لوغلوف تيف (LogLuv TIFF)

مقدمة

لوغلوف تيف (LogLuv TIFF) هو ترميز يستخدم لتخزين بيانات التصوير عالي النطاق الديناميكي (High Dynamic Range Imaging – HDR) داخل صورة بتنسيق TIFF. تم تطويره في الأصل بواسطة Greg Ward من Radiance Software.

يعتبر تنسيق TIFF (Tagged Image File Format) تنسيق ملف صورة مرن ومتعدد الاستخدامات، ويستخدم على نطاق واسع لتخزين الصور الرقمية، وخاصة في مجالات التصوير الفوتوغرافي والطباعة والنشر. يسمح تنسيق TIFF بتخزين الصور باستخدام مجموعة متنوعة من أنظمة الألوان والضغط، مما يجعله مناسبًا لمجموعة واسعة من التطبيقات.

يضيف لوغلوف تيف (LogLuv TIFF) طبقة أخرى من التعقيد إلى تنسيق TIFF من خلال توفير طريقة لتخزين بيانات HDR. تتجاوز صور HDR النطاق الديناميكي القياسي لصور النطاق الديناميكي المنخفض (Low Dynamic Range – LDR)، مما يسمح لها بتمثيل نطاق أوسع بكثير من الألوان والسطوع. هذا يجعلها مثالية لالتقاط مشاهد ذات تباين عالٍ، مثل تلك التي تحتوي على مناطق مشرقة ومظلمة للغاية.

آلية عمل لوغلوف تيف

يعتمد ترميز لوغلوف تيف (LogLuv TIFF) على تحويل قيم الإضاءة الخطية إلى مساحة لونية لوغاريتمية. يتم ذلك باستخدام دالة لوغاريتمية، والتي تضغط النطاق الديناميكي لقيم الإضاءة. النتيجة هي أن القيم الصغيرة يتم تمثيلها بدقة أكبر، في حين أن القيم الكبيرة يتم تمثيلها بدقة أقل. هذا مفيد لتخزين صور HDR، حيث أن معظم المعلومات تتركز في القيم الأصغر.

تستخدم لوغلوف تيف (LogLuv TIFF) تمثيلين مختلفين للألوان: LogLuv 32 بت و LogLuv 24 بت. يستخدم LogLuv 32 بت أربعة بايت لكل بكسل، في حين أن LogLuv 24 بت يستخدم ثلاثة بايت لكل بكسل. يوفر LogLuv 32 بت دقة أعلى من LogLuv 24 بت، ولكنه يتطلب أيضًا مساحة تخزين أكبر.

في ترميز LogLuv 32 بت، يتم تمثيل كل بكسل بأربعة مكونات: L (السطوع)، u (اللونية)، v (اللونية)، و alpha (الشفافية). يمثل مكون L السطوع اللوغاريتمي للبكسل، بينما يمثل مكونا u و v اللونية للبكسل. يمثل مكون alpha الشفافية للبكسل.

في ترميز LogLuv 24 بت، يتم تمثيل كل بكسل بثلاثة مكونات: L (السطوع)، u (اللونية)، و v (اللونية). يمثل مكون L السطوع اللوغاريتمي للبكسل، بينما يمثل مكونا u و v اللونية للبكسل. لا يوجد مكون alpha في ترميز LogLuv 24 بت.

بعد تحويل قيم الإضاءة إلى مساحة لونية لوغاريتمية، يتم تخزينها في ملف TIFF باستخدام علامات TIFF القياسية. تتضمن هذه العلامات معلومات حول عرض وارتفاع الصورة، وعمق الألوان، وطريقة الضغط المستخدمة. تحدد علامة TIFF خاصة أيضًا أن الصورة تم ترميزها باستخدام لوغلوف تيف (LogLuv TIFF).

مزايا وعيوب لوغلوف تيف

المزايا:

القدرة على تمثيل صور HDR: الميزة الرئيسية لـ لوغلوف تيف (LogLuv TIFF) هي قدرته على تمثيل صور HDR بدقة. هذا يجعله مناسبًا لتطبيقات مثل التصوير الفوتوغرافي والرسم، حيث من المهم التقاط النطاق الكامل من الألوان والسطوع في المشهد.
التوافق مع تنسيق TIFF: يعتمد لوغلوف تيف (LogLuv TIFF) على تنسيق TIFF القياسي، مما يعني أنه متوافق مع مجموعة واسعة من برامج تحرير الصور وعرضها.
ضغط فعال: يمكن ضغط صور لوغلوف تيف (LogLuv TIFF) باستخدام مجموعة متنوعة من طرق الضغط، مما يساعد على تقليل حجم الملف.

