关于建设俄语网站的稿子,养育成本,新网站做内链,网站建设一定要备案吗一、前言
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Gamma矫正其实也属于我前面落下的一块内容打算把它补上其它的没补是因为我之前写的GAMES101笔记里已经涵盖了而Gamma矫正在101里面确实没提到于是打算把它补上这块内容并不难但是想通透的理解我觉的还是有难度的尤其是关于Gamma矫正它的原理其实很简单就是1-10但是想要完全解释的明白我觉得还是有一定困难而且网上的绝大部分的资料讲解的有一定误导性也可能是我理解的有问题并不是说他们说错了而是他们讲解的很容易让人产生困惑和疑问以及误区包括我自己也是所以结合我自己所理解的打算把这块跟大家说明白。(本篇不全是百人的内容) 二、线性空间与Gamma空间 相信大家都看过这张图我也就不卖关子了上面那一条是人眼觉得均匀的变化的亮度(Gamma空间)下面那一条是实际上真实世界物理上的均匀变化的亮度(线性空间)。
简单点说人眼感知的均匀和物理上的均匀是不一样的人眼对暗部变化感受明显对亮部变化感受不明显。我们把它们两个均匀之间做一个映射就会得到这么一条曲线如下图。 三、Gamma矫正 上图就是Gamma矫正的过程之间用一个传递函数来作为线性空间和Gamma空间之间的映射转换和。
你可能会问我们要的不就是人眼看着均匀变化吗为什么不直接把第一张图的结果拿出来显示在屏幕上呢
这里是一个思维误区虽然图像显示在屏幕上了但是屏幕上的图像还要经过你的眼睛然后变成视觉信号进入你的大脑皮层你的眼睛自带非线性映射功能所以你才会觉得第一张图“异常的亮”因为它被“提亮”了两次。也就是说虽然我们以我们的眼睛为标准但是我们更希望看到的是线性空间因为眼睛自带转换功能也正是因为这样我们往往觉得白天的时候非常的亮而较黑的地方很少。 四、为什么要进行Gamma矫正
我们现在常用的为sRGB颜色空间也就是传递函数gamma2.2的颜色空间。而常用的存储格式RGBA32格式每个通道只有8位存储也就是0~255这个范围这显然不能表现出所有的线性空间的亮度值于是我们打算为我们的眼睛着想存储Gamma空间也就是我们人眼认为均匀的值。我们前面说了人眼对暗部感受明显对亮部感受不明显所以我们打算牺牲亮部而多存储暗部的值这也就是我们前面提到的映射曲线的原理。
关于另一个早期CRT阴极显像管显示器的电压和屏幕亮度承次幂关系的原因我并不想提因为现在的显示器已经没有这个问题了而且说完这个会有很多误解和问题混乱和迷惑因为你很难将这个与前面的原因联系起来所以既然CRT显示器已经被淘汰了咱们也就不用管了感兴趣的朋友可以自己看看这里就不具体说了。 五、线性工作流 线性工作流存在的意义就是确保我们在屏幕上看到的亮度永远是正确的符合物理真实世界的。因此当涉及到渲染和光照计算我们都会在线性空间完成这样才能确保计算结果正确。我举两个例子
1.假设我弄了一张在Gamma空间下亮度为0.5的图那么当它在显示器上显示时它的实际亮度应该是0.218这个时候如果我想对它做亮度乘以2的这么一个操作如果在Gamma空间下的话它的亮度就变成了1然后经过显示器的矫正变为线性空间时它仍然是1但是这是错误的我们应该在线性空间下进行计算也就是说在对这张图进行亮度翻倍的操作时应该先把它映射到线性空间这样0.218*20.436然后变换会Gamma空间经显示器再变换回线性空间这样得到的结果是0.436才是正确的亮度。
2.再举一个渲染器的例子渲染器它是物理模拟渲染的也就是说再渲染器里光线是线性空间的但如果我们的贴图没有经过处理直接丢进渲染器进行计算实际上贴图是在Gamma空间中的这显然是错误的我们应该先对贴图处理把它映射到线性空间然后再丢进渲染器和光线运算这样得出的结果才是正确的。使用Shader时也是一样。 六、Unity中的颜色空间 当选择Gamma Space时Unity不会做任何处理。当选择Linear Space时引擎的渲染流程则会在线性空间计算 。
理想情况下项目使用线性空间的贴图颜色不需要勾选贴图上的sRGB选项如果在贴图选项上勾选了sRGB的选项Unity则会通过硬件特性在采样时进行线性转换。 主要由两个硬件特性来支持
sRGB Frame Buffer
将Shader的计算结果输出到显示器前做Gamma校正作为纹理被读取时会自动把存储的颜色从sRGB空间转换到线性空间调用ReadPixels()、ReadBackImage()时,会直接返回sRGB空间下的颜色sRGB Frame Buffer只支持每通道为8bit的格式不支持浮点格式HDR开启后会先把渲染结果绘制到浮点格式的Frame Buffer中最后绘制到sRGB Frame Buffer上输出。
sRGB Sampler
将sRGB的贴图进行线性采样的转换。
使用硬件特性完成sRGB贴图的线性采样和shader计算结果的gamma校正比起在shader里对贴图采样和计算结果的校正要快。 七、资源导出问题
1.Substace Painter Substace Painter贴图导出时是Gamma空间颜色偏亮所以导入到Unity时要把贴图的sRGB选项勾选上把它返回线性空间。
2.PhotoShop 如果使用线性空间一般来说Photoshop可以什么都不改导出的贴图只要勾上sRGB就可以了。你也可以调整PhotoShop的伽玛值为1导出的贴图在Unity中也不需要勾选sRGB了。
PhotoShop对颜色管理特别精确Unity里看到的颜色要经过显示器的伽玛变换而PhotoShop不会PhotoShop会读取显示器的Color Profile反向补偿回去。
PhotoShop有第二个Color Profile叫做Document Color Profile。通常它的默认值就是sRGB Color Profile和显示器的Color Profile一致颜色是被这个Color Profile压暗了所以PhotoShop中看到的结果才和Unity中一样。
线性空间中的半透明图片制作 Photoshop的图层和图层之间做混合的时候每个上层图层都经过了伽马变换然后才做了混合这个方式是设置中的默认值。你需要在设置中更改它选择“用灰度系数混合RGB颜色”参数设置为1这样图层直接就是直接混合的结果。(sRGB编码是为了增加8位颜色的精度如果你是用了32位浮点数的贴图格式PhotoShop自动使用的是线性空间没有做任何伽玛变换的) 参考
2600_伽马校正1_哔哩哔哩_bilibili
2600_伽马矫正 (qq.com)
Gamma校正与线性工作流入门讲解_哔哩哔哩_bilibili
对 Gamma 校正的个人理解 - 知乎 (zhihu.com)
Unite 2018 | 浅谈伽玛和线性颜色空间 - GameRes游资网
