JPG、PNG、GIF、SVG 等格式圖片區別


1.圖片

 

2. 前言

首先,我們要清楚的是,圖片從類型上分,可以分為 位圖矢量圖

  • 位圖:位圖又叫點陣圖或像素圖,計算機屏幕上的圖是由屏幕上的發光點(即像素)構成的,每個點用二進制數據來描述其顏色與亮度等信息。因為這些點是離散的,類似於點陣,同時因為多個像素的色彩組合就形成了圖片,所以叫這種圖為點陣圖或者位圖。常見位圖有 JPG、PNG、GIF 等格式。
  • 矢量圖:矢量圖又叫向量圖,它是由一系列計算機指令來描述和記錄一幅圖,一幅圖可以解為點、線、面等組成的子圖。生成的矢量圖文件存儲量很小,特別適用於文字設計、圖案設計等,而在前端中比較常用的矢量圖有 SVG 等格式……

然后,我們按壓縮划分,可以將圖片分為 無損壓縮有損壓縮

  • 無損壓縮:無損壓縮是對文件本身的壓縮,使圖片占用的存儲空間變小,並且不會損害圖片的質量。常見無損壓縮有 PNG 等。
  • 有損壓縮:有損壓縮是對圖像本身的改變,會對圖片質量造成損害,隨着壓縮次數越來越多,那么圖片質量會越來越差。常見有損壓縮有 JPG 等。

最后,究根結底,我們需要知道在計算機中,像素是用二進制來表示的。不同圖片格式中像素與二進制位數之間的對應關系是不同的。一個像素對應的二進制位數越多,那么它可以表示的顏色種類就越多,成像效果也就越細膩,文件體積相應也會越大。

一個二進制位表示兩種顏色 【 0|1 <——對應——> 黑|白 】,如果一種圖片格式對應的二進制位數有 n 個,那么它就可以呈現 2^n 中顏色。例如:

  • PNG-8:它有 2^8 種顏色,即 256 種顏色。
  • PNG-24:它有 2^24 種顏色,即 1677216 種顏色(1600 萬種顏色)。

OK,知道了這些基礎知識,我們就按圖片出現的順序,一一講解下常用的圖片知識吧!

3.1 BMP

早期使用的圖片格式,叫 BMP,取自英文單詞 BitMap,Windows 中文版譯作 位圖,它的文件結構很簡單,沒有壓縮,一個一個像素地記錄下來。

如果你的系統是 Windows,你可以打開 畫圖 工具,然后點擊另存為,你可以看到保存的選項中有個 24位位圖 的格式,即 1600 萬色的圖片。

當然,歷史總在前進,BMP 這種沒有壓縮的圖片格式,逐漸被后起之秀代替了。

不知道為什么,查不到 JPG、PNG、GIF 的出現順序,下面只好按我個人記憶方式來編文章段落。

3.2 JPEG

關鍵字:有損壓縮、體積小、加載快、不支持透明

簡要介紹

JPEG/JPG 格式,是應用最廣泛的圖片格式之一,特點如下:

  1. JPEG/JPG 采用特殊的有損壓縮算法,將不易被人眼察覺的圖像顏色刪除,從而達到較大的壓縮比,因此它的壓縮文件尺寸較小,下載速度快,成為互聯網最廣泛使用的格式。
  2. JPEG/JPG 因為屬於有損壓縮,所以當壓縮級別逐漸增大的時候,圖片質量會逐漸損耗,所以壓縮要適當。

在合適的場景下,即便我們將圖片體積壓縮至原有體積的 50% 以下,JPG 仍能保持住 60% 的品質,且因為 JPG 格式以 24 位圖存儲單個圖,可以呈現多達 1600 萬種顏色,足以滿足大多數場景,

適用場景

  1. 大的背景圖
  2. 輪播圖
  3. Banner 圖

3.3 PNG

關鍵字:無損壓縮、質量高、體積大、支持透明

簡要介紹

PNG(可移植網絡圖形格式)是一種無損壓縮的高保真的圖片格式,它的壓縮比高於 GIF,支持圖像透明,可以利用 Alpha 通道調節圖像透的明度。

PNG 分 PNG-8 和 PNG-24。

  • PNG-8:PNG-8 是無損壓縮的索引色彩模式。PNG-8 是 GIF 格式很好的替代,雖然不能像 GIF 一樣有動畫,也不兼容 IE6 等老舊瀏覽器。PNG-8 最多支持 256 中顏色。
  • PNG-24:PNG-24 是無損壓縮的直接色彩模式。PNG-24 會比 JPEG、GIF、PNG-8 占用更大的存儲空間。PNG-24 可以呈現 1600 萬種顏色。

