Что такое HDR (Radiance)? Объяснение формата RGBE с высоким динамическим диапазоном

Формат Radiance HDR (.hdr) использует кодирование RGBE с разделяемыми экспонентами для хранения изображений с высоким динамическим диапазоном в 32 бита на пиксель, созданный Грегом Уордом для Radiance.

Бесплатный онлайн-конвертер файлов. Работает в Chrome, Firefox, Safari, Edge, Opera и других современных браузерах на Windows, macOS, Linux, Android и iOS. Не требует установки ПО или регистрации. Все преобразования выполняются прямо в браузере, поэтому ваши файлы не покидают устройство. Бесплатно и без учётной записи.

Image

Что такое HDR (Radiance)? Объяснение формата RGBE с высоким динамическим диапазоном

Ранний формат изображений с высоким динамическим диапазоном, использующий кодирование RGBE с разделяемыми экспонентами для освещения и рендеринга.

Последнее обновление:

Year1985
TypeРастровое изображение (HDR)
UsageКарты освещения и окружения

Что это?

Формат Radiance HDR, также известный как формат изображения RGBE, это высокодинамичный растровый формат изображения, созданный Грегом Вардом примерно в 1985 году для системы физически корректного рендеринга и моделирования освещения Radiance, разработанной в Lawrence Berkeley National Laboratory. Это был один из первых HDR форматов изображений.

Вместо сохранения полных значений с плавающей точкой RGBE использует по одному байту для красного, зеленого и синего цветов плюс единый 8-битный порядок, давая 32 бита на пиксель. Общий порядок масштабирует три мантиссы, позволяя формату представлять очень широкий динамический диапазон компактно, что сделало его основой для последующих работ в области HDR-визуализации и tone-mapping.

Технические спецификации

DeveloperGreg Ward (Lawrence Berkeley National Laboratory)
File Extension.hdr, .pic, .rgbe, .xyze
MIME Typeimage/vnd.radiance
Releasedc. 1985 (Radiance system)
CompressionRun-length encoding (RLE)

Плюсы и минусы

Advantages

Широкий динамический диапазон, компактный размер

The shared-exponent RGBE encoding represents a very large range of brightness values in just 32 bits per pixel.

Пионерский, широко поддерживаемый

As one of the first HDR formats, Radiance HDR is read by a broad range of rendering and image software.

Безпотеряющее кодирование RGBE с RLE

The format applies simple run-length encoding without discarding the encoded pixel data.

Идеален для данных освещения

It is well suited to storing illumination measurements and environment maps used in physically based rendering.

Disadvantages

Ограниченная точность на пиксель

A single shared exponent means the three color channels cannot each have independent floating-point precision, unlike formats such as OpenEXR.

Нет альфа-канала

The classic RGBE format does not carry transparency information.

Нишевое применение

It is used mainly in rendering and lighting workflows rather than for general-purpose images or the web.

Когда использовать

Radiance HDR используется везде, где необходимо сохранять физически корректные значения света.

Освещение на основе изображений

HDR environment maps light 3D scenes realistically by capturing the full range of scene illumination.

Симуляция освещения

The Radiance system uses HDR images to store and analyze physically based lighting results.

Источник HDR-фотографии

Merged exposure-bracketed photographs are often stored as Radiance HDR before tone mapping.

Как открыть файл HDR

Программное обеспечение HDR можно разделить на профессиональные инструменты, бесплатные/открытые варианты, веб-приложения и встроенные утилиты.

Профессиональные инструменты, такие как Adobe Photoshop, предназначены для пользователей, которым нужны продвинутые возможности редактирования, в то время как бесплатное/открытое программное обеспечение, такое как GIMP, привлекает пользователей с ограниченным бюджетом. Веб-приложения обеспечивают удобство для быстрых задач, а встроенные утилиты предоставляют базовую функциональность для обычных пользователей.

При выборе программного обеспечения HDR важные факторы включают точность функций, различие между возможностями редактирования и просмотра, модели стоимости, совместимость платформ и потребности в экспорте. Пользователи должны рассмотреть, нужны ли им обширные функции редактирования или просто программа просмотра файлов HDR. Кроме того, понимание того, когда следует конвертировать файлы HDR в другие форматы, может повлиять на выбор программного обеспечения.

Adobe Photoshop2023

Windows, macOSSubscription

Adobe Photoshop - это ведущее профессиональное программное обеспечение для редактирования изображений, которое поддерживает файлы HDR благодаря возможностям редактирования с 32-битной глубиной цвета. Оно позволяет пользователям манипулировать HDR-изображениями с высокой точностью, предоставляя инструменты для тональной коррекции и регулировки слоев.

Ключевые функции
  • Редактирование с глубиной цвета 32 бита
  • Продвинутые опции тональной коррекции
  • Полное редактирование слоев и масок
  • Объединение HDR из нескольких экспозиций
  • Обширные фильтры и инструменты коррекции
Преимущества
  • Отраслевой стандарт профессионального редактирования
  • Полный набор инструментов для манипуляции HDR
  • Регулярные обновления и поддержка сообщества
Ограничения
  • Модель подписки может быть дорогостоящей
  • Крутая кривая обучения для начинающих

Экспортирует в:JPEG, TIFF, PNG, PSD, PDF

Лучше всего для:Выберите Adobe Photoshop для профессионального редактирования HDR с обширными функциями и поддержкой.

