RGBE画像フォーマット

RGBEまたはRadiance HDRは、Gregory Ward Larson がRadianceレンダリング システム用に考案した画像形式です。ピクセルをRGB (赤、緑、青) 値ごとに 1 バイトずつ保存し、1 バイトの共有指数を使用します。つまり、ピクセルごとに 4 バイトを保存します。

RGBE を使用すると、ピクセルは比較的コンパクトなデータ構造 (ピクセルあたり 32 ビット) で浮動小数点値のダイナミック レンジと精度を持つことができます。画像が光のシミュレーションから生成される場合、ピクセルあたりの色強度値の範囲は、標準の24 ビット画像形式の標準 0..255 (8 ビット) の範囲にうまく収まる範囲よりはるかに広くなることがよくあります。その結果、明るいピクセルが 255 にクリップされるか、暗いピクセルが数値精度を失います。

共有指数を使用することで、RGBE 形式は、 IEEE 浮動小数点形式の単精度または半精度データに必要な色成分あたり 32 ビットまたは 16 ビットよりも少ないビット数を使用しながら、浮動小数点値の利点の一部を獲得し、半精度よりも高いダイナミック レンジを実現します。指数値 128 は、整数色 [0..255] を [0..1) 浮動小数点空間にマッピングします。

形式の 2 番目のバリアントは、共有指数を持つXYZ カラー モデルを使用します。MIME タイプとファイル拡張子は同じであるため、このファイル形式を読み取るアプリケーションは、カラー モデルに埋め込まれた情報を解釈する必要があります。

Greg Ward は、 Radianceレンダラーで RGBE ファイルを処理するコードを提供しています。

OpenGLでは、類似のRGB9_E5カラー（レンダリングではない）形式のサポートが義務付けられており、3つのチャネルがそれぞれ9ビットの仮数を持ち、5ビットの指数を共有します。^[2]

JPEG XTパート 2 (Dolby JPEG-HDR) およびパート 7 プロファイル A は、RGBE 形式に基づいています。

RGBM は指数を共有乗数に置き換えたフォーマットで、RGBD は代わりに除数を保存します。これらのフォーマットは RGBE や logLUV のようなダイナミック レンジはありませんが、各コンポーネントの線形補間という単純なアプローチに適しています。^[3] RGBE と同様に、4 チャンネル カラー モデルを受け入れるフォーマットであればどれでもパッケージ化できます。これには、 3D テクスチャ用のPNG (RGBA 構造を採用) などの一般的なフォーマットも含まれます。^[4]

より多様なカラーフォーマットは、より一般的な方法で個別の浮動小数点数を保存する。これには、Xbox の「7e3」フォーマット（3つの10ビット浮動小数点カラーチャネル、それぞれ7ビットの仮数と3ビットの指数）やOpenGLのR11F_G11F_B10Fフォーマットが含まれる。^[2]

• Radianceソフトウェア
• ハイダイナミックレンジイメージング
• FP16

• Radiance ファイル形式