2^8 = 256,2^24 = 1677216

適用場景

  • 普遍場景
  1. 小的 Logo,顏色簡單且對比強烈的圖片或者背景。
  2. 顏色簡單、對比度強的透明小圖。
  • 什么時候使用 PNG-8,什么時候使用 PNG-24 呢?
  1. 理論上,位數最大的就是最好的,直接上 PNG-24;但是實際上,為了避免體積過大的問題,一般在適合使用 PNG 的場景中,優先選擇比較小巧的 PNG-8。
  2. 如何確定是使用 PNG-8 還是 PNG-24,這就看你的 UI 設計師或者負責人能接受那個了,除非你設計功底非常好,要不然不要做這個選擇!

3.4 GIF

關鍵字:支持動畫

簡要介紹

GIF 格式,不僅僅支持靜止圖片,也可以支持動畫,並且支持透明背景圖像,適用於多種操作系統,體積很小,網上小動畫很多是 GIF 格式。但是色域不太廣,只支持 256 種顏色,這意味着顏色種類少。

GIF 格式的壓縮率一般在 50% 左右。

適用場景

  1. 動圖

3.5 SVG

關鍵字:文本文件、體積小、不失真、兼容性好

簡要介紹

SVG(可縮放矢量圖形)是一種基於 XML 語法的圖像格式,是可縮放的矢量圖形。與 JPG、PNG、GIF 等位圖不同,SVG 可以直接用代碼來描繪圖像,並通過任意文字處理工具打開 SVG 圖像,通過改變部分代碼來使圖像具有交互功能,並可以隨時插入到 HTML 中通過瀏覽器來觀看。

SVG 格式的圖片可以任意放大圖形顯示,並且不會損失圖片質量;SVG 格式可編輯和可搜尋;SVG 格式平均來講,比 JPG 和 GIF 格式文件要小,並且下載也比較快。

SVG 文件通常是極小的,但是當圖形的復雜度變高的時候,SVG 文件大小會隨之上升,因為 SVG 在渲染的時候需要比像素圖更多的計算能力,這也意味着性能的損耗。所以在 Logo 等圖上,應盡可能簡潔。

適用場景

  1. SVG loading 效果圖:SVG-Loaders
  2. 轉換工具:在線 JPG、PNG 轉 SVG 工具
  3. 矢量圖標庫:阿里巴巴矢量圖標

3.6 Base64

關鍵字:文本文件、依賴編碼、小圖標解決方案

簡要介紹

Base64 並非一種圖片格式,而是一種編碼方式,它類似於雪碧圖,是作為小圖標解決方案而存在的。和雪碧圖一樣,Base64 圖片的出現,也是為了減少加載網頁圖片時對服務器的請求次數,從而提升網頁性能。Base64 是作為雪碧圖的補充而存在的。

Base64 是一種用於傳輸 8 Bit 字節碼的編碼方式,通過對圖片進行 Base64 編碼,我們可以直接將編碼結果寫入 HTML 或者寫入 CSS,從而減少 HTTP 請求的次數。

適用場景

  1. 圖片的實際尺寸很小。盡可能在圖片不超過 2KB 的情況下(可查看掘金的 Base64 圖)。
  2. 圖片無法以雪碧圖的形式與其他小圖結合(合成雪碧圖仍是主要的減少 HTTP 請求的途徑,Base64 是雪碧圖的補充)。
  3. 圖片的更新頻率非常低(不需要我們重復編碼和修改文件內容,維護成本較低)

為什么大圖不使用 Base64?
因為 Base64 編碼后,圖片大小會膨脹為源文件的 4/3,如果將大圖編碼到 HTML 或者 CSS 中,這樣后者的體積增加,即便減少了 HTTP 請求,也無法彌補龐大的體積帶來的性能開銷。

如何獲取

  1. Webpack 的 loader:url-loader
  2. 在線編碼工具:圖片轉換Base64

3.7 WebP

關鍵字:年輕的全能型選手

簡要介紹

2010 年由 Google 提出,轉為 Web 開發的一種旨在加快圖片加載速度的圖片格式,支持有損壓縮和無損壓縮。

WebP 像 JPEG 一樣對圖片細節豐富,像 PNG 一樣支持透明,像 GIF 一樣可以顯示動態圖片。

官方介紹:與 PNG 相比,WebP 無損圖像的尺寸縮小了 26%。在等效的 SSIM 質量指數下,WebP 有損圖像比同類 JPEG 圖像小 25-34%。 無損 WebP 支持透明度(也稱為 alpha 通道),僅需 22% 的額外字節。對於有損 RGB 壓縮可接受的情況,有損 WebP 也支持透明度,與 PNG 相比,通常提供 3 倍的文件大小。

