ما هو GIF؟ 256 لونًا والصور المتحركة وضغط LZW

تُعدّ GIF (اختصار Graphics Interchange Format) من أقدم صيغ الصور على الويب. فقد خسرت الصور الفوتوغرافية لصالح JPG منذ زمن بعيد، والرسوميات لصالح PNG، لكنها ما زالت أول ما يخطر في البال عند الحديث عن الرسوم المتحركة القصيرة المتكرّرة. يشرح هذا المقال كيف بدأت GIF، وكيف يعمل ضغطها وحركتها، وما المعنى الحقيقي لحدّ 256 لونًا، وما الصيغ التي يمكنك التفكير فيها بدلًا منها.

لمحة تاريخية

طوّرت صيغة GIF شركة CompuServe، إحدى كبرى الخدمات الإلكترونية في ذلك الوقت. ووفقًا لسجل PRONOM التابع للأرشيف الوطني البريطاني، صدر الإصدار الأول GIF87a في 15 يونيو 1987. أما الإصدار التالي GIF89a فيستمدّ اسمه من عام 1989؛ ونص المواصفة، الذي يدرجه PRONOM وتستضيفه W3C، مؤرّخ في 31 يوليو 1990. أضاف 89a امتداد التحكم الرسومي (Graphic Control Extension) الذي يحدّد مدة تأخير الإطار والشفافية وطريقة التخلّص من الإطار، إلى جانب امتدادات التعليقات والنص العادي والتطبيقات. وعلى هذه الامتدادات تقوم صور GIF المتحركة اليوم.

أشهر فصول قصة GIF هو نزاع براءة الاختراع. فصيغة GIF تُضغط بخوارزمية LZW التي كانت براءة اختراعها مملوكة لشركة Unisys. وبحسب وصف الصيغة لدى مكتبة الكونغرس، اشتهرت GIF سلبًا عام 1994 حين بدأت Unisys بفرض رسوم لترخيص LZW. وأدى ذلك إلى تطوير PNG بديلًا خاليًا من براءات الاختراع. ووفقًا للمصدر نفسه، انتهت براءة Unisys الأمريكية في يونيو 2003، والبراءتان الأوروبية واليابانية في يونيو 2004، لذا لا حاجة اليوم إلى أي ترخيص لاستخدام GIF.

كيف تعمل GIF؟

لوحة الألوان وحدّ 256 لونًا

لا تخزّن GIF لون كل بكسل مباشرة، بل تخزّن رقمًا يشير إلى موضعه في جدول ألوان (لوحة). ووفقًا للمواصفة، يتّسع جدول الألوان لـ 256 مدخلًا على الأكثر، كل منها لون RGB بعمق 24 بت. ويمكن أن ينطبق جدول عام على الملف كله، كما يمكن أن يكون لكل إطار جدوله المحلي الخاص. تتّسع الشعارات والرسوم ذات الألوان القليلة لهذا الحد بسهولة، أما الصور الفوتوغرافية التي تحوي آلاف الدرجات اللونية فتظهر فيها أشرطة لونية أو أنماط تنقيط (dithering) عند اختزالها إلى 256 لونًا.

ضغط LZW

تُضغط أرقام البكسلات بلا فقد باستخدام LZW، الذي يعتمد رموزًا متغيرة الطول؛ وتسمح المواصفة بأن يصل طول الرمز إلى 12 بت. تعمل LZW بإضافة تسلسلات البكسلات المتكرّرة إلى قاموس، لذا فهي تُبلي حسنًا مع المساحات اللونية المسطّحة الكبيرة، وأداؤها ضعيف مع الصور الفوتوغرافية المليئة بالتشويش.

الشفافية

في GIF89a، يستطيع امتداد التحكم الرسومي أن يعيّن لونًا واحدًا من اللوحة على أنه "شفاف". وهذه شفافية ثنائية (تشغيل أو إيقاف): البكسل إما ظاهر تمامًا وإما شفاف تمامًا. ولهذا تبدو الظلال شبه الشفافة والحواف الناعمة مسنّنة في GIF، ولهذا أيضًا تشيع مشكلة "الهالة" الفاتحة حول الحواف على الخلفيات الملوّنة.

