申し訳ありません。EXR形式は一画素何ビットですか？

Question

申し訳ございません。
どこで質問をすればいいのかわからなかったため、ここで質問しました。

教えていただきたいのは、
.exrが1画素何ビットの画像なのか？
と言うことです。

プログラムでOpenEXRを使用して、HDR画像を保存しています。
その画像を使いPSNRという評価指標のプログラムで評価しています。
その比較のためには、EXR形式のが1画素何ビットなのかが必要なのですが、自分にはわかりませんでした。

こちらのサイトOpenEXR ファイルで

OpenEXR には以下の特徴があります。

・既存の 8 ビットおよび 10 ビット イメージ ファイル形式に比べて、ダイナミック範囲と色精度が向上。

・16 ビット浮動小数点、32 ビット浮動小数点、および 32 ビット整数ピクセルのサポート。「Half Float(ハーフ フロート)」と呼ばれる 16 ビット浮動小数点形式は、NVIDIA 社の Cg グラフィック言語の half データ型と互換性があり、NVIDIA 社の新しい GeForce FX および Quadro FX 3D グラフィックス ソリューションでネイティブでサポートされています。

となっています。
ここには、１６bitと32bitの２つがあります。
ここで最初に引っ掛かるのは、

「Half Float(ハーフ フロート)」と呼ばれる 16 ビット浮動小数点形式は、NVIDIA 社の Cg グラフィック言語の half データ型と互換性があり、NVIDIA 社の新しい GeForce FX および Quadro FX 3D グラフィックス ソリューションでネイティブでサポートされています。

となっているので、ここでサポートされている時だけ16bitなのかなと思いました。

しかし、OpenEXR ファイルの保存では

形式

出力ファイルのメイン レイヤのピクセルのビット深度を指定します。一般には、浮動小数点精度を使用すると後処理アプリケーションでより柔軟に操作できますが、ディスク容量を多く使用します。

・[フル浮動小数 - 32 ビット/チャネル](Full Float (32-bits/Channel)) ピクセル値は、32 ビット浮動小数点値として保存されます。

・[ハーフ浮動小数 - 16 ビット/チャネル](Half Float (16-bits/Channel)) (既定値) ピクセル値は、16 ビット浮動小数点値として保存されます。

注: このオプションが OpenEXR の「標準」であるという考え方もあります。多くの後処理アプリケーションはこのオプションのみをサポートし、32 ビット浮動小数点値の EXR ファイルを読み込めません。

・整数 - 32 ビット/チャネル ピクセル値は、32 ビットの整数として保存されます。

となっています。
ここで引っ掛かるのは

注: このオプションが OpenEXR の「標準」であるという考え方もあります。多くの後処理アプリケーションはこのオプションのみをサポートし、32 ビット浮動小数点値の EXR ファイルを読み込めません。

ここです。
自分はプログラムでOpenEXRを使用しているだけなので、オプションなどなく設定などは何もしていません。
また、映像データの取り扱いに関する技術セミナーに向けた, 教材作成並びに講師派遣委託事業の15ページで

画像フォーマット RGB ごとの最大ビット深度 備考

OpenEXR 　　　　 　16bit HDR 画像として扱われる

とありました。なにが正しいのかわかりません。

EXR形式の画像は1画素何ビットなのでしょうか？
または、その画像が何ビットなのか調べる方法はありますか？

Answer 1

• EXR形式の画像は1画素何ビットなのでしょうか？

16ビットの倍数であるということ以上はわかりません。
1チャネル当たりのビット数は16ビットか32ビットです。
しかし、任意の数のチャネルをサポートしているので、それをNとすれば16Nビットあるいは32Nビットです。

たとえば、
グレースケールのJPEG： 1チャネル256諧調: 18 = 8ビット
カラーのJPEG : 3チャネル256諧調: 38 = 24ビット
モノクロ2階調のPNG: 1チャネル2諧調: 11 = 1ビット
グレースケールのPNG: 1チャネル256諧調: 18 = 8ビット
カラーのPNG : 3チャネル256諧調: 38 = 24ビット
αチャネル付PNG : 4チャネル256諧調: 48 = 32ビット

EXR形式の画像はチャネル数を任意に指定できるのでわからない。が答えです。

詳しくは、Technical Introduction to OpenEXRをお読み下さい。

Comments

[退会済みユーザー]