適用場景

由於 WebP 支持情況僅 Chrome、UC 等幾家瀏覽器支持,所以局限性較大,目前暫不考慮使用。

參考自 Can I Use 網站中的瀏覽器支持程度:webp

3.8 雪碧圖

雪碧圖,CSS Sprites,聽起來就很清爽的一種圖片,剛開始的時候 jsliang 以為是大街小巷上賣的 3 塊錢瓶裝雪碧飲料上的圖片,后來知道壓根不是同一碼事。

雪碧圖不屬於圖片格式,而是一種圖片應用形式。但是因為它在前端赫赫有名,經常使用,故此將其記載下來。

雪碧圖又叫精靈圖,因為 Sprites 的原因叫 “雪碧”,出現的原因是隨着網速的提升,同時因為請求次數過多的時候會卡網頁,所以我們就將 N 張小圖集成到一張大圖上,從而提升頁面打開的速度。這種多張小圖放在一張大圖上的操作,就叫做精靈圖(雪碧圖 - CSS Sprites)

那么,平時如何使用雪碧圖呢?

.img{background:url(../images/img.png) no-repeat;} .my-head{height:160px;width:120px;background-position:0 0;} .my-picture{height:292px;width:1253px;background-position:0 -160px;} 復制代碼
@mixin img{background:url(../images/img.png) no-repeat; }
@mixin my-head{height:160px;width:120px;background-position: 0 0;}
@mixin my-picture{height:292px;width:1253px;background-position: 0 -160px;}
復制代碼

如上面代碼所示,現在網上有非常多的雪碧圖制作工具,我們只需要將小圖發到工具上去,就可以生成大圖,同時獲得它的 css/sass 代碼,而不需要自己一個一個定位。

這是 Windows 版本的工具,網上有很多雪碧圖/精靈圖制作工具,這里就不推薦本人使用的了。

MDN 定義:圖像精靈(sprite,意為精靈),被運用於眾多使用大量小圖標的網頁應用之上。它可取圖像的一部分來使用,使得使用一個圖像文件替代多個小文件成為可能。相較於一個小圖標一個圖像文件,單獨一張圖片所需的 HTTP 請求更少,對內存和帶寬更加友好。

四 總結

至此,我們對圖片的介紹就結束了,在這里我們列個表進行匯總:

格式 使用場景
JPG/JPEG 1. 大的背景圖; 2. 輪播圖; 3. Banner 圖
PNG 1. 小 Logo; 2. 透明背景
GIF 動態圖片
SVG 能適應不同設備且畫質不能損壞的圖片
Base64 大小不超過 2KB,且更新率低的圖片
雪碧圖 小圖太多的時候,集中成一張圖片減少 HTTP 請求

雪碧圖不屬於格式,但屬於一種應用形式

如果小伙伴有其他的好用資源推薦,可以 QQ 或者評論留言:

  • 常用優秀資源
  1. SVG loading 效果:SVG-Loaders
  2. 矢量圖標庫:Iconfont-阿里巴巴矢量圖標庫
  3. 在線制作 Logo:U 鈣網
  4. 壓縮 PNG 或者 JPG:TinyPNG
  • 獲取圖片素材
  1. 千庫網:地址
  2. 包圖網:地址
  • 在線轉換工具
  1. JPG、PNG 轉 SVG
  2. JPG、PNG、GIF 轉 Base64
  3. JPG、PNG、GIF 轉 ICO
  • 其他資料支持
  1. Can I Use —— 查看各種瀏覽器支持程度:caniuse.com

五 參考文獻

  1. 《jpg、png、svg、gif等圖片格式的區別》
  2. 《PNG、JPEG、GIF、SVG應該用哪個?》
  3. 《圖片優化——質量與性能的博弈》
  4. 《橫向對比 gif、jpeg、png、svg,教你如何合理選擇圖像格式》
  5. 《JPG?GIF?PNG?前端如何選擇圖片格式?》
  6. 《矢量圖與位圖的區別》
  7. 《無損壓縮和有損壓縮是數碼圖像文件壓縮的兩種類型。》




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