الحركة

صورة GIF المتحركة هي تسلسل من الإطارات في ملف واحد. يحدّد امتداد التحكم الرسومي لكل إطار مدة بقائه على الشاشة بأجزاء من مئة من الثانية، وكيف تُمسح مساحته قبل الإطار التالي. وتُحفظ معلومات التكرار في امتداد تطبيق. ويتيح التشابك (interlacing) الاختياري ظهور الصورة تدريجيًا أثناء تحميلها.

طرق التخلّص من الإطارات

تحدّد المواصفة أربع قيم لكيفية معاملة مساحة الإطار بعد عرضه: عدم تحديد طريقة، وترك الإطار في مكانه، وإعادة المساحة إلى لون الخلفية، وإعادة المساحة إلى ما كانت عليه قبله. وفي الرسوم المتحركة المُتقنة لا يُكتب إطارًا جديدًا إلا الجزء الذي يتغيّر، ويُنقل الباقي من الإطار السابق، وهذا ما يُبقي الملف صغيرًا. ولهذا يتعيّن على الأدوات التي تعدّل GIF أن تعمل على صور كاملة مركّبة وفق هذه القواعد، لا على الإطارات الخام واحدًا تلو الآخر.

ما مدى انتشار GIF؟

تُظهر بيانات W3Techs لشهر أكتوبر 2026 استخدام GIF في 13.2% من المواقع التي ترصدها. ووفقًا لتقرير HTTP Archive Web Almanac 2024، فإن 16.8% من الصور في صفحات الهاتف بصيغة GIF؛ ويذكر التقرير أن 32% من هذه الملفات متحركة. ويشير كذلك إلى أن نحو 6% من جميع طلبات الصور هي صور بحجم 1x1 بكسل، غالبًا منارات تتبّع وملفات GIF للمباعدة، لذا فإن حصة GIF المرتفعة لا تأتي من الصور المتحركة وحدها.

أما من حيث الكفاءة فإن GIF متأخرة كثيرًا. إذ يضع التقرير نفسه وسيط GIF عند 6.7 بت لكل بكسل، مقابل 3.8 لـ PNG و2.0 لـ JPEG و1.3 لـ WebP. وفي ملفات GIF المتحركة يرتفع الوسيط إلى 32.6 بت، بينما تبقى الملفات غير المتحركة عند 3.5 بت.

ما الذي يمكن أن يحلّ محل GIF؟

يرى دليل صيغ الصور في MDN أن GIF خيار جيد للصور والرسوم المتحركة البسيطة، لكنه يقترح PNG للصور الثابتة بلا فقد وذات الألوان المفهرسة، وWebP أو AVIF أو APNG لتسلسلات الحركة. أما الرسوم المتحركة الطويلة أو المأخوذة من لقطات حقيقية فالفيديو أكفأ بكثير: ففي مثال web.dev يتقلّص ملف GIF بحجم 3.7 MB إلى 551 KB بصيغة MP4 وإلى 341 KB بصيغة WebM.

لا تشغّل برامج البريد الإلكتروني وبعض تطبيقات المراسلة الفيديو ولا تعرض WebP المتحرك. وهذا التوافق الشامل هو السبب الحقيقي في صمود GIF لأكثر من ثلاثة عقود.

مشكلات شائعة

ملف GIF كبير جدًا

يزيد عدد الإطارات وأبعاد البكسل ومقدار الحركة حجمَ الملف مباشرة. وأنجع الحلول تصغير أبعاده أو قصّ الإطارات أو اقتطاع مقطع قصير منه؛ أما في المقاطع الطويلة فالانتقال إلى الفيديو هو الخيار الأفضل.

تبدو الألوان مخطّطة أو منقّطة

هذه نتيجة طبيعية لحدّ 256 لونًا. وأكثر ما يتأثر التدرّجات الناعمة مثل السماء أو درجات لون البشرة. للمحتوى الشبيه بالصور الفوتوغرافية استخدم JPG أو WebP أو الفيديو بدلًا من GIF.

