Verlustfrei oder verlustbehaftet? Bildkompression einfach erklärt

Der Unterschied in einem Satz

Verlustfreie Kompression packt die Bilddaten nur effizienter – nach dem Entpacken ist jedes Pixel exakt wie vorher. Verlustbehaftete Kompression lässt gezielt Informationen weg, die das Auge kaum bemerkt, und spart dadurch deutlich mehr.

Man kann es sich wie Kofferpacken vorstellen: Verlustfrei heißt, alles ordentlicher zu falten. Verlustbehaftet heißt, ein paar Dinge zu Hause zu lassen, die du ohnehin nicht gebraucht hättest.

Verlustbehaftet heißt dabei nicht automatisch schlecht. Ob man einen Unterschied sieht, hängt von der Stärke der Kompression, vom Motiv und von der Anzeigegröße ab.

So funktioniert verlustfreie Kompression

Verlustfreie Verfahren suchen nach Wiederholungen und Mustern. PNG etwa sagt Zeile für Zeile voraus, wie ein Pixel anhand seiner Nachbarn aussehen müsste, und speichert nur die Abweichung. Diese Differenzen werden anschließend mit dem Deflate-Verfahren gepackt – nach demselben Prinzip wie ZIP-Dateien.

Bei einfarbigen Flächen, Text und klaren Kanten funktioniert das hervorragend. Bei Fotos dagegen ist fast jedes Pixel ein bisschen anders: Rauschen, Verläufe und feine Strukturen lassen sich kaum vorhersagen. Deshalb werden Fotos als PNG so groß.

Auch eine verlustfreie Nachoptimierung bringt etwas: Werkzeuge wie optipng probieren verschiedene Filter und Packstufen durch und finden oft eine kleinere Datei mit identischem Inhalt.

PNG verlustbehaftet: Farbpaletten-Quantisierung

Eine Zwischenform ist die Paletten-Quantisierung, wie sie TinyThis mit pngquant einsetzt – ein bewährtes Open-Source-Verfahren. Statt bis zu 16,7 Millionen Farben bekommt das Bild eine Palette mit höchstens 256 sorgfältig gewählten Farben. Jedes Pixel verweist nur noch auf einen Eintrag dieser Palette.

Das Ergebnis ist weiterhin eine normale PNG-Datei mit Transparenz – aber deutlich kleiner. Feine Farbverläufe werden durch Dithering, also ein feines Punktmuster, nachgebildet. Bei Logos, Icons und Screenshots ist der Unterschied meist nicht zu sehen. Im Test wurde ein Logo-PNG mit Transparenz so um 61 % kleiner. Fotos mit vielen feinen Farbübergängen eignen sich dafür weniger – hier sind JPG oder WebP die bessere Wahl.

Ausprobieren kannst du das mit PNG komprimieren. Wie TinyThis mit deinen Dateien umgeht, steht unter So schützen wir deine Bilder.

JPG: Kompression mit der DCT

JPG geht bei Fotos in mehreren Schritten vor:

1. Das Bild wird in Helligkeit und zwei Farbkanäle zerlegt (YCbCr).
2. Die Farbkanäle werden oft in halber Auflösung gespeichert (Unterabtastung 4:2:0), weil das Auge Farbe weniger fein auflöst als Helligkeit.
3. Das Bild wird in Blöcke von 8 × 8 Pixeln aufgeteilt. Jeder Block wird per diskreter Kosinustransformation (DCT) in Frequenzanteile umgerechnet – von groben Flächen bis zu feinsten Details.
4. Bei der Quantisierung werden vor allem die feinen Anteile gerundet oder verworfen. Das ist der eigentliche verlustbehaftete Schritt, gesteuert über die Qualitätseinstellung.
5. Zum Schluss werden die Werte verlustfrei gepackt (Huffman-Kodierung).

Bei zu starker Kompression zeigt sich das als sichtbare Kästchen, Säume an Kanten und verwaschene Farben an Schrift. Und weil die Rundung bei jedem Speichern erneut stattfindet, verliert ein JPG mit jeder Bearbeitung etwas mehr. Übrigens ist die Qualitätsskala von 0 bis 100 nicht genormt: Eine 80 im einen Programm entspricht nicht unbedingt einer 80 im anderen.

WebP: beides in einem Format

WebP bietet zwei getrennte Verfahren. Verlustbehaftetes WebP stammt vom Videocodec VP8: Es sagt Bildblöcke aus bereits bekannten Nachbarbereichen voraus und speichert nur den Rest, der – ähnlich wie bei JPG – transformiert und gerundet wird. Gegenüber JPG spart das meist deutlich: Im Test war ein 12-MP-Foto als WebP 1,57 MB groß, als JPG 2,17 MB.

Verlustfreies WebP ist ein eigenes Verfahren und eignet sich für Grafiken und Screenshots. Beide Varianten unterstützen Transparenz. TinyThis probiert bei Grafiken beide aus und behält die kleinere Datei; für saubere Farbkanten kommt dabei „sharp YUV“ zum Einsatz. Für Website-Fotos ist WebP deshalb meist die beste Wahl, etwa mit JPG in WebP.

Die Qualitätsstufen von TinyThis

Zur Orientierung aus unseren Tests mit einem 12-MP-Foto (4,9 MB): „Ausgewogen“ ergab als JPG 2,17 MB, „Stark“ 1,54 MB. Als WebP waren es 1,57 MB bzw. 1,16 MB.

Bleibt das Format gleich, bekommst du nie eine größere Datei als das Original: Ist das Ergebnis nicht kleiner, liefert TinyThis das Original zurück – nur ohne Metadaten.

Woran du zu starke Kompression erkennst

• Blockmuster in ruhigen Flächen wie Himmel oder Wänden – typisch für JPG.
• Säume und Flimmern um Schrift und harte Kanten.
• Farbstufen statt weicher Verläufe, etwa bei Sonnenuntergängen oder in PNGs mit zu kleiner Palette.
• Verwaschene Details in Haaren, Gras oder Stoffstrukturen.
• Unscharfe rote oder blaue Kanten: eine Folge der Farb-Unterabtastung, gut sichtbar bei roter Schrift.

So prüfst du: Betrachte das Ergebnis in voller Größe, nicht nur als kleine Vorschau, und achte auf die genannten Stellen. Im Vorher/Nachher-Vergleich von TinyThis schiebst du den Regler über das Bild und siehst Original und Ergebnis direkt nebeneinander. Fällt dir nichts auf, passt die Stufe – sonst gehst du eine Stufe höher.

Wann was? Eine kurze Entscheidungshilfe

• Fotos für Web, E-Mail, Upload: verlustbehaftet, Stufe „Ausgewogen“.
• Fotos mit harter Größengrenze: verlustbehaftet mit Zielgröße, z. B. Bild auf 200 KB verkleinern.
• Logos und Icons: PNG mit Paletten-Quantisierung oder WebP.
• Screenshots mit Text: Screenshot komprimieren – als PNG oder WebP.
• Bilder, die du weiterbearbeitest: verlustfrei, damit sich keine Verluste aufsummieren.

Welche Formate sich generell wofür eignen, steht im Bildformat-Vergleich.