ハイダイナミックレンジイメージ

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ハイダイナミックレンジイメージ（英high dynamic range image）は画像の諧調を精度良く扱うファイル形式、もしくはそのファイル形式で保存された画像のこと。デジタル画像用語。頭文字からHDRIとも。

[編集] 解説

デジタル画像データのフォーマットは、表示する際に十分な明暗や色のデータを持つように設計されてきた。コンピュータのモニタ上で表示するなら一般にRGBそれぞれ8ビット合計24ビットカラー（RGBそれぞれ256階調・約1677万7216色）で十分と考えられている。

しかし画像の合成などを行う場合に元画像が24ビットカラーでは不十分であるという指摘がなされてきた。これは画像合成を行う際に端数が出て丸め誤差が発生してしまうことにより、画像が劣化するためである。

この問題を解決するために、24ビット以上のカラーデータを用いて画像合成を行うという概念が提案された。この概念をハイダイナミックレンジレンダリングと呼び、24ビット以上のカラーデータを扱える画像フォーマットを総称してHDRIと呼ぶ。

ハイダイナミックレンジイメージは、前述の2D画像の補正・加工・合成などを行う際の加工システムの内部処理に使われる他、3次元コンピュータグラフィックスにおいて背景画像を基にシーン内の照明を行うイメージベースドライティングによりフォトリアルな画像を生成する際にも使われる。

Radiance形式: 1985年にグレゴリー・ワード（Gregory Ward）により作成された、照明のシミュレーションソフトであるRadianceのレンダリングエンジンで使用されたファイル形式で拡張子は「.hdr」。ファイル形式としてはRGB毎に各8ビットの仮数部とし、これに8ビットの指数部を加えた32ビットの浮動小数点数表現を画素として保持しており、これを連長圧縮で圧縮している。OpenEXRが登場するまでの長い間、ほとんど唯一のHDRIのフォーマットとして使用されており、現在でも多くのソフトウェアパッケージでサポートされている。

OpenEXR: インダストリアル・ライト&マジック社が開発したHDRIファイル形式で拡張子は「.exr」。1999年に開発され2003年にオープン標準として公開された。Radianceが32ビットの浮動小数点数表現のみなのに対し、16ビットの浮動小数点数表現（Halfと呼ばれる）の形式もサポートしており、圧縮形式も連長圧縮の他、gzip、pizの3種類をサポートしている。

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