توجد هالة بيضاء حول الحواف

لأن صور GIF الشفافة لا يمكن أن تكون شبه شفافة، فإن الصورة المُعدّة على خلفية فاتحة تُظهر درجات حوافها الوسيطة عند وضعها على خلفية داكنة. للصور الشفافة ذات الحواف الناعمة استخدم PNG أو WebP.

توقّفت الحركة بعد التحويل

لا تحمل صيغتا PNG وJPG أي حركة، لذا فإن ملف GIF المتحرك المحوَّل إلى أيٍّ منهما يحتفظ بإطار واحد فقط.

نصائح للتعامل مع GIF

• لالتقاط صورة ثابتة، حوّل GIF إلى PNG. يُحفظ الإطار الأول من ملف GIF بصيغة PNG بلا فقد مع شفافيته.
• لتصغير أبعاد صورة GIF متحركة، استخدم أداة تغيير حجم الصورة. تحتفظ ملفات GIF المتحركة بكل إطاراتها ومدة عرض كل منها عند تغيير الحجم (حتى 600 إطار).
• لقصّ رسم متحرك، تطبّق أداة قصّ الصورة القصّ نفسه على كل الإطارات وتحتفظ بتوقيتاتها.
• لتقليل حجم الملف، تُبقي أداة ضغط الصور ملفات GIF المتحركة بصيغة GIF مع جميع إطاراتها، أما ملفات GIF الثابتة فتُحوَّل افتراضيًا إلى WebP لتصغيرها.
• لتحويل صورة أخرى إلى GIF، اختر GIF صيغةً هدفًا في محوّل الصور. يكون الناتج إطارًا واحدًا بحدّ أقصى 256 لونًا، وتُختزل المساحات شبه الشفافة إلى شفافية ثنائية.
• يجري كل ذلك في متصفحك، لذا لا تغادر ملفاتك جهازك أبدًا.

الأسئلة الشائعة

هل GIF صيغة ضغط مع فقد؟

ضغط LZW بلا فقد. لكن تحويل صورة كاملة الألوان إلى GIF يتطلّب اختزالها إلى 256 لونًا، وفي خطوة اختزال الألوان هذه يحدث الفقد.

هل هناك فرق بين GIF وGIF المتحرك؟

الصيغة واحدة. ملف GIF بإطار واحد يكون ثابتًا، وملف GIF بعدة إطارات يكون متحركًا. وتُحفظ مدد تأخير الإطارات ومعلومات التكرار في امتدادات داخل الملف.

لماذا ما زالت GIF مستخدمة؟

لأنها تعمل في كل مكان تقريبًا دون أي إعداد: في المتصفحات وبرامج البريد الإلكتروني وتطبيقات الدردشة والبرامج القديمة. والبدائل الأكفأ لا توفّر بعدُ هذا التوافق في كل البيئات.

هل من المجدي تحويل GIF إلى MP4؟

إن كنت ستعرضها على موقعك، فالجواب نعم في الغالب. ففي مثال web.dev تشغل نسخ الفيديو ما بين سُبع حجم GIF وعُشره تقريبًا. والفيديو الذي يُشغَّل بالخصائص autoplay وloop وmuted وplaysinline يتصرّف على الصفحة تمامًا مثل GIF.

كم لونًا يمكن أن تحتوي صورة GIF؟

يتّسع كل جدول ألوان لـ 256 لونًا على الأكثر. ومن الناحية التقنية، لأن كل إطار يمكن أن يحمل جدوله المحلي الخاص، يمكن لملف GIF متعدد الإطارات أن يعرض ألوانًا أكثر في المجمل، لكن الحد داخل الإطار الواحد يبقى 256.

المصادر

• CompuServe: Graphics Interchange Format Version 89a (W3C copy)
• The National Archives PRONOM: Graphics Interchange Format 87a
• The National Archives PRONOM: Graphics Interchange Format 89a
• Library of Congress: GIF 89a format description
• MDN: Image file type and format guide
• web.dev: Replace animated GIFs with video for faster page loads
• W3Techs: Usage statistics of image file formats for websites
• HTTP Archive Web Almanac 2024: Media