On Sep 12, 1:33 am, "Eneuel Leszek Ciszewski"
<p...@c...fontem.lucida.console> wrote:
> "Mateusz Ludwin" i...@t...hamstera.pl...
>
> >>> Może być spokojnie 16 bitów, główna różnica
> >>> jest taka, że to jest zapis zmiennoprzecinkowy.
> >> Zmienność ta coś dodaje w rozdzielczości liczby? ;)
> >> Raczej nie. :)
> > A kto mówi o rozdzielczości?
>
> Więc co za różnica -- zmienno- czy stałopozycyjne reprezentowanie? :)
> Na 16 bitach nie umieścisz więcej niż 2^16 różnych możliwości. :)
>
> 65536 --> od tej liczby zaczęła się moja przygoda z Fortranem IV.:)
> (a raczej od jej ,,połówki'' 32767) Po jakimś czasie zmuszony zostałem
> do używania Fortranu VI+ z 32 bitami na liczbie integer. :) Przy okazji
> zszedłem na numerowanie od zera, które uprościło wiele obliczeń do tego
> stopnia, że nie mogłem pojąć, dlaczego ludzie wcześniej numerowali od
> 1 zamiast od 0.
>
> Więc po co ta zmienność przecinkowania? :) Co ona daje?
>
> --
>    .`'.-.         ._.                           .-.
>    .'O`-'     ., ; o.' e...@e...comyr.com '.O_'
>    `-:`-'.'.  '`\.'`.'    ~'~'~'~'~'~'~'~'~    o.`.,
>   o'\:/.d`|'.;. p \ ;'. . ;,,. ; . ,.. ; ;. . .;\|/....

Pojawia sie problem zapisu obrazu o duzej rozpietosci tonalnej.
Historia jest taka, ze startowano od 8-bitów (photoshop pierwsze
wersje bodajże do 6-tej, w 7-mej dopiero bylo 16bit i to nie w pelni)
Wiadomo, ze 8 bitow to za mało posteryzacja 256 wartosci - to troche
za mało idzmy dalej 16 bit duzo lepiej tiffy 16 bitowe
z posteryzacja w zasadzie problemow nie ma, ale dla duzej rozpietosci
tonalnej to trochę za mało - aczkolwiek głębia kolorów
jest słabym wskaźnikiem rozpietosci tonalnej
Ludzkie oko widzi w rozpietosci 14EV
Rozpietosc w przyrodzie ponad 44EV
44EV = słabe swiatło gwiazd - światło Słońca

Jak zapisac obrazy o takiej rozpietosci tonalnej ? Jak to rozwijało
sie historycznie ?
Zaczynano od integerów niech to bedzie nawet 16 bit miedzy wartoscia
20 a 21 nie ma nic - liczby zmiennoprzecinkowe pozwalają na wstawienie
tam 25,5 - to własnie lezy u podstaw hdri.

Odpada w ten sposob wspolczynik gamma poniewaz mozemy kodowac detale.
Pozbywamy sie tez górnych ograniczen w przypadku zmiennego przecinka
jasnosc piksela 20000 ? Żaden problem !!! w formacie integer - kicha !
W prypadku float zaden piksel nie jest wyrzucany poza przeciał
zakresu .

Lepiej to widac patrzac jak skonstruowane sa format zapisu (w pewnym
skrócie)

A teraz formaty:
Portable Float MAP .pfm
zapis 32 bity na piksel/kanal czyli de facto 96 bitów = 12 MB dla
obrazu 1 MPixel (MP) - najprostsza metoda zapisu
bez kompresji piksel po pikselu. Cos w rodzaju bitmapy - koszmarne
ilosci danych

TIFF 32 Float w sumie tez zrzerajacy olbrzymie obietosci

A TO JEST REWOLUCJA
===================

PRZEŁOM (format radiance) .hdr lub.pic
Poczatkowo autor tego formatu chciał stworzyc metode zapisu formatu
wyjscowego dla swojego oprogrmowania do renderingu 3D o nazwie
radiance.
Program ten obliczał poprzez symulacje rzeczywiste wartosci radiancji
spektralnej, fizycznych wartosci jaksrawosci.
Przykładowo, ze Słońce bedzie 50000 razy jasniejsze od zarowki a kolor
zostanie okreslony przez maksymalne wartosci wspolczynnika odbicia.
Opisane symulacje wymagają uzycia zmiennego przecinka - niejaki Greg
Ward zaproponował własnie format Radiance (.hdr)

Format ten wykorzystuje pewien TRIK - służący do kodowania
zmiennoprzecinkowych wartosci w sposob bardzo oszczedny.
Zamiast uzywac 32bit/kanał wykorzystuje jedynie 8bit/kanał PLUS
dodatkowe 8 bit/kanał - zawierajacy wykladnik.

Z tego powodu format ten zapisuje sie jako RGBE RGB nie przechowuja
informacji o jaksrawosci,
a informacja ta zawarta jest w E

Rzeczywista zmiennoprzecinkowa wartosc pixela jest obliczana za pomoc
wzoru

(R,G,B)/255* 2^(E-128)
tak wiec RGBE = (100,100,100,150) opisuje kolor bladoniebieski co daje
wg wzoru (1640000,1640000,2140000)

wezmy teraz inny wykladnik np. 115 czyli (100,100,100,115) co daje
(0.0000479, 0.0000479, 0.0000622)
Teraz uzyskany kolor to bardzo jasny niepieski, poprzedni
ciemnoniebieki jak w nocy

Tak wiec wykorzystujac 32bity podzielone na 4 kabnały 8-bitowe mozna
zapisac wartosc koloru na ktory przy formacie
"z grubej rury" .pbm potrzebowalismy 96 bitów

Format ten daje mozliwosc zapisu EV znacznie dalej niz natura
dysponuje . Przeciez E moze przyjac 256 wartosci !!!
Nigdy nie bedzie potrzebny tak duzy zakres tonalny wiec format ten
zawiera duuuuza serie zer w swoich plikach. Stosuje sie tu kompresje
RLE (run-length encoding)

Wada tego fomatu jest mała głębia kolorów - i stosuje sie go tam,
gdzie zakres tonalny jest wazniejszy od kolorystyki

Ten sam Greg zdajac sobie sprawe z tej niedoskonałosci zaprojektowal
wrecz doskonaly format - dopasowany do ludzkiej percepcji

Jego wymyslony format opiera sie o tifa i jest w stanie objac zakres
tonalny 16EV z dokladnoscia zbilzona do ludzkiego wzroku
obejmujac całą przestrzen barw widoczna przez człowieka
Wszystkie te informcje umiescil w 24bit/piksel !!! tyle samo uzywaja
obrazy LDR !!!


OPENEXR
========
OpenEXR 32bity/kanał zaokrągla sie do 16bit/kanał - taka precyzja jest
wystarczająca.
czyli na trzy kanały mamy 48bit/piksel - UWAGA tu format jest
zmiennoprzecinkowy 16 bit dzieli sie na

jeden bit znaku
10 bitow mantysy
5 bitów wykladnika

daje to 1024 wartosci koloru dla kazdego kanału daje to ponad miliard
dostepnych kolorów niezaleznie od wartosci naswietlenia
OpenEXR moze zapisac rozpietosc 2^5 EV czyli 32EV

W tym formacie stworzono flm Harry Poter i kaamien filozoficzny

Widac jaka role odgrywa zapis zmiennoprzecinkoy !

Pozdr, li