私たちの多くは、JPEG、PNG、GIFの画像フォーマットについてよく知っていますが、それらがどのようにして生まれたのか、なぜ目的別に選ばれるのかについて考える人はあまりいません。その歴史は1980年代後半から1990年代前半までさかのぼりますが、この記事ではこの時代を深く掘り下げるとともに、徐々に現在と未来のフォーマットへと話を進めていきます。
デジタルグラフィックの始まり。最初のフォーマット
1987年、デジタル画像を保存するための最初の重要なフォーマット、GIF（Graphics Interchange Format）が開発された。GIFは、可逆圧縮とアニメーションのサポートにより画期的なフォーマットとなり、インターネット上の広告やマルチメディア製品への道を開いた。GIFは、実際に複数の画像を1つのファイルに保存できる最初のフォーマットで、最初のアニメーションを作成した。しかし、カラーパレットが256色と限られていたため、より複雑な写真を扱うには問題があった。
JPEG革命
1990年代のデジタル写真の発展に伴い、標準フォーマットでは大量のカラーデータを保存する要件に対応できないことが明らかになった。そこで1992年、Joint Photographic Experts GroupはJPEGフォーマットを承認した。JPEGは、画質を大きく損なうことなく画像を圧縮できることから、瞬く間にデジタル写真の標準となった。写真家やウェブデザイナーは、より多くの画像をハードディスクに保存し、より速くウェブサイトにアップロードできるようになった。このフォーマットは、大きな画像でも画質を大きく損なうことなく圧縮できるため、現在でも写真用として最も普及しています。しかし、保存を繰り返すうちに画質が落ちるという問題は残っていた。
PNG – 透明度を保ち、品質を損なわない。
しかし、以前のJPEGフォーマットは、透明度のある画像や、高品質を要求される画像を損失なく保存するには適していなかった。その後、1996年にこの問題を解決するためにPNGフォーマット（Portable Network Graphics）が開発された。透過性をサポートしているので、ロゴ、バナー、ウェブサイトのグラフィックなどに問題なく使用できる。唯一の欠点は、PNGはJPEGほど効率的にファイルを圧縮できないため、ファイルサイズが大きくなってしまうことです。
ウェブピー
そして時を経て、インターネット上でアニメーションが流行すると、GIFフォーマットはミームの第一波の象徴となった。しかし、前述したように、カラーパレットが少なく、長いアニメーションのファイルサイズが大きいという制約もあった。そこで、高品質を維持しながらファイルサイズを小さくするために、グーグルは2010年に新しいフォーマット、WebPを導入した。これはJPEG（高圧縮）とPNG（透過対応）の長所を組み合わせたもので、より小さなファイルサイズで高い画質を実現できる。そして2011年、このフォーマットはアニメーションをサポートし始め、これがもう一つの利点となった。発売当初は、WebPはすべてのウェブブラウザでサポートされていなかったため、ユーザーは互換性を考慮する必要があり、その人気は限られていた。それからしばらくして、グーグルはWebPを積極的に推進し始めた。
新世代の選択 – HEIF
スマートフォンが急速に発展し、外出先でも高画質な画像を撮影できるようになったことで、HEIF（High Efficiency Image Format）はモバイル機器に画像を保存するための新しい標準となりました。このフォーマットは、最小限のファイルサイズで高画質の画像を保存するため、メモリが限られたスマートフォンにとって非常に便利です。ちなみに、HEIFは高度な圧縮技術を使用しており、マルチフレーム画像をサポートしているため、写真だけでなく短い動画も保存できる。例えば、アップルのiPhoneは2017年に写真や動画の保存にHEIFを使い始め、このフォーマットはモバイルテクノロジーの世界で人気を集めている。
未来のフォーマット
AVIFは、AV1ビデオコーデックをベースに開発されたオープンソースの画像フォーマットです。その主な利点は、HEIFやWebPのような既存のアナログよりもはるかに効率的に画像を圧縮することです。これは実際には何を意味するのでしょうか？AVIFは、高品質とディテールを維持しながら、画像ファイルサイズを大幅に小さくすることができます。場合によっては、JPEGより50％、WebPより20～30％小さいファイルサイズで同等の画質を実現できます。この利点は、ウェブサイトやモバイルアプリの最適化には欠かせません。ファイルサイズが小さいということはページの読み込みが速くなる。ユーザーは即座にコンテンツにアクセスできます。 トラフィックの節約。データプランに制限のあるモバイルデバイスのユーザーにとって特に重要です。サーバーの負荷軽減。 ウェブサイトやサービスは、より少ないトラフィックコストでより多くのユーザーにサービスを提供できます。AVIFのサポートは徐々に拡大している。現在、Google Chrome、Mozilla Firefox、Microsoft Edge、Operaなどの主要なウェブブラウザでサポートされており、Safariでも部分的にサポートされている。時間の経過とともに、このフォーマットのサポートがさらに広まることが期待されている。
興味深い事実
JPEGと火星
NASAのローバーが撮影した火星の画像は、効率的な保存と転送のためにJPEGフォーマットで転送された。これらはすべて、このフォーマットが科学や研究にとっていかに重要であるかを示している。
WebPでデータを保存する
グーグルによると、WebPを使用することで、ユーザーがウェブサイト、特に画像を多く含むウェブサイトを閲覧する際に消費するデータ量を30〜50％削減できるという。
HEIFとライブ写真
HEIFは画像だけでなく、位置情報などのメタデータも保存できる。アップルのLive Photosはこのフォーマットを使っており、写真と一緒に短い動画を保存できる。
AVIF – エコロジーの選択
AVIFを使用することで、インターネットの二酸化炭素排出量を削減することができます。送信するデータが少なければ少ないほど、サーバーが消費するエネルギーも少なくなります。
JPEGは世界で最も広く使われている画像フォーマットです。
今日、JPEGはその汎用性の高さから最も人気のある画像フォーマットです。専門家によると、インターネット上の全画像の70％以上がこのフォーマットで保存されているという。この成功は、画質とファイルサイズの小ささのバランスによるもので、ウェブサイトやソーシャルネットワークに写真をアップロードしたり、ストレージ容量の限られたデバイスに保存したりするのに理想的です。