Ho sentito il bisogno di scrivere questo articolo perché ho notato che tra molti giovani (e anche alcuni meno giovani) colleghi grafici non c’è una conoscenza profonda dei formati grafici e delle loro caratteristiche. Inutile dire che senza questa nozione di computer grafica oggi non si può fare il graphic designer computerizzato, sarebbe come se un medico non avesse le più basilari nozioni di anatomia umana o come se un architetto non conoscesse la differenza tra un cerchio e un ellisse.
Per tentare di ridurre questo gap culturale ho deciso quindi di scrivere un artico che può rivelarsi molto utile per chi è alle prime armi o per chi non si occupa di grafica ma è costretto ad rapportarsi con i formati file grafici. Comincerò con qualche chiarimento e approfondimento preliminare e poi con un elenco dei principali formati e le loro caratteristiche.
Indice rapido
Premessa
Prima di procedere alla disamina dei formati file grafici è doveroso fare alcune premesse. Prima di tutto il contesto professionale nel quale affrontiamo questo argomento: Quando parliamo principali formati grafici, in questo articolo facciamo riferimento a quelli maggiormente utilizzati nel settore della computer grafica commerciale e in particolar modo di quella utilizzo artistico o professionale. Esistono infatti particolari file grafici utilizzati nel mondo della medicina avanzata, dell’edilizia, della modellazione 3D o nel design industriale che qui non andremo ad analizzare.
In secondo luogo dobbiamo fare una distinzione tra formato file, estensione file e algoritmo di compressione:
- Formato file – Il formato del file è lo standard informatico che definirà il modo in cui le informazioni devono essere raggruppate in un file digitale. Perché sia possibile la sua lettura è necessario che tali informazioni possano essere convertite in dati binari e tali dati vengono gestiti in modo diverso in ogni formato, permettendo la memorizzazione delle informazioni e fornendo una serie di funzionalità in base a come vengono codificate le informazioni.
- Estensione del file – è il suffisso alfanumerico posto dopo il nome del file, preceduto da un punto (per questo è buona norma evitare di utilizzare il punto nel nome di un file o di una cartella). Esso di solito serve ad indicare al sistema operativo o ad altri software il formato del file ma è possibile che l’estensione di un file si riferisca a un contenitore, in cui sono inclusi formati diversi, inoltre ogni formato file può essere associato a più di una estensione.
- Algoritmo di compressione – indica uno o più algoritmi utilizzati nel formato file per ridurre il peso delle immagini (in termini di risorse e spazio su disco). La compressione può essere di due tipi; lossy che prevede una perdita di informazioni (che in un immagine si traduce in una riduzione della qualità) o lossless che non causa nessuna perdita di informazioni. Un algoritmo di compressione può essere utilizzato per generare diversi tipi di formato file e viceversa i formati file possono prevedere l’utilizzo di più algoritmi di compressione.
Principali formati grafici
Per proseguire con l’articolo sono necessarie alcune nozioni di informatica, come la differenza tra grafica bitmap (o raster) e vettoriale o tra metodo colore additivo e sottrattivo. Se desiderate approfondire anche questi argomenti scrivetemi volentieri o lasciate un commento. In caso contrario buona lettura.
Formati con tecnica di descrizione bitmap (o raster)
Windows bitmap
Formato dati utilizzato per la rappresentazione di immagini bitmap sui sistemi operativi Microsoft Windows. Fu introdotto con Windows 3.0 nel 1990 e poi tra il ’95 e il ’98 Microsoft aggiornato con nuove versioni (4 e 5) che supportano il canale alfa (trasparenza) e la definizione di spazi di colori personalizzati. L’uso di questo formato è molto raro ormai il loro uso principale è quello di formato interno per i programmi di Windows o di videogiochi.
Licenza – Nessun brevetto, sviluppato da Microsoft.
