사진/이미지 파일 형식

디지털 카메라로 촬영을 하고 이미지 작업을 하거나 휴대폰으로 사진 파일을 전송받을 때 Raw 파일이나 JPG(JPEG) 파일, PNG 파일 형식을 주로 많이 본다. 포토샵에서 이미지를 편집하고 저장하려고 할 때 여러가지 이름의 확장자들이 많다. 
친구의 자녀 학교 담임 선생님께서 아이 증명사진을 JPEG말고, 꼭 JPG파일로 제출하라고 들은 적이 있다. 옛날 도스 컴퓨터 시스템을 사용하던 시절에는 확장자가 3글자까지 입력이 되도록 만들어졌던 시절이 있기 때문이다.  그 영향이 아직도 남아있단 말인가? JPEG 4글자 확장자의 이미지는 첨부나 전송이 어려우니 JPG로 가져오라고 한 것으로 추측했다.  한편으론 학생들  파일 확장자를 일괄적으로 바꾸는 게 더 능률적일 것 같다는 생각도 했었다. 

이미지 파일 형식(Image file formats)

이미지 파일이란 디지털 데이터의 모음이다. 이 디지털 이미지를 생성하고 저장하는 방법으로 표준적인 이미지 파일 형식을 사용한다. 데이터를 무압축된 채로, 압축된 채로 또는 벡터 포맷으로 저장할 수 있다. 이미지 파일 포맷은 크게 래스터(Raster)와 벡터(Vector) 방식으로 나뉜다. 
래스터 방식은 이미지의 모양과 색을 색상 정보가 담긴 픽셀(pixel)로 표현하는 방식으로 JPEG, GIF, TIFF 등이 있다. 벡터 방식은 수학적으로 이뤄진 점·직선·곡선 등으로 이미지를 구성하는 방식으로 AI, SVG, VML 등이 있다. 
디지털 카메라로 촬영해서 포토샵으로 작업, 저장후 출력하는 이미지일 때 사용되는 파일 형식들을 크게 네 개의 범주로 분류(래스터, 벡터, 복합, 로파일) 해서 정리해봤다. 
 
래스터 방식
래스터 방식은 픽셀 하나하나에 색채 값을 설정하여 이미지를 구성하는 것으로, 비트맵(bitmap) 방식이라고도 한다. 포토샵, 페인터 등에서 사용된다. 
래스터는 모니터와 연관된 용어로 우리가 사용하는 대부분의 모니터를 래스터 모니터(Raster-Scan Monitor)라고 한다.
래스터 방식(TV주사선)으로 화면에 표현되는 데이터를 저장 및 관리하기 위해서 사용하는 양식이 바로 비트맵(bitmap)이다.
비트맵은 비트bit로 이루어진 지도 map란 뜻으로, 각 픽셀에 저장된 일련의 비트 정보 집합을 말한다. 8비트 이미지는 한 픽셀당 8비트의 정보를 담고 있다는 뜻이다.
이미지를 구성하는 최소 단위인 점, 픽셀들이 모여 이미지를 표현하므로, 픽셀의 수가 많을수록 화면의 질이 향상된다. 래스터 이미지는 크기를 확대하거나 축소할 때 이미지의 손실이 생길 수 있으며, 픽셀을 증가시킬수록 파일 용량이 커지게 된다는 단점이 있다.   

벡터 방식
벡터 방식은 점과 점을 연결해만든 곡선으로 이미지를 구성하는 방식이다. 기본 적인 점의 위치 정보만 기억해 함수 관계 수학식으로 이미지를 표현하여 선과 면을 만들어낸다.
따라서 파일의 크기가 작고, 이미지를 축소하거나 확대해도 이미지에 손상을 주지 않는 것이 큰 장점이다. 하지만 컬러의 자연스러운 변화나 세밀한 그림을 표현하기 어렵고, 이미지를 구성하는 객체가 다양하고 많아질수록 그래픽 처리 시간도 많이 소요된다는 단점이 있다.
주로 단순한 아이콘이나 캐릭터등의 일러스트 이미지, 로고 디자인 등에 많이 사용된다. 일러스트레이터, 플래시 등의 프로그램에서 사용된다.

래스터 방식

JPEG/JPG
JPEG(Joint Photographic Experts Group)는 사진 이미지를 위해 개발된 형식으로 JPEG로 압축된 파일은 JPG 또는 JPEG 확장자를 사용한다.
JPEG는 호환성이 좋으며 용량이 작아 업로드하기 쉽다. 사용자가 이미지 화질과 파일 크기를 조절할 수 있어서 GIF와 함께 가장 많이 활용되고 있다. JPEG는 GIF보다 데이터 압축 효율이 좋고, 고해상도에 적합하다. 압축률이 지나치게 높거나 여러 번 편집과 저장을 반복하면 이미지의 질이 떨어진다.

