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Über die Formate
HDR (auch bekannt als RGBE oder Radiance HDR) ist ein High-Dynamic-Range-Bildformat, das von Greg Ward Larson als Teil des Radiance)-Lichtssimulationssystems entwickelt wurde, das ab 1985 am Lawrence Berkeley National Laboratory entstand, wobei das HDR-Format um 1989 erschien. Das Format speichert Gleitkomma-RGB-Pixelwerte in einer kompakten 32-Bit-pro-Pixel-Kodierung namens RGBE (Red, Green, Blue, Exponent): Drei 8-Bit-Mantissenbytes teilen sich einen einzigen 8-Bit-Exponenten und repräsentieren Leuchtdichtewerte über einen Bereich von etwa 76 Grössenordnungen, während die Dateigrössen mit Standard-24-Bit-Bildern vergleichbar bleiben. HDR-Dateien beginnen mit einem Text-Header mit Rendering- und Belichtungsmetadaten, gefolgt von den RGBE-Pixeldaten, komprimiert mit einem scanline-orientierten Lauflängenkodierungsschema. Das Format erfasst den vollen Leuchtdichtebereich realer Szenen — von tiefen Schatten bis zu direktem Sonnenlicht — und ermöglicht physikalisch korrekte Lichtberechnungen, Tone Mapping für verschiedene Anzeigebedingungen und Belichtungsanpassungen nach der Aufnahme ohne die Clipping-Artefakte, die 8-Bit-Formaten inharent sind. Ein Vorteil ist die grundlegende Rolle des Formats in der HDR-Bildgebung: Radiance HDR war Pionier des Konzepts, reale Leuchtdichtewerte in Bilddateien zu speichern, und das .hdr-Format wurde zum Standard für Lichtsondenbilder und Environment Maps, die im Image-based Lighting der 3D-Rendering-Branche verwendet werden. Die kompakte Kodierung des Formats ist eine weitere praktische Stärke — das RGBE-Schema bietet weit mehr Dynamikumfang als 8-Bit-Formate bei nur 33% mehr Speicher pro Pixel. HDR-Dateien werden von Photoshop, GIMP, ImageMagick, Blender und allen großen 3D-Renderern unterstützt.
AVIF (AV1 Image File Format) ist ein modernes Bildformat, das vom AV1-Videocodec abgeleitet wurde und von der Alliance for Open Media entwickelt und im Februar 2019 spezifiziert wurde. Das Format nutzt die Intra-Frame-Codierungswerkzeuge von AV1 — einem lizenzfreien Videocodec, der von Google, Apple, Microsoft, Amazon, Netflix und anderen großen Technologieunternehmen unterstützt wird — um Standbilder mit wesentlich höherer Effizienz als JPEG, PNG oder sogar WebP zu komprimieren. AVIF speichert Bilder im HEIF-Container (High Efficiency Image File Format) und unterstützt sowohl verlustbehaftete als auch verlustfreie Komprimierung, HDR (High Dynamic Range) mit erweitertem Farbraum bis zu 12 Bit Tiefe, Alphatransparenz und animierte Sequenzen. Bei vergleichbarer visueller Qualität sind AVIF-Dateien typischerweise 30-50% kleiner als WebP und 50-70% kleiner als JPEG, was die grösste Kompressionsverbesserung bei gängigen Bildformaten seit über einem Jahrzehnt darstellt. Ein Vorteil ist die außergewöhnliche Kompressionseffizienz — AVIF liefert visuell nicht unterscheidbare Bilder bei drastisch geringerer Dateigröße, was den Bandbreitenverbrauch direkt reduziert und die Ladezeiten von Webinhalten verbessert. Das lizenzfreie Lizenzmodell bietet eine weitere zentrale Stärke: Im Gegensatz zu HEIC/HEIF, das auf dem patentbelasteten HEVC basiert, steht die AV1-Grundlage von AVIF jedem zur Implementierung ohne Lizenzgebühren frei. Die Browserunterstützung hat eine breite Akzeptanz erreicht, da Chrome, Firefox, Safari und Edge AVIF nativ rendern. Das Format gewinnt rasch an Verbreitung für Webbilder, bei denen das Verhältnis von Qualität zu Dateigröße entscheidend ist.