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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.
YUV ist ein Rohe-Pixeldaten-Format, das Bilder im Y'UV-Farbmodell speichert, wobei Bilddaten in eine Luminanzkomponente (Y', für Helligkeit) und zwei Chrominanzkomponenten (U/Cb und V/Cr, für Farbdifferenzsignale) getrennt werden. Das YUV-Farbmodell entstand mit dem analogen Farbfernsehen — konkret dem 1953 eingeführten NTSC-System und dem 1967 eingeführten PAL-System — wo die Abwärtskompatibilität mit bestehenden Schwarzweiß-Empfängern die Trennung von Helligkeits- und Farbinformationen erforderte. In der digitalen Bildgebung formalisierte der ITU-R-BT.601-Standard (1982) die digitale YCbCr-Kodierung, die vom analogen YUV-Modell abgeleitet ist, und definierte die Konvertierungsmatrizen und Samplepräzision, die von praktisch allen digitalen Video- und Uebertragungssystemen verwendet werden. YUV-Rohdateien enthalten keinen Header, keine Komprimierung und keine Metadaten — sie sind flache Sequenzen von Luminanz- und Chrominanz-Samples in einer spezifizierten Reihenfolge (4:4:4, 4:2:2, 4:2:0 oder andere Subsampling-Verhältnisse), die externe Angabe von Abmessungen, Bittiefe und Subsampling-Schema erfordern. Der 4:2:0-Subsampling-Modus (bei dem Chrominanz die halbe horizontale und halbe vertikale Auflösung der Luminanz hat) ist besonders verbreitet und wird von H.264, H.265, AV1 und den meisten Consumer-Video-Codecs verwendet. Ein Vorteil ist die direkte Video-Pipeline-Kompatibilität: YUV-Daten sind das native Eingabeformat für Video-Encoder, Hardware-Display-Controller und Kamerasensor-ISPs, was rohes YUV zur direktesten Darstellung für frame-genaue Videoverarbeitung und -analyse macht. Die Wahrnehmungseffizienz des YUV-Farbmodells ist eine weitere grundlegende Stärke — die Trennung von Luma und Chroma ermöglicht effektives Subsampling, das die Farbdaten halbiert oder viertelt, mit minimalem sichtbaren Einfluss. YUV-Daten werden von FFmpeg, ImageMagick und allen Videoverarbeitungswerkzeugen verarbeitet.