OpenColorIOとKrita：HDR画像の処理と描画

ダイナミックレンジの広い画像は、誰も驚かないでしょう。 おそらく彼の人生の少なくとも一度は誰もがHDR写真を作成しようとしました。 ただし、映画業界ではこの技術が10年以上使用されていることを知っている人はほとんどいません。テクスチャの作成から完成したシーンのレンダリングまで、すべてのコンベアワークフローは、浮動小数点数で表される線形色空間での作業に密接に関連しています。



この記事では、ステージ指向のカラーマネジメントワークフローとは何か、OpenColorIOライブラリが必要な理由、およびKritaアーティスト向けの無料のグラフィックエディターでOpenColorIO環境で作業をセットアップする方法について説明します。

OpenColorIOとは何ですか？

OpenColorIO（OCIO）は、映画業界でカラーワークを提供するライブラリです。 特に、彼女はスパイダーマン2（2004）とアリスインワンダーランド（2010）の製作に使用されました。 OpenColorIOは、イメージがパイプラインに沿って進むときに発生するすべての色空間を変換するように設計されています。



例。 テクスチャメーカーは、チャネルごとに8ビットのsRGBカラースペースでテクスチャを作成しました。 コンベアに沿ってさらに移動すると、テクスチャはモデラーに届き、モデラーはモデルに適用するためにリニアRGB、16ビット浮動小数点に変換します。 シーンはリニアRGB、32ビット浮動小数点で再びレンダリングされ、最終結果は標準のモニターに表示できるようにsRGB8に変換されます。









明らかに、これらの変換はすべて何らかの形で説明する必要があります。 さらに、1つの映画が少数の人々だけでなく、それぞれ独自のルールと基準を持つ複数のチームまたは企業でさえも機能するため、それらを中央で説明することが望ましい。 これがまさにOpenColorIOが解決するものです。



OpenColorIOのすべてのワークフローパラメーターは、いわゆる 構成。通常は、テキストファイルconfig.ocio



とルックアップテーブル、LUTファイルを含む単なるディレクトリです。 構成ファイルには、パイプラインで使用される色空間間のすべての変換が記述されています。 したがって、すべてのアーティストが均一な色で作業できるようにするには、この構成を送信し、 $OCIO



環境変数にそのパスを登録するように依頼するだけで十分です。 すべてのOCIO対応アプリケーションはこの変数を読み取り、自動的に正しい設定を使用します。







構成の例は、 公式Webサイトで見つけることができます。

なぜICCではありませんか？

International Color Consortiumによって標準化されたICCプロファイルメカニズムがあるのに、なぜこのOpenColorIOが必要なのか、多くの人がすでに疑問に思っているでしょう。



ある程度まで、OpenColorIOはICCよりも抽象度の低いレベルに属します。これは、アセンブラーが高レベル言語の下にあるのとよく似ています。 同様に、OpenColoIOを使用するアーティストは、高レベルのツールでは利用できない機能をはるかに多く入手できます。 もちろん、使用する概念の複雑な知識と複雑さを犠牲にして。

シーン参照と 出力参照ワークフロー

ほとんどの人は、ICCプロファイルとカラーマネジメントを使用したこのすべてのベンチャーが、ファイルをプリンター（ミニラボ、タイポグラフィ）に正しく出力するためにのみ必要であると信じていることに慣れています。 一般的に、彼らは正しいです。 このようなワークフローは、特定の出力デバイス用にファイルが準備されている場合、通常、出力参照ワークフローと呼ばれます。 しかし、あなたの写真が最終的に複数のメディアに表示されるとしたらどうでしょうか？ たとえば、映画のシーンは、少なくともモニター、プロジェクター、フィルムに表示されます。 各デバイスには、独自の特性、独自のガンマ、独自のダイナミックレンジがあります。 どのワークスペースを選択し、どのように作業するのですか？



この問題を解決するために、映画を作るとき、私たちは別の方法で行った。 すべての作業は、ダイナミックレンジが無制限のリニアRGBスペースで行われます（RGBチャンネル値は簡単に1.0を超えることができます）。 レンダリング、特殊効果の生成、すべてがこの人工空間で行われ、プロジェクトの最終段階でのみ、特定のデバイスで画像を表示する必要がある場合、画像は標準範囲0.0 ... 1.0（圧縮またはトリミング）になり、デバイスに送信されます。 このワークフローは、シーン参照ワークフローと呼ばれます。

色を扱うための評論家

Kritaは、デバイス指向およびシーン指向の両方のワークフローでの作業をサポートしています。 同時に、作業はICCプロファイルとOpenColorIOグローバル設定の両方でサポートされています。 次に、両方のKrita設定オプションを検討します。

