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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.
XV ist eine alternative Dateierweiterung für das VIFF-Format (Visualization Image File Format), das von Khoral Research als Teil der wissenschaftlichen Bildverarbeitungsumgebung Khoros entwickelt wurde, die um 1990 an der University of New Mexico entstand. Die Erweiterungen .xv und .viff bezeichnen dasselbe zugrunde liegende Format — einen Container mit einem 1024-Byte-Header, der Bildabmessungen, Datentyp (von Einzelbit bis Doppelpräzisions-Gleitkomma und komplexe Zahlen), Farbraum, Bandanzahl und optionale räumliche Standortmetadaten kodiert, gefolgt von Farbkartendaten und Pixelwerten. Die XV-Erweiterung wurde auf Systemen verbreitet, auf denen Khoros neben anderen X-Window-System-Werkzeugen installiert war, und in einigen Forschungsgemeinschaften wurde .xv als kürzere Alternative zu .viff bevorzugt. Khoros selbst war ein bahnbrechendes visuelles Programmier-System, in dem Wissenschaftler Bildverarbeitungs-Pipelines aufbauten, indem sie Verarbeitungsknoten auf einer grafischen Leinwand verbanden — ein Ansatz, der ähnlichen Umgebungen in MATLAB, LabVIEW und kommerziellen Fernerkundungspaketen vorausging und sie beeinflusste. Ein Vorteil des VIFF/XV-Formats ist seine Fähigkeit, Daten auf wissenschaftlichem Präzisionsniveau zu speichern — Gleitkomma- und komplexe Pixelwerte bewahren die Messgenauigkeit, die in fotografischen Formaten mit 8-Bit- oder 16-Bit-Ganzzahlbeschränkung verloren gehen würde, was es wertvoll für Spektralanalyse, Computerphysik-Ausgaben und Satellitenbilder macht. Die Mehrband-Architektur bietet eine weitere Stärke, die es einer einzelnen Datei ermöglicht, Dutzende von Spektralkanälen von Multispektral- oder Hyperspektralsensoren aufzunehmen, ohne Daten auf mehrere Dateien aufteilen zu müssen. XV-Dateien werden von ImageMagick unterstützt und können zur Visualisierung oder Veröffentlichung in moderne Bildformate konvertiert werden.