HDR图像文件格式之Radiance RGBE详细解析

RGBE文件的扩展名为.hdr，RGBE正式名称为RadianceRGBE格式。这个本来是BR、FR等作为radiance材质的一种格式，也叫做radiancemap，后来成为流行的一种HDR格式。所谓E，就是指数。RadianceRGBE文件每个通道为8bitBYTE数据类型，4个通道一共是32bit。RGBE可以使用RLE压缩编码压缩，也可以不压缩。由文件头、RGBE数据组成。

文件头如下：

类型输出格式

char programtype[16]; //#?Radiance/n#Generated by still/n

float gamma; //1.0

float exposure; //1.0

字符串常量//FORMAT=32-bit_rle_rgbe/n/n

int nWidth, int nHeight //-Y nHeight +X nWidth/n

RGBE数据与HDRFP32(RGB)相互转换公式如下：

1、rgbe->FP32(RGB)       （读操作）

如果e为0， R = G= B = 0.0，否则：

R = r * 2^(e – 128 - 8);

G = g * 2^(e – 128 - 8);

B = b * 2^(e – 128 - 8);

 

2、FP32(RGB)-> rgbe    （写操作）

v = max(R, G, B);

将v用科学计算法表示成v = m * 2 ^ n ( 0 < m < 1)：

r = R * m * 256.0/v;

g = G * m * 256.0/v;

b = B * m * 256.0/v;

e = n + 128;

需要注意的是：

我们一般说HDR采用FP32，指的是HDR图象运算时候的内存数据类型，而RadianceRGBE文件采用8bitBYTE类型存储HDR数据。也就是说打开RadianceRGBE文件，要使用上面的公式1将RadianceRGBE文件的8bitBYTE文件数据转换为FP32的HDR内存数据进行运算；保存为RadianceRGBE文件时，要使用上面的公式2将HDR的FP32内存数据转换为RadianceRGBE的8bitBYTE文件数据进行保存。
 

下面以一张W*H为720*480的图像为例

0000h-0055h：文件头，其中0055h地址的0x0A代表ASCII码的回车符。

0056h-最后：图像数据，每像素存储顺序为rgbe，共4个字节。