PNG 格式演進

從 GIF 替代品到次世代標準的解析

發展時間軸

1994-1995:緣起

因 GIF 的 LZW 壓縮算法專利收費爭議,社群發起創建一個開放、無專利的替代品。PNG (Portable Network Graphics) 概念誕生。

1996:標準確立

PNG 1.0 規範被 W3C 發布為推薦標準,確立其作為網頁靜態圖像官方替代品的地位。

2003-2004:國際化與動畫之爭

PNG 被批准為 ISO 國際標準。官方動畫格式 MNG 因過於複雜而失敗,更務實的 方案被提出。

2007:標準分裂

PNG 開發組投票否決將 納入官方標準,導致其長期作為「事實標準」存在。

2025:PNG 3.0 發布

W3C 發布 ,正式納入 、 增加 支援、標準化

核心技術對比

PNG 3.0

無損壓縮的王者,提供最高的影像保真度。新增 和標準化動畫支持,使其成為專業領域和高品質 UI 的理想選擇。

  • 壓縮方式: 無損 (Deflate)
  • 色深: 最高 16-bit/通道
  • 透明度: 完整 8/16-bit Alpha
  • 動畫: 是 (APNG 標準化)
  • HDR: 是 (透過 cICP)

PNG 3.0 更新深度解析

透過引入輕量級的 cICP 區塊,PNG 3.0 可以標記圖像的 HDR 特性,如 Rec. 2020 廣色域和 PQ/HLG 傳輸函數。 這使得 PNG 能夠在支援 HDR 的顯示器上呈現更逼真的光影與色彩,同時保持對舊版軟體的相容性。

cICP 區塊結構 (4 Bytes)

Colour Primaries

色域

Transfer Chars.

傳輸函數

Matrix Coeffs.

矩陣係數

Full Range Flag

信號範圍

結束長期分裂,PNG 3.0 正式將 納入官方規範,擁有專屬 MIME(image/apng)與統一標準;向後相容(舊版軟體顯示第一幀)仍是關鍵優勢。

引入 eXIf 區塊,提供標準化方式儲存拍攝參數、GPS 等元數據, 提升專業後期與資產管理價值,使 PNG 成為完整保存原始資訊的可靠容器。

行業影響與未來

網頁與 UI 設計

HDR PNG 為 UI 設計帶來「亮度」新維度,可創造超越標準白色的發光效果,用於視覺引導與高亮資訊,提升體驗。

遊戲開發

標準化的 APNG 適合 2D 動畫;HDR PNG 可用於高保真紋理與 UI 元素,避免有損壓縮失真。

未來展望:PNG 4.0

未來可能探索更高效無損壓縮以對抗 WebP/AVIF,並支援 AI 生成內容的溯源元數據。