Estenzioni – *.bmp , *.dib
Compressione – Nessuna o di tipo lossless RLE
Metodi colore – bianco e nero, scala di grigi, Scala di colore 16 colori, VGA 256 colori, RGB
Trasparenza – Si con canale alfa (solo versione 5)
Vantaggi – Nelle bitmap non compresse la rappresentazione dei dati nella memoria RAM è identica a quella dei dati su disco: il processore non è costretto ad effettuare calcoli laboriosi durante la decodifica e il tempo di accesso ai dati è quindi molto veloce.
Svantaggi – Non avendo un metodo di compressione efficace i file risultano essere molto grandi in termini di spazio sul disco. Inoltre il file presenta una ridotta compatibilità al difuori dei sistemi Windows
JPEG
Acronimo di Joint Photograph Experts Group, che è il nome del gruppo di esperti ISO/CCITT che ha definito nel 1992 il primo standard internazionale di compressione dell’immagine digitale a tono continuo e brevettato l’omonimo algoritmo di compressione. Si tratta del formato dati maggiormente utilizzato al mondo per la memorizzazione e lo scambio di immagini digitali ma non per questo è il migliore. Il formato è stato concepito per rendere più sostenibile il peso delle fotografie che con tecnica bitmap e l’aumentare delle risoluzioni stava diventando problematico. L’algoritmo utilizzato ha avuto un forte impatto sull’industria digitale e sulla cultura di massa, cambiando totalmente il mondo della computer grafica.
Licenza – Royalty free, pubblicato da Joint Photographic Experts Group, IBM , Mitsubishi Electric, AT&T, Canon Inc.
Estenzioni – *.jpg , *.jpeg , *.jfif , *.jpe
Compressione – lossy + lossless
Metodi colore – profili CMYK, scala di grigi, scala di colore, profili RGB.
Trasparenza – No
Vantaggi – Si può regolare il livello di compressione dell’immagine in modo da ottenere il giusto compromesso tra qualità e peso. JPEG è l’algoritmo più diffuso per la memorizzazione di fotografie ottimo anche per il web perché permette di ottenere immagini estremamente leggere pur mantenendo una qualità accettabile almeno per quanto riguarda la visualizzazione su display. A risoluzioni alte è anche un buon formato per la stampa.
Svantaggi – Non è invece adatto per disegni geometrici, immagini al tratto e a colori uniformi, testo o icone. Questo perché l’algoritmo con perdita riorganizza i pixel in modo poco performante su i tratti netti e su ampie zone di colore uniforme. Anche se con l’avanzare degli anni è molto migliorata la situazione esistono formati molto più adatti per questo tipo di applicazioni.
CompuServe GIF
Acronimo di Graphics Interchange Format, il GIF è nato nel 15 giugno 1987 da una squadra guidata da Steve Wilhiteper, per trasmettere i file grafici a colori nelle reti, in un epoca in cui le connessioni le bande erano molto ristrette. Il formato GIF si diffuse perché utilizzava l’algoritmo non distruttivo di compressione LZW, molto più efficiente dell’RLE adottato da altri formati immagine. Con la diffusione del world wild web il formato si diffuse enormemente per andare in disuso con l’arrivo del PNG. Tuttavia è tornato nuovamente di moda nella sua versione “animata”, quindi grazie alla possibilità di contenere più immagini legate tra loro fungendo da file video (anche se non lo è) molto leggero e con trasparenza.
Licenza – Oggi royalty free (brevetto CompuServe IBM e Unisys scaduto nel 2003 “GIF Liberation Day”)
Estenzioni – *.gif
Compressione – lossless LZW
Metodi colore – VGA con mappatura GIF con metodo RGB per pixel (Quindi massimo 256 colori selezionati da una tavolozza di 16,8 miglioni di colori) + possibilità di 1 colore indicato come trasparente.
Canale alfa – Si ma solo netta (non alfa)
Vantaggi – Estremamente leggero, oggi è il file per eccellenza utilizzato per brevi animazioni sui siti internet o meme sui social. Inoltre si presta molto bene come file per immagini al tratto, a colori uniformi, con testo come icone o marchi.
