Wer mit RAW-Fotos arbeitet, weiß: unkomprimierte Bilder sind riesig. JPEG schafft seit langem Abhilfe, doch mit dem Hocheffizienz-Bilddateiformat HEIF ist ein neuer Spieler auf dem Feld: effizienter, platzsparender – und dennoch leistungsfähiger.
JPEG vs. HEIF
Alles wird teurer, doch Speicherplatz wird immer billiger: Egal, ob Smartphone oder Digitalkamera, riesige Speicher-Upgrades per Speicherkarte oder Upgrade des internen Speichers sind inzwischen relativ preiswert. Leistungsstarke Speicherkarten mit 128 GB sind teilweise für unter 20 Euro zu haben und selbst auf Premium-Smartphones wie dem iPhone 14 Pro ist eine Verdopplung des Basisspeichers für rund 10 Prozent des Gerätepreises zu haben.
Und auch SSDs und Festplatten sind günstig wie nie. Kurzum: Speicher sollte eigentlich kein Problem mehr sein. Trotzdem gibt es mit dem High Efficiency Image File Format, kurz HEIF, seit einiger Zeit einen JPEG-Konkurrenten, der vor allem enorme Platzersparnis verspricht – und das bei besserer Qualität.
Die Geschichte von JPEG
Als das JPEG-Format 1992 entwickelt wurde, löste es ein Problem: Digitale Bilddateien waren riesige Bitmaps, vergleichbar mit RAW-Dateien – oder GIF-Dateien, die technisch jedoch auf 256 Farben beschränkt waren. Beide wurden den damals modernen Anforderungen nicht mehr gerecht.
JPEG setzte einige Standards für Kompression, darunter verlustbehaftetes und damit sehr effizientes „Kleinrechnen“ von Fotos. Als das Internet mit niedrigen Bandbreiten und die Digitalfotografie mit zunächst winzigen Speicherkartenkapazitäten aufkamen, bewährte sich JPEG als ideales Dateiformat für diese Medien – und ist es bis heute. Die Leistung von JPEG ist enorm.
Den Unterschied kann jeder Besitzer einer Digitalkamera mit RAW-Modus testen: JPEGs sind teilweise um den Faktor 10 und mehr kleiner als die zugehörige RAW-Datei. Der Preis ist allerdings der mit der Kompression einhergehende Informationsverlust, der zum Beispiel die Nachbearbeitung erschwert und auch Qualitätsverluste nach sich zieht.
Dennoch: Da JPEG „der“ Standard für digitale Bilder ist, gibt es kein Gerät, keine Software und kein Betriebssystem, das dieses Dateiformat nicht unterstützen würde. Und tatsächlich: Für die meisten von uns reicht es oft völlig aus. Nur in der professionellen Fotografie und bei manchem ambitionierten Hobbyisten kommen ausschließlich RAWs zum Einsatz. Nachfolger wie JPEG 2000 konnten sich nie wirklich durchsetzen.
JPEG hat viele Nachteile
Allerdings hat JPEG einige technische Nachteile: Die Kompressionsalgorithmen sind nicht optimal, die Qualität sinkt stark mit der Stärke der Komprimierung. Da es benachbarte Pixel für die Komprimierung „zusammenrechnet“, sinkt auch die Schärfe mit dem Kompressionsgrad.
Gleichzeitig ist das Dateiformat „alt“ und besitzt daher nur Unterstützung für 8-Bit- Farbtiefe, also rund 16,8 Millionen Farben. Das war 1992 enorm, im Anbetracht moderner Bildsensoren und Monitore ist diese Farbtiefe jedoch nicht mehr ausreichend.
Qualitätsverlust
Hinzu kommt der Qualitätsverlust: Durch die Kompressionsroutinen gehen selbst bei leichter Kompression Informationen verloren, wodurch feinere Strukturen aus Bildern verschwinden können. Gleichzeitig ist die verlustfreie Bearbeitung einer JPEG-Datei nur sehr eingeschränkt möglich: Jede Bearbeitung hat normalerweise eine Neukomprimierung mit erneutem Qualitätsverlust zur Folge, weshalb Anwendungen wie Lightroom oder Apple Fotos ausschließlich mit Arbeitskopien arbeiten – und die Originale in Ruhe lassen.
