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Über die Formate
EXR ist ein High-Dynamic-Range-Rasterbildformat, das von Industrial Light & Magic (ILM) intern seit 1999 entwickelt und im Januar 2003 als Open-Source-Software veröffentlicht wurde. OpenEXR wurde geschaffen, um die anspruchsvollen Anforderungen des Spielfilm-Visual-Effects-Compositing zu erfüllen, wo Szenen routinemässig extreme Helligkeitsbereiche enthalten — von tiefen Schatten bis zu Glanzlichtern auf Wasser, Metall oder Lichtquellen — die die Präzision von 8-Bit- oder 16-Bit-Ganzzahlformaten überschreiten. EXR speichert Pixeldaten in 16-Bit-Gleitkomma (half) oder 32-Bit-Gleitkomma pro Kanal und bietet über 30 Blendenstufen Dynamikumfang mit gleichmässiger Präzision über das gesamte Leuchtdichtespektrum. Das Format unterstützt eine beliebige Anzahl von Kanälen (nicht nur RGBA), gekachelte und scanline-basierte Speicherung, mehrere Komprimierungsmethoden (verlustfreies ZIP, verlustbehaftetes B44 und DWAA/DWAB für Vorschauqualität), Multi-Part-Dateien mit mehreren Ansichten oder Ebenen sowie Deep-Pixel-Daten, bei denen jedes Pixel mehrere tiefensortierte Samples für volumetrische Effekte speichert. Ein Vorteil ist die Compositing-Treue: Die Gleitkomma-Präzision bedeutet, dass Color Grading, Belichtungsanpassungen, Beleuchtungsänderungen und Mehrschicht-Compositing-Operationen mathematisch korrekte Ergebnisse liefern, ohne die Banding-, Clipping- oder Quantisierungsartefakte, die Ganzzahlformaten inharent sind. Die Adoption von EXR als Standard der VFX-Branche ist eine weitere Kernstärke — es ist das Standard-Austauschformat für Foundry Nuke, Autodesk Flame, Blackmagic Fusion, Adobe After Effects und jeden großen 3D-Renderer, und seine quelloffene C++-Bibliothek ist in Hunderten von Produktionswerkzeugen eingebettet.
HDR (auch bekannt als RGBE oder Radiance HDR) ist ein High-Dynamic-Range-Bildformat, das von Greg Ward Larson als Teil des Radiance-Lichtssimulationssystems entwickelt wurde, das ab 1985 am Lawrence Berkeley National Laboratory entstand, wobei das HDR-Format um 1989 erschien. Das Format speichert Gleitkomma-RGB-Pixelwerte in einer kompakten 32-Bit-pro-Pixel-Kodierung namens RGBE (Red, Green, Blue, Exponent): Drei 8-Bit-Mantissenbytes teilen sich einen einzigen 8-Bit-Exponenten und repräsentieren Leuchtdichtewerte über einen Bereich von etwa 76 Grössenordnungen, während die Dateigrössen mit Standard-24-Bit-Bildern vergleichbar bleiben. HDR-Dateien beginnen mit einem Text-Header mit Rendering- und Belichtungsmetadaten, gefolgt von den RGBE-Pixeldaten, komprimiert mit einem scanline-orientierten Lauflängenkodierungsschema. Das Format erfasst den vollen Leuchtdichtebereich realer Szenen — von tiefen Schatten bis zu direktem Sonnenlicht — und ermöglicht physikalisch korrekte Lichtberechnungen, Tone Mapping für verschiedene Anzeigebedingungen und Belichtungsanpassungen nach der Aufnahme ohne die Clipping-Artefakte, die 8-Bit-Formaten inharent sind. Ein Vorteil ist die grundlegende Rolle des Formats in der HDR-Bildgebung: Radiance HDR war Pionier des Konzepts, reale Leuchtdichtewerte in Bilddateien zu speichern, und das .hdr-Format wurde zum Standard für Lichtsondenbilder und Environment Maps, die im Image-based Lighting der 3D-Rendering-Branche verwendet werden. Die kompakte Kodierung des Formats ist eine weitere praktische Stärke — das RGBE-Schema bietet weit mehr Dynamikumfang als 8-Bit-Formate bei nur 33% mehr Speicher pro Pixel. HDR-Dateien werden von Photoshop, GIMP, ImageMagick, Blender und allen großen 3D-Renderern unterstützt.