ガンマ、ColorMappingおよびLinearWorkflow

3D max、V-ray、Nukeを組み合わせたガンマとカラーマッピングの簡単な概要と実用化。



画像



パート1 ガンマ 開始する



この話は、ビームチューブでビデオ信号を表示するための不完全な技術が暗い方向にひどく落ち込んでおり、問題はクッキーに関するものではないという事実から始まりました。 プログラムでこの欠点を補うことは不可能でしたが、ハードウェアが非常に高価だったため、コンテンツ制作の段階でビデオ自体を調整することにしました。 数年が経過し、ガンマ補正された写真の山が開発され、コンピューターの時代が到来したとき、誰も業界を新しい標準に移植し始めませんでしたが、既存のものを採用しました。 それ以来、コンピューターと私たちはさまざまな方法で画像を見ています。 すべてが「OK」であれば、コンピューターの場合、画像は非常に明るく見えます。画像を表示する直前に、信号はモニターの側面で「自然な」逆ガンマ補正を受けます。 現代のモニターは画像を直線的に表示できますが、私たちは「昔の遺産」にたくさんのハイライトされた映画やテレビ番組の形で出没しています。



何もありませんが、何らかの理由で、コンピューターグラフィックスは数学的原理に基づいて構築され、すべての色操作は通常の算術演算に収束します。 そして今、あなたは2つの平均グレー色を増やす必要があると想像してください。 線形空間では、「平均グレー」は0.5 *ですので、0.5x2 = 1.0になります。つまり、非常に論理的な純粋な白色を取得しますが、線形空間では「平均グレー」はどこか0.72です。それはみんなになります。



したがって、レンダリングはさまざまな算術的倒錯の集まりであり、あらゆる種類のマルチプレイヤー、オーバーレイ、およびカラーバーンは、色空間が線形でない場合に必要なものに少し違いを生じさせます。 したがって、目が青と青を区別できる人は、画像処理のすべての段階で問題を引き起こさないように、「ライン」で作業することにしました。



ルール:入ってくるマテリアルを線形空間に持ち込みます。 線形空間で作業します。 ガンマ補正は最終画像にのみ適用されます(ほとんどの場合、これは自動的に行われます)。



ガンマ変換の例は、Blenderの説明にあります。







ところで、そのようなカードは既に「ライン」にあるので、そのようなテクスチャーを接続するとき、補正から除外する必要があります。



パート2 カラーマッピング



色域の複雑さに加えて、表示する機能に依存する技術的な問題があります。 写真を表示する主な方法は、紙と画面の2つです。 どちらの方法も根本的に異なります。1つは光を反射し、2つ目は発光しますが、どちらも光強度の伝達範囲が非常に限られているため、画像を目的の範囲に「圧縮」する必要があります。 さらに、明るさを圧縮するだけでは十分ではありません。感度が弱い場所では大量に圧縮する必要があり、多くの感度がある場合は圧縮する必要があります...よくわかります。 これは、私たちの知覚の特性のために行われます。 次に、もう少し詳しく説明します。



私たちの気持ちは私たちにあります。


私たちは私たちの周りの世界を直線的にではなく知覚します。 何かの感覚を2倍にするには、部分を2倍にするだけでは不十分です...それを3倍または4倍にする必要があります。つまり、光源の輝度を2倍にすると、輝度が30%増加したと感じます... 。 すべての感覚器官は対数的に機能します。 逆自然対数は指数と呼ばれ、カラーマッピング設定で使用されます。 対数は、画像、塩分、または銀行の金額の喜びであるかどうかに関係なく、強度の変換における主な機能です。



このため、暗い部分では半音を明確に区別でき、明るい部分では半音を区別しません。 そのため、圧縮するときに高い色値を無視します。

私たちが見る世界では、明るさの違いは100万をはるかに超え、モニターは約10,000の違いを示すことができると想像してください。ColorMappingは、モニターまたは用紙に印刷された画像が表示できる小さな領域に広範囲の明るさを「圧縮」し、それは私たちの目の代わりであり、脳は絵を完成した画像として解釈します。 2進対数のグラフに注目してください。それから明らかになります。ほとんどの明るい領域は圧縮され、「影」は変化しません。そのため、初心者ビジュアライザーが使用する不快な「ハイライト」を取り除きます。