Das verdoppelt natürlich effektiv den benötigten Speicherplatz von JPEGs. Zu guter Letzt ist JPEG auch an anderer wichtiger Stelle nicht modernen Anforderungen gewachsen: der Verschmelzung von Fotos und Videos. So ist das JPEG-Dateiformat nicht für die Speicherung von Bilderserien und Bewegtbildern vorgesehen, wie sie etwa bei Apples Live-Fotos, Googles Motion-Fotos oder vergleichbaren „Videofotos“ am Smartphone aufgezeichnet werden – Fotos, die eigentlich kurze Videoclips sind. Hier mussten bislang Videoformate wie MPEG-4 oder H.264 einspringen.
HEIF: Basis ist ein Videoformat
All diese Nachteile löst das HEIF-Format, das allerdings als Konkurrent und nicht als Nachfolger von JPEG gedacht ist: Es kommt aus einer anderen „Ecke“, nämlich aus dem Video-Bereich, und wurde 2015 von der Moving Pictures Expert Group (MPEG) zusammen mit dem Video-Standard HEVC (High Efficience Video Coding) entwickelt.
Im Video-Bereich geht es um Effizienz: Mit der steigenden Verbreitung von Video-Content und Videostreaming wie bei YouTube und Netflix bieten Formate mit hervorragender Qualität bei möglichst geringer Größe des Materials enormes Einsparpotenzial. HEVC wird inzwischen als H.265 vermarktet und ist Teil jeder modernen Kamera – für Videos.
Das HEIF-Format ist ein Ableger, der die Kompressionsroutinen des großen Video-Bruders verwendet, aber ausschließlich für Einzelbilder – also Fotos – zum Einsatz kommt. Im Zusammenhang mit HEVC und HEIF taucht oft auch das HEIC-Format auf.
Wer mit seinem Smartphone Live- oder Motion-Fotos schießt, wird schon ahnen, worum es sich dabei handelt: HEIC ist ein sogenanntes Containerformat, in dem sich mehrere (HEIF-)Fotos und andere Medien wie etwa Audio, Text, aber auch Videos zusammenfassen lassen. Damit ist HEIC in der Lage, verschiedene Einzelmedien in einer einzelnen Datei zu halten und gleichzeitig beliebige Metadaten oder zusätzliche Inhalte beizufügen.
Live-Fotos enthalten etwa mehrere Fotos plus eine Tonspur, allerdings kann HEIC zum Beispiel auch für Serienbilder zum Einsatz kommen und dutzende Aufnahmen, die durch den Druck auf den Auslöser entstehen, in einer Datei speichern, was der Übersicht dient.
Wer sich mit den neuen Hocheffizenz-Formaten befasst, wird auf die drei Dateiendungen .heif, .heic und .hevc stoßen. Alle drei sind Spielarten der Hocheffizienz-Videokodierung (HEVC).
HEVC: Hocheffizienz-Videos
Bei HEVC handelt es sich um Videomaterial, das nach dem neuen Hocheffizenz-Standard der MPEG-Group komprimiert wurde. Das Material des auch als H.265 bekannten Standards ist bei gleicher Qualität um etwa 20 Prozent effizienter als der Vorgänger H.264 und damit bestens für die Anforderungen moderner Kameras, der Videoproduktion und der verschiedenen Streamingdienste geeignet.
HEIF: Hocheffizienz-Fotos
Bei HEIF handelt es sich um Einzelbilder, die nach den Algorithmen des HEVC-Formats komprimiert sind. Daraus ergibt sich eine platzsparende Alternative zum etwas in die Jahre gekommenen JPEG-Format. Allerdings genießt HEIF noch lange nicht die Verbreitung, die JPEG in über 30 Jahren aufgebaut hat, spart dafür aber gegenüber gleichwertigen JPEGs rund 50 Prozent Platz. Das spart natürlich auch Cloud-Speicher, weshalb besonders Smartphone-Hersteller mit ihren angeschlossenen Cloud-Diensten das Format schnell übernommen haben.