Перейти Adobe Photoshop →

GIMP 2.10.30

Windows, macOS, LinuxБесплатно (GPL)

GIMP - это мощный редактор изображений с открытым исходным кодом, который поддерживает файлы HDR через плагины и встроенные возможности. Он позволяет пользователям редактировать и манипулировать HDR-изображениями, хотя с некоторыми ограничениями по сравнению с профессиональным программным обеспечением.

Ключевые функции
  • Поддержка 32-битных HDR-изображений
  • Настраиваемый интерфейс с плагинами
  • Базовые инструменты тональной коррекции
  • Функциональность слоев и масок
  • Расширенная поддержка форматов файлов
Преимущества
  • Полностью бесплатно без ограничений
  • Высокая настраиваемость с плагинами
  • Совместимость между платформами
Ограничения
  • Менее интуитивный пользовательский интерфейс
  • Ограниченные возможности, специфичные для HDR, по сравнению с Photoshop

Экспортирует в:JPEG, PNG, TIFF, BMP, GIF

Лучше всего для:GIMP идеален для пользователей, ищущих бесплатный, универсальный инструмент для базового редактирования и манипуляции HDR.

Перейти GIMP →

Photomatix Pro6.3.2

Windows, macOSOne-time $99.00

Photomatix Pro специализируется на обработке HDR-изображений, предлагая продвинутую тональную коррекцию и функции смешивания экспозиций. Он предназначен специально для HDR-фотографии, что делает его предпочтительным выбором для энтузиастов и профессионалов.

Ключевые функции
  • Смешивание нескольких экспозиций
  • Продвинутые алгоритмы тональной коррекции
  • Возможности пакетной обработки
  • Реалистичные предустановки HDR
  • Инструменты снижения шума
Преимущества
  • Специально разработано для обработки HDR
  • Удобный интерфейс для быстрого редактирования
  • Сильная поддержка пакетной обработки
Ограничения
  • Более высокая стоимость по сравнению с общими редакторами
  • Ограниченные функции общего редактирования изображений

Экспортирует в:JPEG, TIFF, PNG, HDR, EXR

Лучше всего для:Выберите Photomatix Pro для специализированной обработки HDR с мощными функциями и простотой использования.

Перейти Photomatix Pro →

Luminance HDR2.6.1

Windows, macOS, LinuxБесплатно (GPL)

Luminance HDR - это программное обеспечение с открытым исходным кодом, специально разработанное для HDR-визуализации, позволяющее пользователям создавать и редактировать HDR-изображения с акцентом на качество. Оно поддерживает различные форматы HDR и предлагает ряд опций тональной коррекции.

Ключевые функции
  • Поддержка нескольких форматов HDR
  • Продвинутые операторы тональной коррекции
  • Возможности слияния экспозиций
  • Пакетная обработка HDR-изображений
  • Удобный пользовательский интерфейс
Преимущества
  • Бесплатно и с открытым исходным кодом без ограничений
  • Сосредоточено на создании HDR-изображений
  • Доступность между платформами
Ограничения
  • Менее отполировано, чем коммерческие альтернативы
  • Меньше продвинутых функций редактирования

Экспортирует в:JPEG, TIFF, PNG, HDR, EXR

Лучше всего для:Luminance HDR идеален для пользователей, ищущих бесплатный, специализированный инструмент для создания и редактирования HDR-изображений.

Перейти Luminance HDR →

Конвертируйте HDR бесплатно

Используйте наш бесплатный онлайн-конвертер изображений для преобразования HDR и других форматов, без регистрации и водяных знаков.

Попробуйте Image Converter бесплатно

References

  1. RGBE image format - Wikipedia
  2. The RADIANCE Picture File Format - Lawrence Berkeley National Laboratory
  3. Radiance RGBE Image Format - PRONOM (UK National Archives)
  4. Radiance HDR - Just Solve the File Format Problem

Часто задаваемые вопросы

Что означает RGBE?

RGBE расшифровывается как Red, Green, Blue, Exponent. Каждый пиксель хранит один байт на канал цвета и общий 8-битовый показатель степени, кодируя высокий динамический диапазон в 32 битах на пиксель.

Кто создал формат Radiance HDR?

Он был создан Грегом Вардом как часть системы моделирования освещения Radiance в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли около середины 1980-х годов.

Какие расширения файлов он использует?

Распространённые расширения - .hdr и .pic, и формат также связан с .rgbe и .xyze.

Чем Radiance HDR отличается от OpenEXR?

Radiance HDR использует компактное кодирование RGBE с общей экспонентой в 32 битах на пиксель, тогда как OpenEXR хранит истинные данные с плавающей точкой по каналам с несколькими каналами и большей точностью, ценой увеличения размера файлов.

Является ли Radiance HDR сжатым?

Да, он использует простую схему кодирования длин серий, которая является безстратной по отношению к закодированным значениям пикселей RGBE.