対数とガンマはほとんど同じですが、構造に特別な違いがあります:ガンマの場合、黒と白に対応するゼロと1つの2つの極点が必要であり、ガンマに等しい曲げ力でこれらの点の間に曲線が作成されます。 ただし、指数については、1つの開始点で十分であり、曲線を無限に構築できます。 そのため、輝度に制限のない色の高ダイナミックレンジ(HDR)の線形空間では、指数が使用され、既製のガンマが使用されます。 もちろん、ガンマをHDR画像に適用できるプログラムもありますが、このような倒錯により、最初は1を超える予測不可能な値が生じる可能性があります。



ColorMappingとガンマ補正は2つの類似したものですが、異なるタスクを扱います。 ガンマは「古い遺産」を補うように設計されていますが、ColorMappingは「ルーラー」を圧縮します。



つまり、作業では2つの異なる色変換を考慮し、それらを混同しないようにします。



パート3。 実務



写真を作成するには、主に2つの方法があります。 1つの方法は、既製のファイルを一度に作成します。HDRでガンマをトリミングし、チャンネルあたりの最小ビット数を使用します。これはすべて、重大な編集がないことを意味します。 2つ目は、「生の半製品」を準備し、後処理プログラムで準備が整うまで「調理済み」で起動します。 投稿用のファイルを準備している場合、線形空間と高ダイナミックレンジの色を維持する必要があります。 実際に両方の方法を検討します。



方法番号2。長いほど巧みに意味します!


3D Maxの最新バージョンでは、入力と出力がガンマ設定から削除されたため、全体のガンマ値を2.2に設定する必要があります。 3D Mach自体が、入ってくるテクスチャを線形空間に持ち込みます。



3D MaxのColorMapping設定は次のとおりです。

タイプ-線形乗算。 -私たちはラインで働いています

暗い-1。

ブライト-1.-必要に応じてこれらの値をデフォルトのままにします。ポストで変更します。

ガンマ-2.2。 -実際には、このガンマは最終画像に適用されず、実際には残ります-1 ...チェックボックスをオンにするため:

色に影響を与えないでください。 線形空間にとどまるためにこれを行いますが、Vraevsky Samplerが常に暗い場所で報告するわけではないことを知って、ガンマのみを適用します。 したがって、暗い領域では、詳細は消えず、「ライン」のままになります

クランプ-輝度の全範囲が必要なため、無効にします。



このような画像は、openEXRなどの浮動小数点形式(32ビット)で保存する必要があります。 これで、出力では、ほとんど実際のように、カラーモデルの比較的正確な表現が得られます。



Nukeでプレハブ調理


私は、その創造的な柔軟性を持つ投稿が好きだと認めています。 基本的な大まかな作業がすべて完了したら、好みに合わせてボタンを「ねじる」だけです。

特定のプロジェクトに固有の詳細は省略し、すぐにNukeのColorMappingに進みます。

したがって、焦げた明るい領域のある「線形」画像があります。 知覚の特性についての私の話を思い出して、私たちは同様のトリックを繰り返します。 さらに、作業の仕組みは、ColorMapping V-rayのラインハルトタイプに似ています。

GradeとLog2Linの2つのノードが必要です。

グレードは、必要に応じて画像全体またはISOカメラ値の乗数として機能します。



Log2Linは画像を圧縮しますが、最初に設定する必要があります。

操作-lin2log。

黒-0

ホワイト-255

ガンマ-1

ミックス-0.95



明るさを「絞る」ことで、画像を暗くするため、Gradeノードの設定ですぐにGain値を5に設定できます。 Mix Log2Linノードは、ColorMapping 3D MaxのBurn値が他の方向にあるのと同じ機能を実行します。つまり、Burn値が0.3の場合、Mixは約0.7に設定されます。



方法番号1。ダンスなし。


Postを避けると、ColorMappingですべての色変換を行うことができますが、そのためにはテストレンダリングを行う必要があります。 変換のタイプ-リンハルトを選択します。これは、バーン値パラメーターを介してルーラーと指数の間で平均化を行うためです。 「焼き付けられた」色を使用している場合は、焼き込み値を下げるだけです。



ガンマ-1

クランプ-1

色に影響を与えないでください-Dawを削除してください。



Samplerは可視画像に基づいてサンプルを散布するようになるため、DMC Samplerのノイズしきい値を「ライン」の0.01から約0.003に下げる必要があります。



ノイズレベルを下げる代わりに、ガンマを2.2増やすだけで、プログラムのガンマ設定で出力フィールドに単位を入力する人もいます。 これも機能しますが、これはイデオロギー的に間違っていると思います。



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*以下、フロートポイントの色の値について説明します。0=黒、1 =白です。



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