HEIC: Hocheffizienz-Container
Bei HEIC-Dateien handelt es sich um Container, die mehrere HEIF- oder JPEG-Fotos zusammenfassen und gegebenenfalls mit anderen Medien wie Audio oder Text kombinieren. Das hat den Vorteil, dass diese Elemente einzeln innerhalb der Datei vorliegen und dementsprechend einfach getrennt werden können:
In klassischen, über den Bildstrom komprimierenden Videoformaten wie MPEG-4 ist es zum Beispiel schwierig, Einzelbilder zu extrahieren. Typische Anwendungen sind derzeit die Live- und Motion-Fotos bei Smartphones, aber auch Serienbilder. Manche Geräte und Anwendungen speichern auch HEIF mit der Endung HEIC ab.
Moderne Alternative zu JPEG
Doch zurück zum eigentlichen Fotoformat HEIF: Das setzt an vielen Stellen an, an denen JPEG aus heutiger Sicht nicht mehr optimal ist. So erlaubt es eine nicht-destruktive Nachbearbeitung eines Bildes, was einer der größten Pferdefüße von JPEG ist, bei dem deshalb immer Arbeitskopien – mit entsprechendem Speicheraufwand – benötigt werden.
Nicht so bei HEIF: Das Dateiformat kann die Änderungen in Form von Metainformationen und Bearbeitungsanweisungen direkt in der Datei selbst speichern, ohne dass das eigentliche Foto berührt wird. HEIF liefert seine „Arbeitskopie“ also gleich mit.
Mehr Farben!
Für Fotografen und Fotografinnen besonders relevant dürfte aber die deutlich bessere Farbunterstützung von HEIF sein: Während JPEGs pro Kanal 8 Bit Farbinformationen, also 256 Farben pro Farbkanal besitzen, was in den gängigen 16,8 Millionen Farben resultiert, können HEIFDateien theoretisch bis zu 16 Bit Farbinformationen – also 65.536 Farben pro Kanal – speichern. Das heißt, dass 281 Trillionen (!) Farben in einem HEIF gespeichert werden können.
In der Praxis gibt es aber (noch) keine Sensoren in Systemkameras – geschweige denn Smartphones, die Farbtiefe derart fein aufzeichnen können: Üblich sind 10 Bit, Profi-Geräte können hier und da sogar 12 und 14 Bit Farbtiefe aufzeichnen. Kameras, die aktuell schon auf HEIF setzen – etwa einige Premium-Modelle von Canon und Sony –, verwenden meist nur 10 Bit.
Was aber in der Praxis immer noch bedeutet, dass durch 1024 Farben pro Kanal aufgezeichnet und damit sehr feine Farbabstufungen aufgefangen werden können. Im Zusammenspiel mit der geringeren Dateigröße ergibt sich dadurch eine deutlich sinnvollere Option für Fotos.
Grundsätzlich ist es natürlich jederzeit möglich, HEIF- oder HEICDateien in JPEG-, PNG- oder TIFFDateien umzuwandeln, falls die gewünschte Software (noch) nicht über die entsprechende Funktion verfügt. Praktischerweise erhält die Umwandlung in TIFF die Farbtiefe, bei JPEG müssen hier Abstriche gemacht werden.
Für Mac gibt es zum Beispiel den kostenlosen HEIC Converter (https://sindresorhus. com/heic-converter), wobei auch der Drag-&-Drop-Export aus der Fotos-App HEIC-Bilder in JPEG umwandelt. Bei Windows können Sie zu CopyTrans HEIC für Windows (https://www.copytrans.de/copytransheic/) greifen, um HEIC-Bilder anzuschauen und zu konvertieren.
