Попробуйте простые линейные отношения
$f = $r / 255.0;
, где $ r - это случайный байт, а $ f - случайное число с плавающей запятой.
Таким образом, когда $ r = 255, $ f равно 1,0 и , когда $ r = 127, $ f равно 0,498
, чтобы получить 0,5 для r = 127, потребуются другие отношения.