Svantaggi – Per evitare che le immagini salvate in questo formato risultino troppo pesanti, la GIF utilizza una metodo di colore che consente un totale di 256 colori. Non è quindi molto indicato per le foto e le immagini true color, anche se è possibile sfruttare una tecnica per simulare un numero maggiore di colori contemporanei (dithering), accostando pixel di colore diverso, in maniera simile alla retinatura della stampa in quadricromia. Spesso però questo procedimento restituisce immagini con un effetto sgranato o “pixelato”
PNG
Acronimo di Portable Network Graphics, il PNG è stato creato in contrapposizione alla richiesta di pagamento delle royalty da parte dei detentori dei diritti del GIF, nel 1995 da un gruppo di autori indipendenti e approvato nel 1996 dal World Wide Web Consortium (W3C). Si presenta come antagonista più evoluto e soprattutto libero dei colossi GIF e JPEG per il web. Questo formato infatti, unisce i pregi di entrambi i formati eliminandone i difetti.
Licenza – free, sviluppato da PNG Development Group.
Estenzioni – *.png , *.mng e *.apng (versioni animate)
Compressione – lossless DEFLATE
Metodi colore – profili true color RGB
Trasparenza – Si con canale alfa
Vantaggi – ll PNG è capace di immagazzinare immagini in modo lossless, come le GIF ma è molto più efficiente con immagini non fotorealistiche in maniera simile e a volte superiore al JPEG. Inoltre, diversamente dal JEPG, consente la trasparenza ma in maniera più efficace rispetto al GIF perché supporta il canale alfa (Quindi anche le semitrasparenze).
Svantaggi – Non supporta i profili CMYK e quindi non adatto alla stampa in quadricromia
TIFF
Acronimo di Tagged Image File Format, il TIFF è tipo formato raster sviluppato dalla Aldus Corporation. TIFF è un marchio registrato dalla Aldus, ma detenuto da Adobe. Un file TIFF può contenere immagini divise su più “pagine” (videate): ad esempio, si possono inserire in un unico file tutte le pagine che compongono un fax. Per questo motivo è usato da Apple come formato per le immagini che compongono le sue icone (icns)
Licenza – proprietaria Adobe, sviluppato da Aldus Corporation.
Estenzioni – *.tiff , *.tif, *icns
Compressione – lossless LZW o ZIP + (opzionale) lossy JPEG
Metodi colore – Scala di grigio, RGB, CMYK, CIELab
Trasparenza – Si con canale Alfa
Vantaggi – Ideale per la stampa, le specifiche del formato TIFF permettono una notevole flessibilità. Questo è un vantaggio di per sé, ma rende difficile scrivere un interprete pienamente conforme alle specifiche. Il TIFF è largamente utilizzato per lo scambio di immagini raster fra stampanti e scanner perché permette di specificare numerose indicazioni aggiuntive come le tabelle di gamut o informazioni sulla calibratura del colore. Inoltre, le immagini possono essere memorizzate, oltre che come linee di scansione, anche in riquadri: questo permette di avere un rapido accesso a immagini di grosse dimensioni
Svantaggi – La flessibilità comporta uno svantaggio, una stessa immagine può essere visualizzata con colori differenti a seconda dell’interprete che si utilizza. Questo e il peso eccessivo rende il formato file poco indicato per il web.
Formati che consentono la descrizione di immagini vettoriale
SVG
Lo Scalable Vector Graphics (SVG) è un formato di file vettoriale compatibile con il web, descritto attraverso il linguaggio XML, cioè di un’applicazione del metalinguaggio posto a base degli sviluppi del Web da parte del consorzio W3C. Questo formato è diventato una raccomandazione del World Wide Web Consortium nel settembre 2001 dopo un iter piuttosto contrastato. Al W3C Macromedia e Microsoft avevano introdotto il linguaggio VML (Vector Markup Language), mentre Adobe e Sun Microsystems proponevano un formato concorrente chiamato PGML. Per un periodo poi, il sistema SVG rivaleggiava con Adobe Flash (dichiarato obsoleto dal 31 dicembre 2020). Il formato di file SVG oggi è uno strumento molto diffuso per la visualizzazione di grafica, diagrammi e illustrazioni bidimensionali sui siti web.