العيوب:

التعقيد: يعتبر ترميز لوغلوف تيف (LogLuv TIFF) أكثر تعقيدًا من أنظمة ترميز الصور الأخرى. هذا يمكن أن يجعله أكثر صعوبة في التنفيذ والدعم.
حجم الملف: يمكن أن تكون صور لوغلوف تيف (LogLuv TIFF) أكبر من صور أنظمة ترميز الصور الأخرى، خاصةً إذا لم يتم ضغطها.
دعم محدود: لا تدعم جميع برامج تحرير الصور وعرضها لوغلوف تيف (LogLuv TIFF) بشكل كامل.

تطبيقات لوغلوف تيف

يستخدم لوغلوف تيف (LogLuv TIFF) في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك:

التصوير الفوتوغرافي: يستخدم المصورون لوغلوف تيف (LogLuv TIFF) لالتقاط صور HDR ذات جودة عالية.
الرسم: يستخدم الفنانون لوغلوف تيف (LogLuv TIFF) لإنشاء صور واقعية ذات نطاق ديناميكي واسع.
التصوير الطبي: يستخدم الأطباء لوغلوف تيف (LogLuv TIFF) لتخزين صور HDR للأشعة السينية والتصوير بالرنين المغناطيسي.
الاستشعار عن بعد: يستخدم علماء الاستشعار عن بعد لوغلوف تيف (LogLuv TIFF) لتخزين صور HDR للأقمار الصناعية والطائرات.
عرض البيانات: يستخدم لوغلوف تيف (LogLuv TIFF) لعرض البيانات العلمية التي تتطلب نطاقًا ديناميكيًا عاليًا.

بدائل لوغلوف تيف

هناك العديد من البدائل لـ لوغلوف تيف (LogLuv TIFF) لتخزين صور HDR، بما في ذلك:

OpenEXR: تنسيق ملف صورة HDR مفتوح المصدر تم تطويره بواسطة Industrial Light & Magic. غالبًا ما يُعتبر المعيار الفعلي لتخزين صور HDR في صناعة الأفلام.
Radiance HDR: تنسيق ملف صورة HDR تم تطويره بواسطة Greg Ward، نفس الشخص الذي طور لوغلوف تيف (LogLuv TIFF).
PNG (Portable Network Graphics): على الرغم من أن PNG في الأصل ليس تنسيق HDR، إلا أنه يمكن استخدامه لتخزين بيانات HDR باستخدام امتدادات معينة.
JPEG XT: امتداد لمعيار JPEG يضيف دعمًا لـ HDR.

يعتمد اختيار التنسيق الأفضل لصور HDR على الاحتياجات المحددة للتطبيق. يعتبر OpenEXR خيارًا جيدًا للتطبيقات التي تتطلب جودة عالية ودعمًا واسعًا، بينما يعتبر Radiance HDR خيارًا جيدًا للتطبيقات التي تتطلب حجم ملف صغير. يعتبر PNG خيارًا جيدًا للتطبيقات التي تتطلب بساطة وتوافقًا واسعًا، بينما يعتبر JPEG XT خيارًا جيدًا للتطبيقات التي تتطلب ضغطًا فعالاً.

مثال على استخدام لوغلوف تيف

لنفترض أن لديك صورة HDR وتريد تخزينها باستخدام لوغلوف تيف (LogLuv TIFF). يمكنك استخدام برنامج تحرير الصور الذي يدعم لوغلوف تيف (LogLuv TIFF) لفتح الصورة وحفظها بتنسيق لوغلوف تيف (LogLuv TIFF). يمكنك أيضًا استخدام مكتبة برمجية تدعم لوغلوف تيف (LogLuv TIFF) لقراءة وكتابة صور لوغلوف تيف (LogLuv TIFF) في التعليمات البرمجية الخاصة بك.

عند حفظ الصورة بتنسيق لوغلوف تيف (LogLuv TIFF)، ستقوم بضغط النطاق الديناميكي للبيانات وتخزينها في ملف TIFF. سيحتوي ملف TIFF أيضًا على علامات TIFF تحدد أن الصورة تم ترميزها باستخدام لوغلوف تيف (LogLuv TIFF).

عند فتح صورة لوغلوف تيف (LogLuv TIFF)، سيقوم برنامج تحرير الصور أو المكتبة البرمجية بقراءة بيانات الصورة وفك ضغط النطاق الديناميكي. سيتم عرض الصورة بعد ذلك على الشاشة أو استخدامها في معالجة أخرى.

خاتمة

لوغلوف تيف (LogLuv TIFF) هو ترميز فعال لتخزين صور HDR داخل ملفات TIFF. على الرغم من أنه قد يكون أكثر تعقيدًا من بعض البدائل، إلا أنه يوفر طريقة جيدة لتمثيل نطاق واسع من الألوان والسطوع، مما يجعله مناسبًا لمجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك التصوير الفوتوغرافي والرسم والتصوير الطبي والاستشعار عن بعد.