グレースケールのJPEG： 1チャネル256諧調: 1*8 = 8ビット
カラーのJPEG : 3チャネル256諧調: 3*8 = 24ビット

の書き方をするなら
１６bitのときRGBの３チャンネルなら
3*16 = 48ビットと言うことですか？

サイトは、今目を通したのですが、理解できなかったので明日質問させてください。
お願い致します

[ppaul]

１６bitのときRGBの３チャンネルなら
3*16 = 48ビットと言うことですか？

そうです。

[退会済みユーザー]

実はPSNRという評価方法のために調べているのですが、
https://qiita.com/Daiki_P/items/94662fd340aa0381b323
のサイトのプログラムを使用しています。
サイトには
扱う画像は8[bit]であるとする. このとき, 画素値は0から255の値をとるので, 画素値の最大値は255となる.
とあったので、頭の中がわからなくなりました。
https://www2.epson.jp/katsuyou/photo/archive/chishiki/seminar/pdf/jikkenshitsu4_A4.pdf
のサイトでは、8[bit]の画像はカラーなのかグレーなのかです。
.exrの画素値はどうしたらいいのかです。

$ sips -g all 000010_out.exr
/Users/1831083/hdrcnn/hdrcnn-master/out/000010_out.exr
pixelWidth: 640
pixelHeight: 864
typeIdentifier: com.ilm.openexr-image
format: exr
formatOptions: default
dpiWidth: 72.000
dpiHeight: 72.000
samplesPerPixel: 4
bitsPerSample: 16
hasAlpha: yes
space: RGB
profile: sRGB IEC61966-2.1 Linear

と実行したところ、 bitsPerSample: 16となったので、16bitということでしょうか？

[退会済みユーザー]

さきほどのもので疑問に思ったのですが、
自分は
１６bitのときRGBの３チャンネルなら
3*16 = 48ビットと言うこと
と思っていたのですが、

先程の結果を見ると
samplesPerPixel: 4
bitsPerSample: 16

となっていました。
これは
４チャンネルあり、１チャンネル１６ビットということでしょうか？

space: RGB
profile: sRGB IEC61966-2.1 Linear
とあるので、てっきり３チャンネルだと思っていました。

[ppaul]

αを何と読むかご存知ですか？

[退会済みユーザー]

アルファですよね。
昨日教えていただいたサイトに載っているので、存在は知りました。

[退会済みユーザー]

任意の画像チャネル

OpenEXR画像には、赤、緑、青、アルファなど、任意の数と画像チャネルの組み合わせを含めることができます。輝度およびサブサンプリングされたクロマチャネル。深さ、表面の法線方向、または動きベクトル。

とあったので、知っているのですがPSNRを使う際に、画素値の最大値はどうすればいいのかわからなくなってしまい、焦って質問している状態です。

[ppaul]

昨日知ったのではまだわからないかもしれないですね。
hasAlpha: yes
space: RGB
ということはRGBで3チャネル、アルファで1チャネルの合計4チャネルだという意味です。

[退会済みユーザー]

なるほど、
お聞きしたいのですが、
https://qiita.com/Daiki_P/items/94662fd340aa0381b323
こちらのプログラムを使い、PSNRをしているのですが、
最後の
255を65535にして使っています。
これでいいのでしょうか？

前にも言った通り自分は今まで、.exrは16bitの3チャンネルだと思っていました。(もしくは３２bit)
そのため、最大値を変えれば問題ないと思っていたのですがどうでしょうか？

[ppaul]

32ビット整数の3チャネルあるいは4チャネルの場合には、画像を読み込んでnumpy.int64のdtypeを持つndarrayに読み込めれば、255を4294967295にするのでしょうね。
32 ビット浮動小数点数、16ビット浮動小数点数の場合は、そういう単純な書き換えではないでしょう。

[退会済みユーザー]

そうですか....
255を4294967295に変えて実行したところ
167.5648223700176

とありえない数字が出たので、ひとまず65535で行うことにします。
本来の範囲から外れても、答えてくださり誠にありがとうがざいました。

Answer 2

OpenEXRの知識はまるでないのですが、引用されている文書を読む限りでは、

• 画像ファイルによって、1画素のビット数は異なる(3種類のどれか)
• たいていの場合は Half Float が使われている

ファイルの中にどの種類なのか書いてあるのでしょう。

…ちょっと調べてみましたら、chlist attribute 中の pixel type に格納されているようですね。

Comments

[退会済みユーザー]

> chlist attribute 中の pixel type に格納されているようですね。

見る方法は分かりませんか？

[int32_t]

> 見る方法は分かりませんか？

知りません。
既にOpenEXRを扱うコードを書いているなら、簡単にできるはずです。