Was ist GIF? 256 Farben, Animation und LZW

GIF (Graphics Interchange Format) ist eines der ältesten Bildformate im Web. Fotos hat es längst an JPG verloren und Grafiken an PNG, doch bei kurzen, endlos laufenden Animationen denkt man immer noch zuerst an GIF. Dieser Artikel erklärt, wie GIF entstand, wie seine Komprimierung und Animation funktionieren, was die Grenze von 256 Farben wirklich bedeutet und welche Formate als Alternative infrage kommen.

Eine kurze Geschichte

GIF wurde von CompuServe entwickelt, einem der großen Onlinedienste jener Zeit. Laut dem PRONOM-Register der britischen National Archives erschien die erste Version, GIF87a, am 15. Juni 1987. Die nächste Version, GIF89a, ist nach dem Jahr 1989 benannt; der Spezifikationstext, den PRONOM aufführt und das W3C bereitstellt, ist auf den 31. Juli 1990 datiert. Mit 89a kam die Graphic Control Extension hinzu, die Bildverzögerung, Transparenz und Entsorgungsmethode festlegt, außerdem Erweiterungen für Kommentare, Klartext und Anwendungen. Auf diesen Erweiterungen bauen die animierten GIFs von heute auf.

Das bekannteste Kapitel der GIF-Geschichte ist der Patentstreit. GIF wird mit LZW komprimiert, einem Algorithmus, auf den Unisys ein Patent hielt. Laut der Formatbeschreibung der Library of Congress geriet GIF 1994 in die Schlagzeilen, als Unisys begann, Lizenzgebühren für LZW zu verlangen. Daraufhin wurde PNG als patentfreie Alternative entwickelt. Nach derselben Quelle lief das US-Patent von Unisys im Juni 2003 aus, die europäischen und japanischen Patente im Juni 2004. Für die Nutzung von GIF ist heute also keine Lizenz mehr nötig.

So funktioniert GIF

Die Palette und die Grenze von 256 Farben

GIF speichert nicht die Farbe jedes Pixels direkt, sondern einen Index in eine Farbtabelle (Palette). Laut Spezifikation kann eine Farbtabelle höchstens 256 Einträge enthalten, jeder davon eine 24-Bit-RGB-Farbe. Eine globale Tabelle kann für die ganze Datei gelten, und jedes Einzelbild kann zusätzlich eine eigene lokale Tabelle haben. Logos und Illustrationen mit wenigen Farben passen problemlos in diese Grenze, Fotos mit Tausenden von Tönen dagegen zeigen nach der Reduktion auf 256 Farben Streifen (Banding) oder Rastermuster (Dithering).

LZW-Komprimierung

Die Pixelindizes werden verlustfrei mit LZW komprimiert, das Codes variabler Länge verwendet; die Spezifikation erlaubt Codes bis zu 12 Bit. LZW nimmt sich wiederholende Pixelfolgen in ein Wörterbuch auf und arbeitet daher gut bei großen einfarbigen Flächen, aber schlecht bei verrauschten Fotos.

Transparenz

In GIF89a kann die Graphic Control Extension eine Palettenfarbe als „transparent“ markieren. Das ist eine Ein/Aus-Transparenz (binär): Ein Pixel ist entweder voll sichtbar oder vollständig durchsichtig. Deshalb wirken halbtransparente Schatten und weiche Kanten in GIF gezackt, und deshalb ist ein heller „Saum“ um die Kanten auf farbigem Hintergrund ein so häufiges Problem.

Animation

Ein animiertes GIF ist eine Folge von Einzelbildern in einer einzigen Datei. Die Graphic Control Extension jedes Bildes legt fest, wie lange es in Hundertstelsekunden angezeigt wird und wie seine Fläche vor dem nächsten Bild geleert wird. Die Information zur Wiederholung steht in einer Anwendungserweiterung. Optionales Interlacing lässt das Bild beim Laden schrittweise erscheinen.

Entsorgungsmethoden für Einzelbilder

Die Spezifikation definiert vier Werte dafür, wie mit der Fläche eines Bildes nach seiner Anzeige verfahren wird: keine Angabe, Bild stehen lassen, Fläche auf die Hintergrundfarbe zurücksetzen und Fläche auf den vorherigen Zustand zurücksetzen. In gut gemachten Animationen wird nur der sich ändernde Bereich als neues Einzelbild geschrieben, der Rest wird vom vorherigen übernommen, und genau das hält die Datei klein. Deshalb müssen Werkzeuge, die ein GIF bearbeiten, mit vollständigen, nach diesen Regeln zusammengesetzten Bildern arbeiten und nicht mit den rohen Einzelbildern nacheinander.

Wie verbreitet ist GIF?

Laut W3Techs-Daten vom Oktober 2026 wird GIF auf 13,2 % der beobachteten Websites eingesetzt. Laut HTTP Archive Web Almanac 2024 sind 16,8 % der Bilder auf mobilen Seiten GIFs; dem Bericht zufolge sind 32 % dieser GIFs animiert. Er weist außerdem darauf hin, dass rund 6 % aller Bildanfragen auf 1x1-Pixel-Bilder entfallen, höchstwahrscheinlich Tracking-Pixel und Platzhalter-GIFs. Der hohe Anteil von GIF geht also nicht allein auf Animationen zurück.

