История создания и развития формата PNG: от патентных споров к современным стандартам

Формат PNG (Portable Network Graphics) — один из самых популярных и надежных форматов для хранения растровой графики. Сегодня он используется повсеместно: от логотипов сайтов до текстур в играх. Но его история началась не с технологий, а с патентных споров. В этой статье — полный обзор происхождения, развития и будущего PNG, оптимизированный для поисковых систем и интересующихся веб-технологиями.

Появление PNG как ответ на патентные ограничения GIF

В середине 1990-х годов GIF был доминирующим форматом для изображений в интернете. Однако его использование было омрачено патентными претензиями компании Unisys на алгоритм сжатия LZW, который применялся в GIF. Несмотря на то, что GIF был разработан в 1987 году, Unisys начала требовать лицензионные отчисления за использование LZW, что вызвало волну возмущения в сообществе разработчиков.

В 1999 году кампания «Burn All GIFs» призвала отказаться от GIF из-за юридических рисков. Именно тогда родилась идея свободного, открытого и технически улучшенного альтернативного формата.

Инициатором стал разработчик Томас Боутелл. 4 января 1995 года он опубликовал черновик нового формата, изначально названного PBF (Portable Bitmap Format). Уже 23 января он получил окончательное название — PNG, что означало не только «Portable Network Graphics», но и играло словом: «PNG’s Not GIF».

Цель была ясна: создать патентно-свободный, открытый и функциональный формат, который стал бы стандартом веба. Так началась эра PNG.

Техническая основа и ключевые особенности формата

PNG был спроектирован с упором на эффективность, гибкость и качество. В отличие от GIF, он использует современный алгоритм сжатия DEFLATE (комбинация LZ77 и Хаффмана), который на 10–25% эффективнее LZW, обеспечивая меньший размер файла при том же качестве.

Формат хранит данные в виде чанков (chunks) — модульных блоков, каждый из которых содержит тип, данные и контрольную сумму. Это позволяет расширять формат без потери совместимости.

Ключевые преимущества PNG:

• Прозрачность с альфа-каналом — 256 уровней полупрозрачности (в отличие от бинарной прозрачности в GIF).
• Поддержка Truecolor — до 48 бит на пиксель (16 миллионов цветов).
• Гамма-коррекция — для корректного отображения на разных экранах.
• Чересстрочная развертка (interlacing) — позволяет видеть изображение по мере загрузки.

Сравнение PNG и GIF

Характеристика	PNG	GIF
Алгоритм сжатия	DEFLATE	LZW
Патентный статус	Открытый, свободный	Был под патентом (истек в 2003–2006)
Глубина цвета	До 48 бит (Truecolor)	До 8 бит (256 цветов)
Прозрачность	Альфа-канал (256 уровней)	Бинарная (да/нет)
Анимация	APNG (с 2025 года)	Да (встроенная)
Типичное применение	Логотипы, иконки, графика с текстом	Анимации, простая графика

Стандартизация, принятие и эволюция спецификации

Развитие PNG прошло через несколько ключевых этапов стандартизации. Уже в 1996 году W3C (Консорциум Всемирной паутины) официально признал PNG рекомендацией, что сделало его единственным растровым форматом, одобренным для веба.

В 1998 году формат был принят в качестве международного стандарта ISO/IEC 15948, что подтвердило его долгосрочную стабильность.

Наиболее значимые обновления произошли в 2025 году с выпуском третьего издания спецификации. В него были интегрированы три ключевых расширения:

1. HDR (High Dynamic Range) — поддержка чанков mDCV, cLLI, cICP для точной передачи яркости и цветового охвата.
2. APNG (Animated PNG) — встроенная поддержка анимации через чанки acTL, fcTL, fdAT.
3. EXIF метаданные — сохранение информации о камере и настройках съемки через чанк eXIf.

Рабочая группа PNG под эгидой W3C продолжает развитие стандарта, планируя выпуск четвертого издания в ближайшие годы.

Ключевые фигуры и организации в развитии стандарта

Создание PNG — это результат коллективной работы энтузиастов, разработчиков и организаций. Вот главные участники:

Роль	Имя / Организация	Вклад
Создатель	Томас Боутелл	Инициировал проект, написал первую спецификацию
Разработчики библиотек	Жан-Лу Гайи, Марк Адлер, Гай Эрик Шалнат	Создали zlib и libpng (1 мая 1995)
Организация	W3C	Официальная стандартизация, рабочая группа PNG
Руководство W3C	Крис Блюм (Chair), Крис Лилли (Contact)	Координируют развитие стандарта
Международный стандарт	ISO / IEC	Признал PNG как ISO/IEC 15948

Современное применение и место PNG в цифровой экосистеме

Сегодня PNG — это не просто замена GIF, а универсальный инструмент для цифровых медиа:

• Веб-дизайн: логотипы, иконки, кнопки с прозрачным фоном.
• Мессенджеры: анимированные стикеры (APNG) в Telegram, Discord и других платформах.
• Игровая индустрия: текстуры в Unreal Engine и Unity.
• AR/VR и машинное обучение: хранение масок, меток и данных с высокой точностью.

Однако PNG не подходит для фотографий — из-за больших размеров файлов. Здесь лучше использовать JPEG, WebP или AVIF.

Главное преимущество PNG — повсеместная поддержка во всех браузерах, операционных системах и графических редакторах. Это делает его идеальным резервным форматом и стандартом надежности.

Будущее PNG: адаптация к технологиям высокого динамического диапазона

Будущее PNG выглядит ярко. Благодаря включению HDR, APNG и EXIF, формат стал конкурентоспособным даже с новыми стандартами вроде WebP и AVIF.

Поддержка HDR позволяет использовать PNG в профессиональной фотографии, кино и медицине. APNG делает его альтернативой GIF с лучшим качеством. EXIF метаданные превращают PNG в полноценный контейнер для фото.

Рабочая группа W3C продолжает работу над четвертым изданием, что свидетельствует о долгосрочной жизнеспособности стандарта.

Вывод: PNG — это не просто формат. Это история открытого интернета, победы сообщества над патентными ограничениями и пример того, как хорошо спроектированный стандарт может эволюционировать, оставаясь актуальным более 25 лет.

Следите за обновлениями W3C и ISO — PNG продолжает развиваться, и его лучшие дни, возможно, еще впереди.