Licenza – libero, sviluppato da W3C
Estenzioni – *.svg , *.svgz
Linguaggio – XML
Metodi colore – modello RGB con codifica HEX.
Trasparenza – Si gestione del canale alpha
Vantaggi – Essendo un file vettoriale, può essere ridimensionato senza perdere risoluzione (dei soli elementi vettoriali ovviamente) ma a differenza di altri formati le immagini SVG possono essere visualizzate anche da editor e viewer autonomi essendo uno standard aperto. Le figure espresse mediante SVG possono essere dinamiche e interattive. Il Document Object Model (DOM) per SVG, che include il completo XML DOM, consente una animazione in grafica vettoriale diretta ed efficiente attraverso i linguaggi ECMAScript e SMIL.
Svantaggi – Il “peso” computazionale di una immagine vettoriale SVG è in genere imponente, in quanto il processore del computer deve sostanzialmente rigenerare l’immagine ex novo ogni qual volta che si ridimensiona la visualizzazione. Inoltre, l’incorporazione di elementi raster crea problemi di compatibilità e non è sempre ottimale in termini di peso.
EPS
Acronimo di Encapsulated PostScript, è un formato file basato su linguaggio PostScript. Si tratta un documento PostScript DSC-conforme con restrizioni addizionali volte a rendere i file utilizzabili come un formato di file per immagini. Fu ideato pensato per l’esportazione e l’importazione di file PostScript in ambienti in cui non è era disponibile un interprete PostScript. L’EPS era uno standard per l’elaborazione di immagini vettoriali o bitmap introdotto nel 1987 con Adobe Illustrator. Con il rilascio di Illustrator 9.0, però, Adobe iniziò ad abbandonare il file EPS a favore del file PGF, che in seguito divenne l’AI.
Licenza – proprietaria Adobe
Estenzioni – *.eps
Compressione – lossless
Metodi colore – Incorpora profili CSA e ICC modello RGB o CMYK.
Trasparenza – Si con con alcune limitazioni
Vantaggi – Anche se sono stati superati da formati più moderni come il PDF, i file EPS hanno ancora la loro utilità, dal momento che sono un formato legacy compatibile con quasi tutti i software e i sistemi. La maggior parte delle stampanti professionali moderne può gestire comodamente i file EPS, il che li rende una scelta universale per stampe di grandi dimensioni.
Svantaggi – A causa del quantitativo di calcoli necessari per ricostruire l’immagine può servire molto tempo per definire salvare o aprire un file in questo formato su macchine meno performanti. Inoltre i file EPS devono essere aperti con un software specializzato come Illustrator o app compatibile.
AI
Adobe ha introdotto il formato di immagine AI con Illustrator 9 nel 2000. I file AI sono stati progettati per visualizzare file EPS basati su vettori e PDF a pagina singola. Il precedente formato EPS combinava dati di immagine sia di tipo vettoriale che raster. Oggi i designer possono ancora salvare, modificare e riaprire le immagini EPS come file AI, ma i file EPS non supportano la trasparenza allo stesso modo dei file AI.
Licenza – proprietaria Adobe
Estenzioni – *.ai
Compressione – lossless
Metodi colore – Incorpora profili CSA e ICC modello RGB o CMYK.
Trasparenza – Si
Vantaggi – A differenza del vecchio formato EPS di Illustrator, i file AI supportano la trasparenza e sono quindi un ottimo punto di partenza per la creazione di grafiche web da sovrapporre a sfondi diversi. file AI semplici sono tendenzialmente piccoli e quindi facili da condividere, caricare e archiviare.
Svantaggi – I file AI hanno una compatibilità più ristretta e anche se possono essere aperti da alcuni programmi non Adobe, se non si utilizza Illustrator è possibile che si perdano molte informazioni o effetti sul file.