Bei der Effizienz liegt GIF weit zurück. Derselbe Bericht beziffert den Median für GIF auf 6,7 Bit pro Pixel, gegenüber 3,8 bei PNG, 2,0 bei JPEG und 1,3 bei WebP. Bei animierten GIFs steigt der Median auf 32,6 Bit, während nicht animierte GIFs bei 3,5 Bit bleiben.

Was kann GIF ersetzen?

Der Bildformat-Leitfaden von MDN hält GIF für eine gute Wahl bei einfachen Bildern und Animationen, empfiehlt aber PNG für verlustfreie und indizierte Standbilder und WebP, AVIF oder APNG für Animationssequenzen. Für lange Animationen oder solche aus echtem Filmmaterial ist Video weit effizienter: Im Beispiel auf web.dev schrumpft ein GIF von 3,7 MB als MP4 auf 551 KB und als WebM auf 341 KB.

E-Mail-Programme und manche Messenger spielen keine Videos ab und zeigen kein animiertes WebP an. Diese universelle Kompatibilität ist der eigentliche Grund, warum GIF seit mehr als drei Jahrzehnten überlebt.

Häufige Probleme

Das GIF ist zu groß

Anzahl der Einzelbilder, Pixelmaße und Bewegungsmenge treiben die Dateigröße direkt in die Höhe. Am wirksamsten ist es, die Abmessungen zu verkleinern, die Bilder zuzuschneiden oder einen kurzen Ausschnitt herauszunehmen; bei langen Clips ist der Umstieg auf Video die bessere Wahl.

Farben wirken streifig oder gepunktet

Das ist die natürliche Folge der Grenze von 256 Farben. Am stärksten betroffen sind weiche Verläufe wie Himmel oder Hauttöne. Für fotoähnliche Inhalte verwenden Sie statt GIF besser JPG, WebP oder Video.

Um die Kanten liegt ein weißer Saum

Da transparente GIFs nicht halbtransparent sein können, zeigt ein auf hellem Hintergrund erstelltes Bild seine Kantenzwischentöne, sobald es auf einen dunklen Hintergrund gesetzt wird. Für transparente Bilder mit weichen Kanten nehmen Sie PNG oder WebP.

Die Animation stoppt nach der Umwandlung

PNG und JPG transportieren keine Animation. Ein animiertes GIF, das in eines dieser Formate umgewandelt wird, behält daher nur ein Einzelbild.

Tipps für den Umgang mit GIF

• Um ein Standbild zu erhalten, wandeln Sie GIF in PNG um. Das erste Bild des GIF wird als verlustfreies PNG mit seiner Transparenz gespeichert.
• Um ein animiertes GIF kleiner zu machen, nutzen Sie die Funktion Bildgröße ändern. Animierte GIFs behalten beim Skalieren jedes Einzelbild und seine Anzeigedauer (bis zu 600 Bilder).
• Um eine Animation zuzuschneiden, wendet das Werkzeug Bild zuschneiden denselben Ausschnitt auf jedes Einzelbild an und behält die Bildzeiten bei.
• Um die Dateigröße zu verringern, belässt die Funktion Bild komprimieren animierte GIFs als GIF mit allen Einzelbildern, während statische GIFs standardmäßig in WebP umgewandelt werden, um sie kleiner zu machen.
• Um ein anderes Bild in ein GIF umzuwandeln, wählen Sie im Bildkonverter GIF als Zielformat. Das Ergebnis ist ein einzelnes Bild mit bis zu 256 Farben, und halbtransparente Bereiche werden auf Ein/Aus-Transparenz reduziert.
• All das läuft in Ihrem Browser, Ihre Dateien verlassen Ihr Gerät also nie.

Häufig gestellte Fragen

Ist GIF verlustbehaftet?

Die LZW-Komprimierung ist verlustfrei. Um ein Vollfarbbild in GIF umzuwandeln, muss es jedoch auf 256 Farben reduziert werden, und bei dieser Farbreduktion entsteht der Verlust.

Gibt es einen Unterschied zwischen GIF und animiertem GIF?

Das Format ist dasselbe. Ein GIF mit einem Einzelbild ist statisch, ein GIF mit mehreren Einzelbildern ist animiert. Bildverzögerungen und Wiederholungsangaben stehen in Erweiterungen innerhalb der Datei.

Warum wird GIF immer noch verwendet?

Weil es fast überall ohne Einrichtung abspielt: in Browsern, E-Mail-Programmen, Chat-Apps und alter Software. Effizientere Alternativen bieten diese Kompatibilität noch nicht in jeder Umgebung.

Lohnt es sich, GIF in MP4 umzuwandeln?

Wenn Sie es auf Ihrer Website zeigen, meistens ja. Im Beispiel von web.dev belegen die Videoversionen etwa ein Siebtel bis ein Zehntel der GIF-Größe. Ein Video mit den Attributen autoplay, loop, muted und playsinline verhält sich auf der Seite genau wie ein GIF.

Wie viele Farben kann ein GIF haben?

Jede Farbtabelle fasst höchstens 256 Farben. Technisch kann ein GIF mit mehreren Bildern insgesamt mehr Farben zeigen, weil jedes Einzelbild eine eigene lokale Tabelle mitbringen kann, doch innerhalb eines Einzelbildes liegt die Grenze bei 256.

Quellen

• CompuServe: Graphics Interchange Format Version 89a (Kopie beim W3C)
• 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