2024年5月29日发(作者：)

巴西渲染器和工业光魔联合开发的一种格式，它本身是一个立体360度循环的数据库，

对于exr格式，目前PC平台支持最好的软件是NUKE。

OpenEXR是由工业光魔（Industrial Light & Magic）开发的一种HDR标准。

OpenEXR文件的扩展名为.exr，常见的OpenEXR文件是FP16（16bit Float Point，也

被称为half Float Point）数据图像文件，每个通道的数据类型是FP16，一共四个通道

64bpp，每个通道1个bit位用来标志“指数”，5个bit用来存放指数的值，10个bit

存放色度坐标（u，v）的尾数，其动态范围从6.14 × 10 ^ -5到6.41 × 10 ^ 4。

在OpenEXR的算法里面共使用16bit来表示光照数据。虽然看起来和使用16bit亮

度通道运算位数相同，但是OpenEXR巧妙的采用了1个bit位用来标志“指数”，5个

bit用来存放指数的值，10个bit存放色度坐标的尾数。这样就轻易的解决了浮点数值由

于位数少而精度不高的问题。大大的拓宽的在FP16下的动态范围。根据实际的计算结果：

在正规化的情况下OpenEXR可以提供和人眼基本相同的动态范围，最暗到最亮是

0.25（6.14 × 10 ^ -5）到65504（6.41 × 10 ^ 4），动态范围是9.03；

非正规化条件下，OpenEXR可以提供从最暗到最亮的数值从

0.644775390625（5.96 × 10 ^ -8 ）到65504（6.41 × 10 ^ 4），化为

动态范围表示就是12

EXR格式是HDRI文件格式一种，常在Nuke合成中使用，HDRI文件格式还包括

(Radiance RGBE、Float TIFF)格式.

1、HDR简介

HDR的全称是High-Dynamic Range(高动态范围)。在此，我们先解释一下什么是

Dynamic Range（动态范围），动态范围是指图像中所包含的从“最亮”至“最暗”的比

值，也就是图像从“最亮”到“最暗”之间灰度划分的等级数；动态范围越大，所能表示

的层次越丰富，所包含的色彩空间也越广。那高动态范围(HDR)顾名思义就是从“最亮”

到“最暗”可以达到非常高的比值。

在日常生活中我们经常遇到这样的情况：突然从黑暗的房间中走到阳光下，眼睛会无

法睁开；清晨阳光会穿透窗帘像光柱般照射入房间；反光度较高的物体在强光下会在周围

产生光晕。以上这些生活中随处可见的现象在有HDR以前无法在3D世界中呈现！最大的

原因就在于我们使用8～16bit的整数数据，使用8～16bit的整数数据是整个图象处理失

真的关键点，所以我们对以往的运算方法做了以下二方面的重大改进：

1、使用16bit、32bit的数据来提高像素数据的精度。既然继续使用8bit的数据来记

录像素的特征不能满足HDR数据所需要的高精度运算的要求，在这种情况下，我们考虑

使用16bit、32bit的数据记录来提高像素数据的精度都是可以的。使用了更多的数据来保

存像素特征之后，无论是像素的对比度还是像素可以体现的色彩数目都有了巨大的提高。

2、图象数据采用浮点数据。HDR真正的巨大变革来自于浮点数据的引入。我们可以

采用浮点方式来处理和存放亮度数据，抛弃不准确的整数数据；同时计算机在引入浮点数

据来存储象素的各个参数并且在运算的全过程都使用浮点数据，这样就可以有效的提高据

的精确度。

那么采用HDR后动态范围最大可以有多大呢？我们看如下的公式，就可以知道我们

到底使用了HDR后动态值可以有多大，而动态值的大小直接表现了动态范围的大小：

Dynamic Range=log10(Max Intensity / Min Intensity)。公式中intensity是指强度，

我们对最大亮度除以最低亮度的结果取对数，得到的结果就是动态范围的相对数值。根据