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Über die Formate
VIPS ist das native Dateiformat der libvips-Bildverarbeitungsbibliothek, die ursprünglich von John Cupitt und Kirk Martinez an der National Gallery in London während des VASARI-Projekts (1989-1993) für die hochauflösende Digitalisierung und Analyse von Gemälden entwickelt wurde. Das VIPS-Format speichert große Bilder in einem einfachen, speicher-mappbaren Layout: ein Header mit Bildabmessungen, Bandanzahl (Kanäle), Datentyp (8/16/32-Bit-Ganzzahl, Float, Double, Complex), Farbinterpretation, Auflösung und Offset-Metadaten, gefolgt von den rohen Pixeldaten in band-verschachteltem Format. Dieses geradlinige Layout ermöglicht es dem virtüllen Speichermanager des Betriebssystems, die Datei direkt in den Adressraum abzubilden, wodurch libvips Bilder verarbeiten kann, die viel größer als der verfügbare RAM sind, indem Teile nach Bedarf ein- und ausgelagert werden — eine Technik namens bedarfsgesteürte Auswertung. VIPS-Dateien unterstützen Bilder mit beliebiger Bandanzahl in jedem der unterstützten numerischen Typen und können alles von Standard-RGB-Fotografien bis zu Hyperspektral-Datensätzen mit Hunderten von Bändern aufnehmen. Ein Vorteil ist die Leistung bei großen Bildern: Die Architektur von libvips verarbeitet Bilder in kleinen Kacheln, die bedarfsweise ausgewertet werden, was bedeutet, dass ein 100.000 x 100.000-Pixel-Bild zugeschnitten, skaliert, geschärft und gespeichert werden kann, ohne das gesamte Bild in den Speicher zu laden — eine Fähigkeit, die VIPS zur Engine hinter Bildverarbeitungsdiensten macht, die Millionen von Webbildern verarbeiten. Das wissenschaftliche Erbe des Formats ist eine weitere Stärke — das VASARI-Projekt erforderte die Analyse von Gemälden bei Ultrahöchstauflösung mit Multispektralbildgebung, und die Unterstützung des VIPS-Formats für beliebige Bandanzahlen und Gleitkomma-Präzision spiegelt diese Computational Imaging-Ursprünge wider. VIPS-Dateien werden hauptsächlich mit der libvips-Bibliothek (verfügbar für C, Python, Ruby und andere Sprachen) verwendet und können über vips-Kommandozeilentools oder ImageMagick in andere Formate konvertiert werden.
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.