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（high dynamic range image）は、明暗分解能が高い画像イメージを示すディジタル画像用語。頭文字からHDRIとも。

ディ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っていることを求められ、その要求を満たすよう設計されてきた。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（RGBそれぞれ256階調・約1677万7216色）で十分と考えられている。

しかしながら、完成品としてはこれでおおむね不満はないにせよ、画像の補正・加工・合成などを行う上では不十分であるという指摘がなされてきた。画像加工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、表示の際に必要になる明暗・色のデータを上回る緻密なデータを持つ画像という概念が提案された。この概念、あるいはその概念を実現した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。また、デジタル画像の新しいフォーマットをハイダイナミックレンジイメージ概念に対応したものにしてしまおうという提案もある。

なお、「ハイダイナミックレンジ」という文字列が共通するが、「ハイダイナミックレンジ合成」とはほとんど関係がない概念であることに注意。

[編集] 主なHDRIファイル形式

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。

[編集] 関連項目

• 3次元コンピュータグラフィックス
• ラジオシティ
• レンダリング (コンピュータ)
• OpenEXR