HEIF-Nachteile: Kompatibilität
Obwohl das HEIF-Format – zusammen mit seinem Video-Geschwister HEVC – schon einige Jahre auf dem Buckel hat, hat es nach wie vor einen großen Nachteil: Es wird bei weitem nicht so gut von Betriebssystemen und Software unterstützt, wie es bei JPEG der Fall ist. JPEG-Dateien funktionieren überall: auf Kameras, auf Smartphones, Tablets, PCs und Macs sowie allen Endgeräten, die Fotos darstellen können, etwa Smart-TVs.
Zwei Formate in einem
Mit den Hocheffizienz-Formaten ist das anders: Das recht neue Format ist längst noch nicht überall angekommen. Die Zahl klassischer Kameras, die direkt in HEIF/HEIC aufzeichnen können, wächst zwar, aber derzeit hat das Format vor allem auf Smartphones eine recht weite Verbreitung.
Daher konvertieren Programme wie Apple Fotos HEIF-Bilder beim Export auch direkt ins JPEG-Format: So soll sichergestellt werden, dass das Foto maximale Kompatibilität mit allen Endgeräten und jeder Software besitzt.
Inzwischen gibt es einige Kameramodelle, die HEIF von Haus aus unterstützen. Neben allen Apple-Smartphones und zahlreichen Android-Modellen von Google, Samsung, Xiaomi und Co. sind bei den „vollwertigen“ Kameras vor allem Canon und Sony Vorreiter.
Canon hat bereits 2019 HEIF in seinem Profi-Modell EOS 1D X Mark III integriert, gefolgt von der Canon EOS R5 und der Canon EOS R6. Sony stattete zahlreiche Premium-Kameras der Alpha-Serie wie die A7 IV mit HEIF/ HEIC-Aufzeichnung aus. Auch andere Hersteller sind inzwischen an Bord, etwa Fujifilm.
Allerdings hängt es derzeit stark am Kameramodell und dessen Preisklasse, ob das Hocheffizienz-Format unterstützt wird: Die Hersteller setzen das Format (noch) vor allem im Prosumer- und Profi-Bereich ein. Wichtig ist: Wenn Ihre Traumkamera auch HEIF unterstützen soll, sollten Sie vor dem Kauf einen Blick auf die technischen Daten werfen.
Zwar ließe sich die Funktion grundsätzlich auch auf älteren oder einfacheren Modellen per Firmware-Update ergänzen – doch erfahrungsgemäß sind die Hersteller bei einem solchen Feature-Upgrade per Firmware- Update sehr zurückhaltend.
Software-Unterstützung
Softwareseitig ist HEIF allerdings kein Problem mehr: MacOS, Android und iOS/iPadOS können mit HEIF problemlos umgehen und auch gängige Bildbearbeitungsprogramme wie die von Adobe oder Affinity sind mit dem Format vertraut.
Auch manch „kleinere“ Software wie paint.net für Windows (https://www.getpaint.net/download.html) kann mit HEIF/HEIC umgehen. Windows selbst hingegen nicht: Microsoft verlangt die Nachinstallation des HEVC- (https://www.microsoft.com/store/ productId/9NMZLZ57R3T7) und HEIF-Treibers (https://www.microsoft.com/store/ productId/9PMMSR1CGPWG), wobei der HEVC-Treiber für den HEIC-Treiber essentiell ist – und pikanterweise 99 Cent kostet.
Noch ärgerlicher: Ohne diesen Treiber können Photoshop und Co. unter Windows nichts mit dem Format anfangen. Hier ist es sinnvoll, auf eine Drittanbieter-Software auszuweichen – oder die Dateien zu konvertieren.
DigitalPHOTO-Fazit
Auch, wenn HEIF derzeit noch keine so breite Unterstützung wie JPEG besitzt: Mit zunehmender Verbreitung des Formats dürften auch seine Verbreitung und Unterstützung auf Kameras und Computern zunehmen.
Die Vorteile gegenüber JPEG liegen deutlich auf der Hand: Das Vierteljahrhundert technischen Fortschritts, das in HEIF und HEVC eingeflossen ist, dürfte dafür sorgen, dass JPEG künftig an Relevanz verliert. JPEG ist und bleibt aber der Standard für platzsparende digitale Fotos – und wird das auch noch eine ganze Weile bleiben.
