Animiertes WEBP und GIF: Woher kommen die technischen Unterschiede?

Zwei Formate, dreißig Jahre technologischer Abstand

Beim Vergleich von animiertem WEBP und GIF muss man vor allem im Kopf behalten, dass beide Produkte völlig unterschiedlicher Epochen sind. GIF wurde in einer Zeit entworfen, in der die Farbfähigkeiten von Personal Computern stark begrenzt und Internetverbindungen langsam waren. WEBP entstand dagegen für das moderne Web, an einem Punkt, an dem die Kompressionsforschung weit fortgeschritten war.

Deshalb sind die Unterschiede zwischen ihnen keine kleinen Einstellungsvarianten, sondern strukturelle Trennlinien. Im Folgenden erklären wir technisch, woher diese Unterschiede kommen.

Farbe: der Unterschied zwischen Indextabelle und direkter Speicherung

Die prägendste Beschränkung von GIF ist die Grenze von 256 Farben pro Einzelbild. Diese Grenze ergibt sich aus der Funktionsweise des Formats.

GIF speichert für jedes Einzelbild eine Farbtabelle. Die Pixeldaten halten dagegen nicht direkt einen Farbwert – sie halten einen Index, der auf einen Eintrag dieser Tabelle zeigt. Da die Tabelle höchstens 256 Einträge enthalten kann, können in einem Einzelbild höchstens 256 verschiedene Farben vorkommen. Das ist keine Voreinstellung, sondern die Dateistruktur selbst; keine Software kann das überschreiten.

WEBP speichert die Pixelfarben dagegen nicht über eine solche Tabelle, sondern direkt. Es kann Millionen von Farbtönen ausdrücken. Ein Himmelsübergang, ein Verlauf in Hauttönen, ein weicher Schatten – all das bleibt stufenlos.

Die praktische Folge: Kommt eine Animation mit fotografischem oder verlaufsreichem Inhalt in ein GIF, werden die Farben zwangsweise auf 256 reduziert, und die Übergänge werden zu abgestuften Streifen. Um das zu kaschieren, wendet die Software Dithering an, also das Einstreuen von Punkten – sie mischt zwei Farben in kleinen Punkten und erzeugt im Auge die Täuschung eines Zwischentons. Aus der Ferne funktioniert das, aus der Nähe zeigt es sich als sandartige Textur.

Kompression: der Unterschied zwischen einem Verfahren und zwei Modi

GIF verwendet ein einziges Kompressionsverfahren, und dieses Verfahren war der Standard seiner Zeit. Es packt wiederkehrende Muster, bleibt neben modernen Algorithmen aber ineffizient.

WEBP bietet zwei Modi:

Der verlustfreie Modus verwirft keinerlei Pixelinformation. Das Bild bleibt bitgenau erhalten. Ideal für Grafiken mit scharfen Kanten, Text und Oberflächenaufnahmen.

Der verlustbehaftete Modus erzeugt eine weit kleinere Datei, indem er Details verwirft, die das Auge kaum wahrnimmt. Geeignet für fotografische Inhalte.

Diese Wahlfreiheit bedeutet, je nach Art des Inhalts den effizientesten Ansatz verwenden zu können. In GIF gibt es diese Wahl nicht – und da die Farbreduktion ohnehin einen zwangsläufigen Verlust mit sich bringt, wäre es auch nicht korrekt zu sagen, GIF sei „verlustfrei".

Optimierung zwischen Einzelbildern

In einer Animation ähneln aufeinanderfolgende Einzelbilder einander meist sehr. Hebt eine Figur die Hand, ändert sich der Hintergrund überhaupt nicht, nur ein kleiner Bereich ist anders.

Ein effizientes Animationsformat nutzt diesen Umstand: Statt jedes Einzelbild von Grund auf zu speichern, hält es nur die veränderten Bereiche fest. GIF unterstützt eine einfache Form davon – es kann ein Einzelbild teilweise über das vorherige zeichnen.

WEBP verwendet weit fortschrittlichere Verfahren. Es kann anhand des vorherigen Bildes Vorhersagen treffen, die veränderten Bereiche flexibler beschreiben und für jedes Einzelbild einen eigenen Kompressionsmodus wählen.

Dieser Unterschied wächst mit der Anzahl der Einzelbilder und dem Ausmaß der Bewegung. Bei langen und bewegungsreichen Animationen wird die Spreizung der Dateigröße zwischen WEBP und GIF deutlich.

Transparenz: der Unterschied zwischen binär und abgestuft

Das ist eine der sichtbarsten Trennlinien zwischen beiden Formaten.

GIF unterstützt binäre Transparenz. Ein Eintrag in der Farbtabelle kann als „transparent" markiert werden. Ein Pixel verweist entweder auf diesen Eintrag und ist vollständig transparent, oder es verweist auf eine andere Farbe und ist vollständig deckend. Einen Wert dazwischen gibt es nicht.

WEBP verwendet einen Alphakanal. Für jedes Pixel wird ein eigener Transparenzwert gespeichert, und dieser Wert kann zwischen vollständig transparent und vollständig deckend 256 verschiedene Stufen annehmen.

In der Praxis bedeutet das: In WEBP verschmilzt die geschwungene Kante eines Logos über schrittweise transparenter werdende Pixel sauber mit dem Hintergrund. Weiche Schatten lassen den Untergrund darunter teilweise durchscheinen. Ausblendeffekte wirken natürlich.

In GIF franst dieselbe Kante treppenstufenartig aus, weil jedes Pixel auf einen der beiden Endwerte gerundet werden muss. Ein weicher Schatten verschwindet entweder vollständig oder bleibt als harte Masse stehen. Dieser Unterschied fällt besonders bei kleinen Icons und an Schriftkanten ins Auge.

Hat GIF denn gar keinen Vorteil?

Technisch betrachtet nein. Doch in der Praxis hat es einen einzigen, sehr starken Vorteil: Es funktioniert überall.

GIF ist seit Jahrzehnten Standard. Nahezu jeder Browser, jedes E-Mail-Programm, jede Forensoftware, jedes Content-Management-System und jede Messenger-App akzeptiert es und spielt es automatisch ab. Sie stoßen nicht auf die Fehlermeldung „Dieses Format wird nicht unterstützt".

Die Unterstützung für animiertes WEBP ist in modernen Umgebungen sehr verbreitet, doch manche E-Mail-Programme, ältere Forensoftware, betriebliche Plattformen und bestimmte Anwendungen akzeptieren es nach wie vor nicht oder geben statt der Animation das erste Einzelbild als Standbild aus.

Deshalb ist es ein legitimer Vorgang, WEBP in ein GIF umzuwandeln – doch das ist die einzige Rechtfertigung dafür. Die Datei wird größer, die Qualität sinkt; im Gegenzug stellen Sie sicher, dass Ihre Datei in der Zielumgebung tatsächlich funktioniert.

Zusammengefasst

Die Unterschiede zwischen WEBP und GIF sind keine Einstellungsvarianten, sondern strukturelle Trennlinien. Die 256-Farben-Grenze von GIF rührt von seiner Farbtabellenarchitektur her, seine ausgefransten Kanten von der binären Transparenz und seine großen Dateien vom alten Kompressionsverfahren. WEBP liegt in allen drei Bereichen deutlich vorn. Die einzige sinnvolle Rechtfertigung, GIF zu wählen, ist, dass die Zielumgebung kein WEBP akzeptiert. Verwenden Sie WEBP dort, wo Sie die Kontrolle haben; erzeugen Sie für Umgebungen, die es nicht annehmen, eine separate GIF-Fassung und bewahren Sie das Original auf.