda), assim como é possível utilizar níveis maiores de compressão que causam perdas visíveis (lossy - com perda).

Este último é o que acontece no JPEG: neste formato, quanto maior o nível de compressão, menor será o tamanho do arquivo, porém pior será a qualidade da imagem. O nível de compressão pode ser determinado em programas de tratamentos de imagens. Cada vez que uma mesma imagem JPEG é salva, costuma-se perder qualidade, já que, geralmente, o software utilizado para tratá-la aplica compressão, mesmo que mínima, toda vez que esta ação é realizada.

JPEG com menor taxa de compressão

A mesma imagem, mas com maior compressão

O JPEG é capaz de trabalhar com quase 16,8 milhões de cores (24 bits). Essa característica, aliada à capacidade de compressão que reduz o tamanho dos arquivos, faz do formato uma excelente opção para a distribuição de imagens fotográficas, tanto que o formato é muito utilizado para a geração de imagens em câmeras digitais. Isso porque, mesmo havendo perda de qualidade, esta ocorre de maneira pouco ou nada perceptiva, desde que, é claro, não haja "abuso" do uso de compressão nem salvamentos frequentes. No caso de atividades profissionais, é recomendável o uso de formatos que preservam a qualidade.

Arquivos em JPEG geralmente são utilizados com as extensões .jpg (mais frequente) e .jpeg, podendo haver outras de acordo com os algoritmos utilizados. Saiba mais em www.jpeg.org.

Formato GIF

Sigla para Graphics Interchange Format, o GIF é outro formato bastante popular na internet. Foi criado pela CompuServe em 1987 e, assim como o JPEG, gera arquivos de tamanho reduzido, no entanto, seu uso não é muito comum em fotografias, já que é capaz de trabalhar com apenas 256 cores (8 bits). Assim, sua utilização é muito comum em ícones, ilustrações ou qualquer tipo de imagem que não necessita de muitas cores.

Há, no entanto, uma característica que faz o formato GIF ser conhecido até os dias de hoje: graças a uma revisão realizada em 1989, o padrão passou a ter a capacidade de suportar animações. Em outras palavras, o GIF passou a permitir a inserção de uma sequência de imagens em um único arquivo. Assim, quando um GIF nesta condição é exibido, cada uma das imagens inseridas é mostrada seguindo uma ordem, dando ao usuário a sensação de movimento.

Exemplo de GIF animado

O formato GIF ainda tem outro diferencial: é capaz de permitir um efeito conhecido como fundo transparente. Isso significa que um arquivo GIF pode ter áreas da imagem que assimilam a cor do local onde está sendo exibido, como se fosse, de fato, uma transparência. Por exemplo: se uma imagem GIF estiver sendo mostrada em uma página Web com fundo verde, as áreas “transparentes” do arquivo serão mostrados na mesma cor.

O GIF também utiliza compressão, mas esta não causa perda de qualidade, mesmo se a imagem for guardada várias vezes. Aqui, há uma curiosidade: o algoritmo de compressão mais comum do GIF é oLempel-Ziv-Welch (LZW), cuja patente pertencia à Unisys. Aparentemente, a CompuServe não sabia disso. Como consequência, em 1995, a Unisys passou a cobrar empresas responsáveis por programas de edição de imagens pelo uso do algoritmo em questão. A patente expirou em 2003, fazendo com que a cobrança não fosse mais permitida.

A extensão dos arquivos no formato GIF é .gif. Por exemplo: infowester.gif.

Formato PNG

O formato PNG, sigla para Portable Network Graphics, é um dos padrões mais recentes, com a sua primeira especificação surgindo em 1996. Seu desenvolvimento foi motivado, em parte, pela restrição de patente existente no formato GIF, conforme explica o tópico anterior.

O PNG reúne, portanto, as características que tornaram o GIF tão bem aceito: animação, fundo transparente e compressão sem perda de qualidade, mesmo com salvamentos constantes do arquivo. Porém, conta com um grande diferencial: suporta milhões de cores, não apenas 256, sendo, com isso, uma ótima opção para fotos.

No aspecto da animação, o PNG, por si só, não possui tal capacidade. O que acontece é que há uma variação chamada APNG (Animated Portable Network Graphics) que permite essa característica. O esquema é o mesmo do padrão GIF: uma sequência de imagens inseridas em um único arquivo. No caso, a primeira imagem é um arquivo PNG "normal", que é exibido em situações onde, por algum motivo, a animação não pode ser executada. Há também uma variação chamada MNG (Multiple-image Network Graphics) que possui a mesma finalidade.

Imagens no formato PNG possuem extensão .png, mesmo nas variações de animação, embora, neste último caso, possa ser utilizado também nomes com .mng e .apng.

O PNG é um formato livre, criado desde o início para ser utilizado em qualquer aplicação sem necessidade de pagamentos de licenças ou afins. Sua utilização é apoiada pela W3C.

Comparativo entre JPEG, PNG e GIF

As imagens a seguir são oriundas da mesma foto e estão, respectivamente, nos formatos JPEG, PNG e GIF:

Imagem em JPEG

Imagem em PNG

Imagem em GIF

Note que a imagem em JPEG tem qualidade aceitável para uma simples observação, mas se você observar bem, perceberá que a figura em PNG exibe detalhes com mais nitidez. Isso porque a primeira passou por um processo de compressão que reduziu bem o seu tamanho, mas comprometeu um pouco a sua qualidade. A segunda figura, em PNG, também passou por compressão, mas não perdeu qualidade.

