Conversor HDR a YUV
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Sobre los formatos
HDR (también conocido como RGBE o Radiance HDR) es un formato de imagen de alto rango dinámico creado por Greg Ward Larson como parte del sistema de simulación de iluminación Radiance, desarrollado en el Lawrence Berkeley National Laboratory a partir de 1985 con el formato HDR surgiendo alrededor de 1989. El formato almacena valores de píxeles RGB en punto flotante usando una codificación compacta de 32 bits por píxel denominada RGBE (Rojo, Verde, Azul, Exponente): tres bytes de mantisa de 8 bits comparten un único exponente de 8 bits, representando valores de luminancia a lo largo de un rango de aproximadamente 76 órdenes de magnitud mientras se mantienen tamaños de archivo comparables a los de imágenes estándar de 24 bits. Los archivos HDR comienzan con un encabezado de texto qué contiene metadatos de renderizado y exposición, seguido de los datos de píxeles RGBE comprimidos con un esquema de codificación de longitud de ejecución orientado a líneas de escaneo. El formato captura el rango completo de luminancia de escenas del mundo real — desde sombras profundas hasta luz solar directa — permitiendo cálculos de iluminación físicamente precisos, mapeo tonal a diferentes condiciones de visualización y ajuste de exposición posterior a la captura sin los artefactos de recorte inherentes a los formatos de 8 bits. Una ventaja es el papel fundacional del formato en la imagen HDR: Radiance HDR fue pionero en el concepto de almacenar valores de luminancia del mundo real en archivos de imagen, y el formato .hdr se convirtió en el estándar para imágenes de sonda de luz y mapas de entorno utilizados en la iluminación basada en imagen en toda la industria de renderizado 3D. La codificación compacta del formato es otra fortaleza práctica — el esquema RGBE proporciona mucho más rango dinámico qué los formatos de 8 bits utilizando solo un 33% más de almacenamiento por píxel, una relación favorable qué hizo de HDR algo práctico en sistemas con almacenamiento limitado de finales de los 80. Los archivos HDR son compatibles con Photoshop, GIMP, ImageMagick, Blender y todos los principales renderizadores 3D.
YUV es un formato de datos de píxeles sin procesar qué almacena imágenes en el modelo de color Y'UV, dónde los datos de imagen se separan en un componente de luminancia (Y', qué representa el brillo) y dos componentes de crominancia (U/Cb y V/Cr, qué representan señales de diferencia de color). El modelo de color YUV se originó con la televisión de difusión analógica en color — específicamente el sistema NTSC adoptado en 1953 y el sistema PAL en 1967 — dónde la compatibilidad retroactiva con los receptores existentes en blanco y negro requería separar la información de brillo de la de color. En la imagen digital, el estándar ITU-R BT.601 (1982) formalizó la codificación digital YCbCr derivada del modelo analógico YUV, definiendo las matrices de conversión y la precisión de muestra utilizadas por prácticamente todos los sistemas de vídeo digital y difusión. Los archivos YUV sin procesar no contienen encabezado, compresión ni metadatos — son secuencias planas de muestras de luminancia y crominancia en un ordenamiento especificado (4:4:4, 4:2:2, 4:2:0 u otras relaciones de submuestreo), requiriendo especificación externa de dimensiones, profundidad de bits y esquema de submuestreo. El modo de submuestreo 4:2:0 (dónde la crominancia tiene la mitad de resolución horizontal y vertical de la luminancia) es particularmente común, utilizado por H.264, H.265, AV1 y la mayoría de códecs de vídeo de consumo. Una ventaja es la compatibilidad directa con la cadena de vídeo: los datos YUV son el formato de entrada nativo para codificadores de vídeo, controladores de hardware de visualización e ISP de sensores de cámara, convirtiendo al YUV sin procesar en la representación más directa para el procesamiento y análisis de vídeo con precisión de fotograma. La eficiencia perceptual del modelo de color YUV es otra fortaleza fundamental — separar luma de croma permite un submuestreo efectivo qué reduce a la mitad o cuartea los datos de color con un impacto visual mínimo. Los datos YUV son procesados por FFmpeg, ImageMagick y todas las herramientas de procesamiento de vídeo.