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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.
PPM (Portable Pixmap) ist das Vollfarb-Mitglied der Netpbm-Bildformatfamilie, erstellt von Jef Poskanzer im Jahr 1988 als Teil des Pbmplus-Toolkits für Unix-Systeme. PPM speichert RGB-Farbbilder, bei denen jedes Pixel drei Werte (Rot, Grün, Blau) enthält, die von 0 bis zu einem festgelegten Maximum reichen, typischerweise 255 für 8-Bit-pro-Kanal oder 65535 für 16-Bit-pro-Kanal. Das Format existiert in ASCII (magische Nummer P3), bei der Pixelwerte als Dezimalzahlen in zeilenweiser Reihenfolge geschrieben werden, und binär (magische Nummer P6), bei der Werte als Rohbytes gespeichert werden. Beide Varianten beginnen mit einem Klartext-Header: magische Nummer, Breite, Höhe und maximaler Farbwert. PPM vervollständigt das Netpbm-Trio neben PBM (monochrom) und PGM (Graustufen) und dient als universelles Farbbild-Zwischenformat in der Konvertierungs-Pipeline, die Netpbms Ansatz zur Formatinteroperabilität prägte. Ein Vorteil ist die absolute Einfachheit — PPM erfordert keine Komprimierungsbibliotheken, Container-Parsing oder Metadatenverarbeitung, was es zum am einfachsten von Grund auf implementierbaren Vollfarbformat in jeder Programmiersprache macht. Die weit verbreitete Nutzung im wissenschaftlichen Rechnen und in der Informatik-Ausbildung für Computergrafik ist eine weitere praktische Stärke: PPM dient als Standard-E/A-Format für Raytracer, Bildverarbeitungs-Kursarbeiten und Visualisierungswerkzeuge, wo Implementierungseinfachheit wichtiger ist als Dateigröße. PPM wird von ImageMagick, GIMP und praktisch allen Bildverarbeitungsbibliotheken unterstützt.