Como a imagem original é rica em cores, perdeu bastante qualidade quando foi convertida para GIF, deixando claro que o formato não é adequado para fotos como essa.

Quando as três imagens são ampliadas, as diferenças ficam mais visíveis:

Comparativo entre GIF, JPEG e PNG

Outros formatos de imagens

Os formatos JPEG, PNG e GIF são os mais utilizados, principalmente na internet, mas obviamente, não são os únicos. A seguir você confere uma breve descrição de alguns padrões conhecidos, mas menos utilizados.

Formato Bitmap

O Bitmap é um dos formatos de imagens mais antigos e também um dos mais simples. Bastante utilizado nos sistemas operacionais Microsoft Windows, as imagens neste formato podem suportar milhões de cores e preservam os detalhes.

No entanto, os arquivos neste padrão costumam ser muitos grandes, já que não utilizam compressão. Isso até é possível em imagens com 256 cores ou menos, mas não é comum.

Arquivos em Bitmap podem ter extensão .dib (Device Independent Bitmap) ou BMP (este último, padrão do Windows) e não suportam “fundo transparente”.

Formato TIFF

Sigla para Tagged Image File Format, o TIFF consiste em um formato muito utilizado em aplicações profissionais, como imagens para finalidades médicas ou industriais. Criado em 1986 pela Aldus, companhia posteriormente adquirida pela Adobe, também é muito utilizado em atividades de digitalização, como scanner e fax, o que, na verdade, motivou o seu desenvolvimento.

O formato TIFF oferece grande quantidade de cores e excelente qualidade de imagem, o que aumenta consideravelmente o tamanho dos seus arquivos, embora seja possível amenizar este aspecto com compressão sem perda de informações.

Um detalhe interessante é que o formato TIFF suporta o uso de camadas, isto é, pode-se utilizar versões diferenciadas da imagem a ser trabalhada em um único arquivo.

Imagens em TIFF geralmente utilizam extensão .tif ou .tiff e suportam "fundo transparente".

Formato RAW

O formato RAW (traduzindo, algo como "cru") é um pouco diferente dos demais. Trata-se de um padrão que guarda todos os dados de um foto, tal como esta foi gerada na câmera digital, sem aplicação de efeitos ou ajustes. Por causa disso, oferece alta qualidade de imagem e maior profundidade de cores. É claro que quando uma foto RAW é comprimida pode haver perda de qualidade, mesmo que ligeira, mesmo assim essa opção muitas vezes é considerada, já que imagens neste padrão costumam resultar em arquivos grandes.

Boa parte das câmeras permite ao usuário escolher o formato das fotografias, sendo o formato RAW uma opção. E por qual motivo escolhê-lo? Como os arquivos neste padrão são “puros”, o editor tem a liberdade de utilizar a imagem do jeito como foi capturada e aplicar seus próprios efeitos ou ajustes. O resultado final pode ser uma foto belíssima, mesmo quando esta é, posteriormente, convertida para um formato mais “usável”, como JPEG ou PNG. Isso faz com que o RAW seja apelidado de “negativo das câmeras digitais”, embora não seja necessariamente isso.

Arquivos no formato RAW admitem várias extensões. Isso porque cada fabricante de câmera digital trabalha com as suas próprias especificações.

Formato SVG

SVG é a sigla para Scalable Vector Graphics e, tal como o nome indica, trabalha com imagens vetoriais. Trata-se de um formato aberto, desenvolvido pela W3C e que surgiu oficialmente em 2001. Em vez de ser baseado em pixels, isto é, os “pontinhos” que formam as imagens, tal como nos padrões mostrados anteriormente, o SVG utiliza a linguagem XML para descrever como o arquivo deve ser.

Graças a isso, o SVG consegue trabalhar bem tanto com figuras estáticas quanto com imagens animadas. Além disso, por ser um padrão vetorial, imagens no formato podem ser ampliadas ou reduzidas sem causar perda de qualidade.

Arquivos neste formato têm extensão .svg ou .svgz e suportam efeitos de transparência. Saiba mais emwww.w3.org/Graphics/SVG.

E o formato WebP?

Talvez você ouça falar muito do WebP. Ou não. Trata-se de um formato de imagens apresentado pelo Google em outubro de 2010 que tem a proposta de permitir a geração de arquivos com tamanho reduzido e, ao mesmo, boa qualidade de imagem.

Para isso, o padrão utiliza um esquema de compressão que faz com que a perda de qualidade seja a menor possível aos olhos humanos. De acordo com o Google, esse método é capaz de gerar arquivos quase 40% menores que imagens em JPEG.

O Google decidiu desenvolver o WebP porque, de acordo com suas pesquisas, cerca de 65% dos dados que circulam na internet correspondem a imagens, sendo que, destas, 90% estão no padrão JPEG. Portanto, a adoção plena de um formato mais leve diminuiria a quantidade de dados trafegados e reduziria gastos com armazenamento e processamento, assim com deixaria o carregamento de páginas Web mais rápido.

O problema é que o JPEG é um formato tão difundido que será uma tarefa difícil substituí-lo. Saiba mais sobre WebP em code.google.com/speed/webp.

Finalizando

Diante de tantas opções, qual formato de imagem escolher? Como você viu no decorrer do texto, cada padrão tem uma proposta, uma finalidade, sendo assim, o mais importante de tudo é saber o que cada formato pode oferecer para que você possa fazer a escolha mais apropriada à sua necessidade.

Escrito por Emerson Alecrim - Publicado em 15/05/2011

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