lwt線性工作流程(已修改)
2025-08-16 09:30 本頁面
【正文】 Gamma的概念在我們的CG工作中很少得到重視和深入的認(rèn)識(shí)，而實(shí)際上這個(gè)環(huán)節(jié)又極具意義，因?yàn)槲覀兊墓ぷ鹘Y(jié)果總是有太多的不一樣，得不到標(biāo)準(zhǔn)化的統(tǒng)一，所以這是我寫這篇文章的主要原因，為此，我也放下了Vray全面詳解的寫作進(jìn)度，轉(zhuǎn)而把精力放在了LWF的研究中來，意在和大家共同探討在線性工作空間進(jìn)行制作的可行性和其意義，文中談到Gamma的概念是比較抽象和相對(duì)化的，有很多相對(duì)的理論，需要讀者仔細(xì)思考，當(dāng)然，由于本人水平有限，錯(cuò)誤之處在所難免，歡迎批評(píng)指正。第一節(jié)顏色的真實(shí)性 我們應(yīng)該感謝上帝給予了我們生活的世界眾多美麗的色彩，并讓我們可以用自己的肉眼以極其真實(shí)的體驗(yàn)來感覺它們，當(dāng)然，我們并不滿足于此，對(duì)于從事CG工作的我們而言，把這些豐富的色彩真實(shí)地還原到計(jì)算機(jī)圖像中才是我們關(guān)心的。然而，把世界中盡乎無窮的顏色表現(xiàn)在計(jì)算機(jī)世界中卻并不簡(jiǎn)單。 首先，物質(zhì)世界的顏色是無窮連續(xù)變化的，是一個(gè)線性量，但人的眼睛對(duì)亮度的感覺卻并非呈線性分布，而是呈指數(shù)分布的。人眼只是對(duì)亮度的比率敏感，而并非對(duì)亮度本身敏感。這種非線性在日常生活中很容易感覺，比如你把燈泡功率從20W調(diào)到80W再調(diào)到140W,你會(huì)發(fā)現(xiàn)20W到80W之間亮度的增加比后一次調(diào)節(jié)來得更大。所以，當(dāng)真實(shí)世界中線性無窮的顏色量到達(dá)人眼時(shí)，它們實(shí)際上被人眼感覺的非線性做了一次“校正”，只是這種“校正”從某種意義上說是錯(cuò)誤的背離真實(shí)的，但我們自身無法避免，這是人類眼睛的特質(zhì)，沒有辦法，所以我們只能對(duì)源色彩向相反的方向進(jìn)行指數(shù)校正（也就是讓顏色不呈線性分布，而呈指數(shù)分布），來讓我們覺得亮度分布均勻。 上面的論述所提出的校正，基于這樣一個(gè)事實(shí)，我們真實(shí)的源是真實(shí)世界中的顏色，這是標(biāo)準(zhǔn)，我們所做的校正，是讓眼睛看到的東西盡可能貼盡真實(shí)世界。 然而，把情況放到實(shí)際CG應(yīng)用中來，就有更多變化： 一、沒有人關(guān)心也沒有人知道源世界真實(shí)顏色到底應(yīng)該是什么樣，我們所提及的真實(shí)顏色，都是在眼睛看到以后的結(jié)果，所以，我們?cè)贑G制作中，真實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)是眼睛看到真實(shí)世界后的結(jié)果。 二、CG制作中顏色的變化和失真發(fā)生在多個(gè)環(huán)節(jié)： 1.從真實(shí)世界采樣信息到計(jì)算機(jī)過程中的失真 2.從計(jì)算機(jī)軟件中制作生成的格式轉(zhuǎn)換中的失真 3.從計(jì)算機(jī)數(shù)字化圖像到物理顯示設(shè)備轉(zhuǎn)換中的失真 所以我們的校正也要針對(duì)不同情況，考慮的問題更多。 在一般情況下，CG制作主要分為兩種情況，一種是完全的數(shù)字化從無到有的創(chuàng)作過程（比如你在三維軟件中從無到有建模，打燈光，渲染輸出），另一種需要對(duì)現(xiàn)實(shí)世界采集信息并加工處理（比如你用一臺(tái)單反膠片或數(shù)碼相機(jī)拍下一張照片并導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)中來進(jìn)行處理，此后有可能拿到三維軟件中作為一張貼圖來使用），就第一種情況而言，因?yàn)椴恍枰獜默F(xiàn)實(shí)環(huán)境中采樣數(shù)據(jù)，所以我只需考慮失真的后兩種情況，即制作生成的格式轉(zhuǎn)換中的失真和數(shù)字化圖像和物理顯示設(shè)備之間的轉(zhuǎn)換失真。 第二節(jié)Gamma和Gamma的問題 設(shè)想一下，當(dāng)我們開始用電腦制作某CG內(nèi)容時(shí)，我們首先是通過電腦顯示器來與應(yīng)用程序之間發(fā)生交互和信息交換的，如果顯示器本身不能很好的還原數(shù)字化內(nèi)容本身的真實(shí)顏色，也不能準(zhǔn)確顯示標(biāo)準(zhǔn)的顏色，那么這就意味著，只要你開始選擇一個(gè)顏色，就是錯(cuò)誤的。然后接下來不管怎么樣都會(huì)是錯(cuò)誤的。 這樣，我們就得明白一個(gè)問題，顯示器為什么會(huì)失真，我們?nèi)绾涡Ｕ?拿CRT顯示器來說，顯示器的亮度變化是因?yàn)槠漭斎腚妷喊l(fā)生變化，但是由于輸入電壓的變化函數(shù)和亮度的變化關(guān)系是不成正比的，這就存在了失真。 說得通俗點(diǎn)就是，當(dāng)顯示器要表現(xiàn)一數(shù)字化圖像內(nèi)容時(shí)，假如我們這時(shí)把這個(gè)內(nèi)容看成是一個(gè)線性連續(xù)量，這時(shí)顯示器的電壓變化就不能很好的表現(xiàn)這個(gè)連續(xù)量，就出現(xiàn)了失真。換句話說，我們可以這樣理解，顯示器在顯示那個(gè)數(shù)字化內(nèi)容時(shí)，做了一個(gè)不正確的校正，非常巧合的，這個(gè)校正的函數(shù)關(guān)系也是指數(shù)關(guān)系。工業(yè)上我們一般把顯示器的這種錯(cuò)誤校正或者說失真度，用一個(gè)參數(shù)來衡量，那就是Gamma。如果我們把顯示設(shè)備要顯示的原始數(shù)據(jù)稱之為輸入(Input)，把原始數(shù)據(jù)通過顯示設(shè)備后顯示出來的結(jié)果稱之為(Output)，那么它們之間的關(guān)系實(shí)際就是： Output=InputGamma 不難發(fā)現(xiàn)，這就是一個(gè)指數(shù)關(guān)系，而輸出的結(jié)果，實(shí)際上就是給輸入做了一個(gè)gamma值大小的指數(shù)級(jí)映射變化，Gamma，也就是衡量了這個(gè)指數(shù)變化的程度，當(dāng)
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