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Über die Formate
HEIF (High Efficiency Image File Format) ist ein Containerformat für Bilder und Bildsequenzen, standardisiert von der Moving Picture Experts Group als ISO/IEC 23008-12, erstmals veröffentlicht 2015. HEIF basiert auf dem ISO Base Media File Format (ISOBMFF, derselbe Container wie für MP4-Video) und bietet eine flexible Struktur, die Einzelbilder, Bildsammlungen, Bildsequenzen (wie Animationen oder Serienaufnahmen) und abgeleitete Bilder mit nicht-destruktiven Bearbeitungsoperationen aufnehmen kann. Der Container ist codec-agnostisch — während die gängigste Implementierung HEIF mit HEVC/H.265-Komprimierung paart (von Apple als HEIC gebrandmarkt), nimmt der Standard auch AV1-Komprimierung (AVIF-Variante), H.266/VVC und andere künftige Codecs auf. HEIF unterstützt Funktionen, die JPEG fehlen: 10-Bit- und 12-Bit-Farbtiefe, erweiterte Farbräume (Display P3, BT.2020), verlustfreie Komprimierung, Alphatransparenz, Tiefenkarten, Thumbnails und Exif/XMP-Metadaten — alles in einer einzigen Datei. Hilfsbildelemente können Computational-Photography-Daten wie Tiefenkarten, HDR-Gain-Maps und semantische Segmentierungsmasken speichern. Ein Vorteil ist die zukunftssichere Architektur des Formats: Durch die Trennung von Container und Codec kann HEIF neuere, effizientere Komprimierungstechnologien übernehmen, ohne die Dateistruktur, Metadatenverarbeitung oder APIs auf Anwendungsebene zu ändern. Die erhebliche Komprimierungsverbesserung gegenüber JPEG ist eine weitere Kernstärke — HEVC-basiertes HEIF erzielt typischerweise 40-50% Dateigrössenreduktion gegenüber JPEG bei gleicher visueller Qualität, was für Speicher und Bandbreite vorteilhaft ist. HEIF wird von Apples Ökosystem (iOS, macOS), Windows 10/11, Android 10+, GIMP, ImageMagick und Adobe-Produkten unterstützt.
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.