モニターのキャリブレーションとプロファイルデータをCreteに接続する（ICCプロファイル）

OCIOが無効になっている場合、またはOCIOがInternal



モードで動作している場合、設定で指定された（またはXサーバーから受信した）ICCプロファイルを使用してCrete画面に画像をレンダリングします。 正確な色再現を得るには、いくつかの簡単な手順に従う必要があります。

1. モニターを調整し、そのプロファイルを作成します。 Linuxでは、これはdispcalGUI
   
   
   
   （X-Rite i1Display 2でテスト済み）を使用してdispcalGUI
   
   
   
   でき、ICCプロファイルが出力で受信されます。
2. ICCプロファイルに保存されているVCGTタグ（ビデオカードガンマテーブル）をビデオカードのLUTにダウンロードします。 Linuxでは、これはxcalib
   
   
   
   またはdispwin
   
   
   
   でxcalib
   
   
   
   できます。 Windowsでは、システム設定で選択するだけです。 この時点で、モニターは調整されますが、プロファイリングデータはまだアクティブではありません。
3. 批評家の設定でモニタープロファイルを選択します： Preferences->Color Management
   
   
   
   設定Preferences->Color Management
   
   
   
   。

これで、すべての画像の色が正しく表示されます。

モニタープロファイルデータを使用したOpenColorIO構成の作成

OpenColorIOの利点の1つは、OpenColorIOを使用すると、色に関連する計算をGPUに転送できるようになるため、レンダリングが大幅に加速されることです。 普通のユーザーが自分の色空間を作成して説明する必要があるという事実からはほど遠いですが、確かに作業の加速が必要になります。 例として、モニタープロファイリングのデータを考慮に入れる構成を作成します。



OpenColorIOでの作業は、ICCでの作業よりも少し複雑です。 使用する入力色空間ごとに変換を明示的に作成する必要があります。 色をsRGBからモニタースペースに変換する変換を作成します。



これを行うには、この変換用の3D LUTテーブルを作成する必要があります。 dispcalGUI



[ Tools->Create 3D LUT



選択し、ソーススペースとしてsRGBを選択し、ターゲットとしてモニターICCプロファイルを選択します。 結果のファイルは、 テスト構成の luts



サブディレクトリにsrgb_to_monitor.3dl



という名前でsrgb_to_monitor.3dl



ます。 これで、この構成を有効にすると、OpenColorIOツールを使用して画像の色空間がモニター空間に変換されます。 openGLモードがアクティブな場合、すべての計算はGPUで実行されます。

CreteでのHDR画像の描画

従来のモニターは明らかにHDRデバイスではないため、広いダイナミックレンジでファイルを表示および編集するには特別なトリックが使用されます。 アーティストは、作品を使用して、範囲のどの部分を現時点で作業するかを選択できます。 これを行うには、



と-



設定があります。これらの設定は、ディスプレイにレンダリングするときにのみ適用され、ファイルに保存されているデータには影響しません。 露出を変更すると圧縮が行われ、逆も同様です。ガンマ値を変更すると変換曲線の急峻さが変わります。 現在の露出値は簡単なジェスチャーで変更できます。「Y」キーを押しながらマウスでキャンバスをドラッグしてください。 露出は動的に変化します。 同様のジェスチャーを割り当てて、ガンマを変更できます。



Kritaの特徴は、ディスプレイに表示される前に画像で発生するすべての変換を認識する色選択ツールを備えていることです。 そのため、現在の露出設定、ガンマ、色空間に関係なく、色選択パネルの色は、描画時とまったく同じように表示されます。 さらに、表示設定を変更するとき、クレタは新しい設定で以前の設定とまったく同じに見えるように、描画の現在の色を調整しようとし、ユーザーは同じ色で描画を続けることができます。 モニターの色空間への変換はしばしば不可逆的であるため、これは常に可能とは限りません。 このような場合、露出とガンマの設定を変更すると、現在選択されている色がわずかに変化することがわかります。



したがって、クレタ島では、現在の露出値を考慮することなく画像を描画できます。 現在の範囲をジェスチャーで変更して描画するだけです。



最後まで読んだ人のためのボーナス：



Wolthera vanHövellによるHDR風景tot Westerflier









TimothéeGietによるHDRシーン

結論の代わりに

この記事では、映画業界で使用されている画像の操作方法と、これらのプロセスをサポートするためにCreteが提供する機能について説明しようとしました。

この機能は最近メインブランチに追加されており、ユーザーエクスペリエンスの点で多くの改善が必要です。 私たちはそれに取り組んでおり、これに関するあらゆる要望を受け入れます。