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Über die Formate
PFM (Portable Float Map) ist ein Gleitkomma-Rasterbildformat, das um 2001 von Paul Debevec entworfen wurde, um High-Dynamic-Range-Bilddaten mit der Einfachheit der Netpbm-Formatfamilie zu speichern. PFM erweitert die PBM/PGM/PPM-Philosophie — minimaler Header, Rohdaten, keine Komprimierung — auf 32-Bit-IEEE-Gleitkomma-Samples und bietet direkten Zugang zu HDR-Pixelwerten ohne den Kodierungs-Overhead von Formaten wie OpenEXR oder den begrenzten Bereich der RGBE-Kodierung von Radiance HDR. Die Dateistruktur ist bewusst minimal: eine zweistellige Kennung ('Pf' für Graustufen, 'PF' für Farbe), Breite und Höhe in der nächsten Zeile, ein Skalierungs-/Endianness-Indikator (negativ für Little-Endian, positiv für Big-Endian, mit der Magnitude als Skalierungsfaktor), und dann die rohen 32-Bit-Float-Daten für jedes Pixel. PFM-Dateien speichern einen Float pro Pixel für Graustufen oder drei Floats (RGB) pro Pixel für Farbe, ohne Komprimierung, Alphakanal oder Metadaten-Unterstützung. Das Format entstand aus der HDR-Bildgebungsforschungsgemeinschaft, wo Debevecs Arbeit an Image-based Lighting und Light-Stage-Aufnahmen eine einfache, eindeutige Möglichkeit erforderte, lineare Gleitkomma-Leuchtdichtewerte zu speichern, die leicht zwischen Forschungswerkzeugen ausgetauscht werden konnten. Ein Vorteil ist die absolute Einfachheit für HDR-Daten: PFM kann in wenigen Codezeilen in jeder Sprache gelesen und geschrieben werden, die IEEE-Floats unterstützt, ohne Bibliotheksabhängigkeiten — ideal für Forschungsprototyping und schnellen Datenaustausch zwischen benutzerdefinierten Werkzeugen. Die weit verbreitete Adoption in der Computer Vision- und Computational-Photography-Forschungsgemeinschaft ist eine weitere praktische Stärke — Optical-Flow-Benchmarks (Middlebury), Tiefenschätzungs-Datensätze und Radiance-Field-Aufnahmen verwenden häufig PFM. Das Format wird von ImageMagick, OpenCV, HDR Shop und Luminance HDR unterstützt.
UYVY ist ein gepacktes Pixelformat zur Speicherung von Bildern und Videoframes im YUV-4:2:2-Chroma-subgesampelten Farbraum, wobei die UYVY-Bezeichnung die Byte-Reihenfolge innerhalb jedes 4-Byte-Makropixels angibt: U (Cb), Y0, V (Cr), Y1. Jeder Makropixel kodiert zwei horizontale Pixel, die sich ein einzelnes Paar Chrominanz-Samples (U und V) teilen, aber individuelle Luminanzwerte (Y0 und Y1) beibehalten, was eine 2:1-horizontale Chroma-Subsampling erzielt, die die Datenmenge im Vergleich zu vollem 4:4:4-YUV um 33% reduziert, während die volle Luminanzauflösung erhalten bleibt. Die UYVY-Reihenfolge ist als FOURCC-Code in Microsofts Video-for-Windows- und DirectShow-Frameworks spezifiziert und wird häufig in professionellen Videoaufnahmekarten, Broadcast-Ausrüstung und Videoverarbeitungs-Pipelines verwendet. UYVY-Rohdateien enthalten keinen Header — die Pixeldaten sind eine flache Sequenz von U,Y,V,Y-Byte-Quadruplets, die externe Angabe der Bildabmessungen erfordern. Das 4:2:2-Subsampling nutzt die geringere räumliche Auflösung des menschlichen visuellen Systems für Farbe im Vergleich zu Helligkeit: Das Auge nimmt Luminanzdetails bei viel höheren räumlichen Frequenzen wahr als Chrominanzdetails, sodass das Teilen von Farbsamples zwischen benachbarten Pixeln in der Praxis keinen sichtbaren Qualitätsverlust erzeugt. Ein Vorteil ist die Broadcast-Standard-Kompatibilität: UYVYs 4:2:2-Sampling entspricht der Chrominanzstruktur professioneller Videostandards (ITU-R BT.601, SDI), was es zum natürlichen Format für Videoaufnahme-Hardware und frame-genaue Verarbeitung macht. Das effiziente Speicherlayout des Formats ist eine weitere Stärke — die gepackte Byte-Anordnung ermöglicht schnelle DMA-Transfers zwischen Aufnahme-Hardware und Systemspeicher. UYVY-Daten werden von FFmpeg, ImageMagick und professioneller Videoaufnahme-/Bearbeitungssoftware verarbeitet.