PSD
어도비 사의 포토샵에서 사용되는 기본 형식이다. 무손실 압축 기술을 사용하며, 이는 단순히 이미지 저장뿐 아니라 사용되는 문자, 레이어, 알파채널, 패스, 텍스트 들을 함께 저장한다.
 
GIF
GIF(Graphics Interchange Format)는 미국의 컴퓨서브사(compuserve)가 개발한 온라인 전송을 위해 만든 그래픽 포맷으로, 색상의 무손실 압축 기술을 사용한다.
지프는 무손실 압축 기술을 활용해 이미지 손상이 적고, 용량이 작아 전송속도가 빠르다. 또 이미지 파일 내에 문자열 등의 정보를 함께 저장할 수 있으며 여러 장의 이미지를 한 파일에 넣을 수도 있다(Animated GIF). JPEG는 투명 이미지를 지원하지 않으나 GIF는 투명 컬러 지정이 가능하다. 반면 압축률이 떨어지고 8비트 256 색상으로 제한돼 있기 때문에, 다양한 색이 필요하지 않은  간단한 로고, 도형, 만화 이미지를 저장하는 데 적합하다.
 
TIFF
티프(TIFF, Tag Image File Fomat)는 어도비(Adobe)와 마이크로소프트(MS)가 운영체제(OS)나 기종에 관계없이 그래픽 파일을 공유하기 위해 개발한 압축과 태그를 지원하는 최초의 이미지 포맷이다. 확장자는 *.tiff 및 *.tif이다. 호환성이 뛰어나 맥과 윈도우에서 모두 사용할 수 있다. 요즘은 PNG로 대체 가능하다.

PNG
핑(PNG,Potable Network Graphics)은 GIF를 대체하기 위해 만들어진 오픈소스 파일 포맷이다. JPG, GIF보다 용량은 크지만 비손실 압축 방식으로 원본 손상 없이 파일 크기를 줄일 수 있다. 또 파일 손상이 없어 문자가 포함되거나 경계가 날카로운 이미지를 선명하게 압축하는 데 적합하다. GIF 포맷은 8비트 256색과 단일 투명색만을 지원하는 데 반해 PNG은 8비트(투명도 옵션이 존재), 24비트 트루 컬러(1600만 색), 48비트 트루 컬러(알파 채널 옵션)를 지원한다.
JPEG와 비교해서 PNG는 이미지안에 비슷한 색이 넓게 사용될 때 유리하다. JPEG가 용량이 더 작아서 최종 배포에 많이 사용되긴 하지만 PNG는 무손실 압축 덕분에 편집 과정에서 쓰이기에 적합한 포맷이다. 

BMP
비트맵(Microsoft Windows Device Independent Bitmap)은 마이크로소프트(MS)가 개발한 그래픽 파일 포맷으로 그래픽 파일 형식 중 가장 단순한 구조를 가지고 있다. BMP, DIB 등의 확장자를 사용한다. BMP는 RGB 모드, Indexed 모드를 지원하고 윈도와 OS/2 운영체제에서 사용된다. 무손실 무압축 포맷으로 원본 그대로의 화질을 유지할 수 있는 반면, 용량이 크고 웹브라우저에 따라 제한이 있다. 이러한 단점 때문에 현재는 원본 보관용이나 파일 포맷 변환 시에 주로 사용하고 있다.
 
HEIF
히프(HEIF, High Efficiency Image File Format)는  .heic 또는 .heif를 확장자로 사용하는 고효율 이미지 파일 형식이다. 휴대폰 아이폰 14에서 사진 촬영하고 저장시 확장자가 HEIC나 HEIF인 것을 볼 수 있다. MPEG가 2015년 개발한 이미지 파일 포맷이다. HEVC 코덱으로 압축된 각각의 이미지를 한 파일에 저장하는 컨테이너 형식으로, 여러 개의 이미지를 한 파일에 담을 수 있고 자막이나 오디오 등 정보도 함께 저장할 수 있다. JPG 파일과 동일한 품질의 이미지인 경우 용량을 2배가량 줄일 수 있으며, JPG가 8비트 컬러 이미지를 지원하는 반면 HEIF는 16비트로 더 넓은 색 대역을 지원하므로 더 정확한 색 표현이 가능하다. 

