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Über die Formate
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.
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.