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Über die Formate
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.
XBM (X BitMap) ist ein monochromes (1-Bit) Bildformat, das als Teil des X Window Systems definiert wurde und um 1987 am MIT entstand. XBM-Dateien sind unter Bildformaten einzigartig, da sie gültiger C-Quellcode sind: Jede Datei definiert das Bild als statisches Array von unsigned-char-Werten, das die gepackten Pixeldaten enthält, vorangestellt von #define-Anweisungen, die Bildbreite, -höhe und optionale Hotspot-Koordinaten (für Cursorbilder) angeben. Die Pixeldaten werden als hexadezimale Byte-Werte in geschweiften Klammern gespeichert, wobei jedes Bit ein Pixel darstellt (1 = Vordergrund, 0 = Hintergrund) und Bits LSB-zürst innerhalb jedes Bytes geordnet sind. Dieses Design war beabsichtigt — XBM-Bilder konnten direkt per #include in X-Window-Anwendungsquellcode eingebunden und in die Binärdatei kompiliert werden, wodurch die Notwendigkeit externen Dateiladens und Laufzeit-Format-Parsings entfiel. Das Format wurde im gesamten X11-Ökosystem für Cursorformen, Fenstersymbole, Toolbar-Schaltflächen und andere kleine UI-Elemente verwendet. Ein Vorteil ist die Quellcode-Natur des Formats: XBM-Dateien können mit einem Texteditor bearbeitet, in Versionskontrolle gemerged und verglichen, von Shell-Skripten erzeugt und direkt in C-Programme kompiliert werden, ohne eine Bildlade-Bibliothek — ein Niveau der Toolchain-Integration, das kein binäres Bildformat erreichen kann. Die Rolle des Formats als Teil des X-Window-Standards stellt sicher, dass es von jedem X11-fähigen Toolkit und jeder Anwendung verstanden wird. Obwohl auf Monochrom beschränkt und ohne Komprimierung, macht XBMs Einfachheit es zu einem ausgezeichneten Lehrformat für das Verständnis von Bitmap-Darstellungen. XBM-Dateien werden von allen X11-Anwendungen, ImageMagick, GIMP, Webbrowsern (als Legacy-Webformat) und Programmierumgebungen unterstützt.