BPG
BPG(Better Portable Graphics)는 프로그래머 페브리스 벨라드(Fabrice Bellard)가 2014년 개발한 이미지 파일 포맷이다. JPEG 포맷을 품질이나 파일 크기에서 더 효율성이 좋은 형태로 대체하기 위해 고안됐다. 이 포맷의 장점은 간단한 구조와 윈도우 프로그램에서의 호환성이다. HEVC 오픈 비디오 압축 표준을 기반으로 하며, 품질이 높으면서도 적은 메모리 용량을 요구하기 때문에 IoT(사물인터넷) 기기나 휴대용 기기에서 사용하기에 적합하다. 

벡터 방식

CGM(Computer Graphics Metafile)
컴퓨터 그래픽스 메타파일은 2차원 벡터 그래픽스, 래스터 그래픽스, 텍스트를 위한 파일 포맷이다.
국제 표준인 도형 핵심 시스템(GKS)으로 생성된 벡터 또는 래스터 그래픽 데이터, 텍스트를 서로 다른 플랫폼 사이에서 교환하는 데 사용된다. 항공 설계, 엔지니어링 및 기타 기술 분야에서 널리 이용되고 있다.

거버 포맷(Gerber format)
확장자는 *.gbr이다. 거버 시스템스사(현재의 Ucamco)가 개발한 2차원 바이레벨 이미지 기술 포맷이다. 인쇄 회로 기판(PCB) 제작에 쓰이는 산업용 소프트웨어에서 사용하는 파일 포맷 형식으로, 인쇄 회로 기판의 구성요소인 동박 패턴, 솔더 마스크, 범례 등을 표현할 수 있다. 

SVG(Scalable Vector Graphics)
SVG는 W3C가 개발한 개방형 표준으로, 웹 등에서 스크립트가 가능한 다목적 벡터 포맷의 필요를 위해 만들어졌다.
W3C 표준인 CSS, DOM, SMIL과 호환된다. 확대나 축소를 해도 픽셀이 깨지지 않고 화질이 유지되며 용량이 PNG, GIF보다 적다. 중첩된 경로, 알파 마스크, 애니메이션, 다양한 그래픽 명령어, 하이퍼링크 등의 기능을 지원한다. SVG 형식의 파일은 어도비 일러스트레이터 등의 벡터 드로잉 프로그램이나 메모장, 문서 편집기 등에서도 작업할 수 있다.

AI(Adobe Illustrator)
Adobe사의 일러스트레이터 프로그램에서 그림, 도형, 문자 등으로 그린 뒤 저장하면 생성되는 파일 형태중 대표적인 파일이다. 일러스트레이터에서만 열고 수정할 수 있는 전용 파일 형식으로, 레스터 이미지와 벡터 이미지를 동시에 저장한다. AI 파일로 된 이미지는 확대하거나 축소하더라도 원본 형태가 그대로 유지된다는 장점이 있다.

VML(Vector Markup Language)
2차원 벡터 그래픽스를 위한 XML 기반 파일 포맷으로, 마이크로소프트 오피스 2007 이상의 문서(워드, 액셀, 파워포인트 문서)에 사용된다.

복합 방식

PDF(Portable Document Format)
어도비(ADOBE)사의 아크로뱃 프로그램에서 사용되는 전자 문서 파일 형식이다. 도형, 그림, 문자 포함되어 있고 거의 모든 운영체제에서 사용할 수 있다.

EPS(Encapsulated Postscript)
인쇄할 때 사용하는 파일 포맷이다. 미리 보기 이미지를 포함할 수 있다. 

Raw

로(Raw) 파일은 단어 뜻 그대로 가공되지 않은 ‘날 것’이라는 의미를 가지고 있다. 압축 처리를 하지 않으므로 원본 그대로의 화질을 유지한다. 디지털 카메라나 이미지 스캐너의 이미지 센서(CCD)로부터 얻은 원본으로부터 최소한의 처리만 거친 이미지 파일 포맷이다. 따라서 화질이 높고 후보정에 적합하나 파일 용량이 크다는 단점이 있다. Raw 파일의 확장자는 카메라(스캐너) 제조사마다 각기 다르다. 캐논은 주로 *.cr2를, 니콘은 *.nef를 사용한다.

정리: JPG, TIF, GIF, PNG 이미지 파일은  iOS와 안드로이드 운영체제 모두의 스마트폰에서 사용할 수 있다. 스마트폰으로 사진 수정이나 전송을 많이 하는 요즘 JPG 또는 PNG 파일을 사용하면 편하다.