不同web图片格式的特点及应用场景

常见格式

JPEG/JPG、PNG、WebP、Base64、SVG

不同的图片格式中像素与二进制位数之间的对应关系是不同的。一个像素对应的二进制位数越多,它可以表示的颜色种类就越多,成像效果也就越细腻,文件体积相应也会越大。一个二进制位表示两种颜色(0|1 对应黑|白),如果一种图片格式对应的二进制位数有 n 个,那么它就可以呈现 2^n 种颜色。

JPEG/JPG

  • 特点:有损压缩、体积小、加载快、不支持透明
    JPG 最大的特点是有损压缩。这种高效的压缩算法使它成为了一种非常轻巧的图片格式。当我们把图片体积压缩至原有体积的 50% 以下时,JPG 仍然可以保持住 60% 的品质。此外,JPG 格式以 24 位存储单个图,可以呈现多达 1600 万种颜色,足以应对大多数场景下对色彩的要求,这一点决定了它压缩前后的质量损耗并不容易被我们人类的肉眼所察觉
  • 缺陷:
    当它处理矢量图形和 Logo 等线条感较强、颜色对比强烈的图像时,人为压缩导致的图片模糊会相当明显。且不支持透明度处理。

使用场景

JPG 适用于呈现色彩丰富的图片,在我们日常开发中,JPG 图片经常作为大的背景图、轮播图或 Banner 图出现。(可参见淘宝/京东首页)

PNG-8 与 PNG-24

  • 特点:无损压缩、质量高、体积大、支持透明
    PNG(可移植网络图形格式)是一种无损压缩的高保真的图片格式。8 和 24,这里都是二进制数的位数。按照我们前置知识里提到的对应关系,8 位的 PNG 最多支持 256 种颜色,而 24 位的可以呈现约 1600 万种颜色。PNG 图片具有比 JPG 更强的色彩表现力,对线条的处理更加细腻,对透明度有良好的支持。
  • 缺陷:体积太大

使用场景

考虑到 PNG 在处理线条和颜色对比度方面的优势,我们主要用它来呈现小的 Logo、颜色简单且对比强烈的图片或背景等。(可参见淘宝/京东首页)
理论上来说,当追求最佳的显示效果、并且不在意文件体积大小时,是推荐使用 PNG-24 的。 但实践当中,为了规避体积的问题,我们一般不用PNG去处理较复杂的图像。当我们遇到适合 PNG 的场景时,也会优先选择更为小巧的 PNG-8。

SVG

  • 特点:文本文件、体积小、不失真、兼容性好
    SVG(可缩放矢量图形)是一种基于 XML 语法的图像格式。它和本文提及的其它图片种类有着本质的不同:SVG 对图像的处理不是基于像素点,而是是基于对图像的形状描述。SVG 与 PNG 和 JPG 相比,文件体积更小,可压缩性更强。最显著的优势还是在于图片可无限放大而不失真这一点上。
  • 缺陷:
    一方面是它的渲染成本比较高,这点对性能来说是很不利的。另一方面,SVG 存在着其它图片格式所没有的学习成本(它是可编程的)。

使用场景

需要高度适配各种分辨率

Base64

  • Base64 并非一种图片格式,而是一种编码方式。Base64 和雪碧图(一种将小图标和背景图像合并到一张图片上,然后利用 CSS 的背景定位来显示其中的每一部分的技术。相较于一个小图标一个图像文件,单独一张图片所需的 HTTP 请求更少,对内存和带宽更加友好。)一样,是作为小图标解决方案而存在的。 雪碧图是一种经典的小图标解决方案,Base64 是作为雪碧图的补充而存在的。
  • 缺陷:Base64 编码后,图片大小会膨胀为原文件的 4/3(这是由 Base64 的编码原理决定的)。如果我们把大图也编码到 HTML 或 CSS 文件中,后者的体积会明显增加,即便我们减少了 HTTP 请求,也无法弥补这庞大的体积带来的性能开销,得不偿失。 在传输非常小的图片的时候,Base64 带来的文件体积膨胀、以及浏览器解析 Base64 的时间开销,与它节省掉的 HTTP 请求开销相比,可以忽略不计,这时候才能真正体现出它在性能方面的优势。

使用场景

  • 图片的实际尺寸很小(大家可以观察一下掘金页面的 Base64 图,几乎没有超过 2kb 的)
  • 图片无法以雪碧图的形式与其它小图结合(合成雪碧图仍是主要的减少 HTTP 请求的途径,Base64 是雪碧图的补充)
  • 图片的更新频率非常低(不需我们重复编码和修改文件内容,维护成本较低)

webP

WebP 是今天在座各类图片格式中最年轻的一位,它于 2010 年被提出, 是 Google 专为 Web 开发的一种旨在加快图片加载速度的图片格式,它支持有损压缩和无损压缩。

  • 官方阐述:与 PNG 相比,WebP 无损图像的尺寸缩小了 26%。在等效的 SSIM 质量指数下,WebP 有损图像比同类 JPEG 图像小 25-34%。 无损 WebP 支持透明度(也称为 alpha 通道),仅需 22% 的额外字节。对于有损 RGB 压缩可接受的情况,有损 WebP 也支持透明度,与 PNG 相比,通常提供 3 倍的文件大小。
  • 缺陷:
    太年轻所以兼容性奇差