Altri tipi di Formati grafici
Acronimo di Portable Document Format è un formato di file basato su un linguaggio di descrizione di pagina sviluppato da nel 1991. Il co-fondatore di Adobe Dr. John Warnock lanciò la rivoluzione dal cartaceo al digitale con un’idea chiamata “The Camelot Project”, che si prefiggeva di permettere a chiunque di acquisire documenti da qualsiasi applicazione, inviare versioni elettroniche dei documenti ovunque e visualizzare e stampare documenti su qualsiasi computer. Verso la fine del 1992, dall’evoluzione di Camelot nacque il formato PDF. Oggi, questo formato di file è utilizzato dalle aziende di tutto il mondo per rappresentare documenti di testo e immagini in modo indipendente dall’hardware e dal software utilizzati per generarli o per visualizzarli. Per far diventare il PDF un formato standard ISO a luglio 2008 è stata approvata la norma ISO 32000.
Si tratta di un formato multi-canale, ogni file PDF contiene una completa descrizione del documento composta da proprietà (Titolo, Autore, ecc.), testo, stili di carattere (font), immagini bitmap e oggetti di grafica vettoriale 2D che compongono il documento. Inoltre può incorporare altri documenti, video, collegamenti ipertestuali, firme digitali e può essere reso interattivo.
Licenza – aperto, sviluppato da Adobe
Estenzioni – *.pdf
Compressione – lossless e lossy (opzionale)
Metodi colore – Incorpora profili ICC modello RGB o CMYK.
Trasparenza – Si
Vantaggi – Un file PDF può descrivere documenti che contengono testo e/o immagini in qualsiasi risoluzione. È un formato aperto, nel senso che chiunque può creare applicazioni che leggono e scrivono file PDF senza pagare i diritti ad Adobe. Adobe ha un numero elevato di brevetti relativamente al formato PDF, ma le licenze associate non includono il pagamento di diritti per la creazione di programmi associati.
Svantaggi – Si necessita di specifici reader per aprire il file anche se oggi la maggior parte dei OS e dei browser ne prevede uno. La stampa di documenti in formato .pdf può dare dei problemi se si usano dei caratteri locali (ad esempio le vocali italiane accentate) e se chi stampa ha il proprio PC impostato su una lingua diversa.
(Formati) a tecnica grezza RAW
La tecnica raw consiste in un particolare metodo di memorizzazione dei dati descrittori di un’immagine. Viene usata per non avere perdite di qualità della registrazione su un qualsiasi supporto di memoria, rispetto ai segnali catturati dal sensore e successivamente composti per interpolazione dal processore d’immagine della fotocamera nelle sue tre componenti fondamentali RGB. Basandosi su questa tecnica, le diverse case produttrici di fotocamere digitali formattano i dati dei file Raw secondo formati proprietari. Quando si apre un file in un formato RAW la foto non è sviluppata e deve essere elaborata prima di poterla salvare in un formato grafico di tipo bitmap.
Licenza – proprietà delle varie aziende di fotocamere digitali
Estenzioni – (alcuni) *.nef , *.CR2 , *.CRW
Compressione – lossless
Metodi colore – RGB
Trasparenza – No
Vantaggi – Il vantaggio principale dei file Raw è che contengono più dettagli rispetto ad altri tipi di file raster e vettoriali, quindi puoi effettuare qualsiasi tipo di regolazione, ad esempio correggere la gamma o modificare la luminosità e il contrasto, tutto senza modificare l’immagine Raw originale. I file, inoltre, Raw possono contenere milioni di colori in più rispetto a un’immagine JPEG, oltre a valori tonali RGB incrementati.
Svantaggi – Le dimensioni dei RAW posso essere davvero eccessive, inoltre non sono file standardizzati e non tutti i file sono compatiubili con i software più diffusi. Inoltre, occorre convertire i file Raw prima di condividerli con persone che non dispongono di un software appropriato.
