2015/07/10

V-Ray的color mapping色彩映射類型

原文:Exponential and linear colour mapping in Vray
作者:MintViz
編譯:Hammer Chen

VRay提供多種處理與工具,讓我們產生寫實的算圖效果:例如tone mapping、燈光強度與相機曝光功能都可以完全地控制。這些不同的處理沒有什麼對錯,都有同樣的目標就是產生高品質的算圖。如果你選擇不用線性工作流程,物理上光線強度或許不正確,但結果可以看起來是正確的,也可接受;如果你用了線性工作流程,那不僅是燈光必須精確,材質也必須要用同樣的方法。如果你全部東西都設定為線性,算圖用了正確的相機曝光,可是你不懂如何設定模糊反射的塑膠,因此還不是物理精確的,你會發現過曝的問題難以處理。

過曝的問題可能跟相機設定有關,例如晚上看天花板的照明,直接用眼睛看不會過曝,可是如果你拍照,就會完全過曝。因為相機看到的跟我們眼睛看到的是不同的。相機的動態範圍小於眼睛的範圍好幾倍,因此軟體公司開發了許多演算法,讓在陰影與高光的地方提昇更高的動態範圍,但還是不及人眼的動態範圍。



V-Ray算圖器透過相機,這就是為何線性工作流程會產生過曝的燈光。你可以透過相機的曝光強度,就像攝影師在真實世界遇到的狀況一樣,專業的攝影師很習慣用各種技巧來修掉相片中過度曝光的部位。如果你在算圖時使用線性工作流程,你也該用攝影師的方法,這就是為何線性工作流程變得如此複雜,這樣的流程很難管理,除非你是100%專注於物理正確性,且了解如何去移除過曝。V-Ray提供您有很多不同的顏色映射轉換(colour mapping)類型,例如指數型(exponential),能幫助移除過曝的區域 ,但還需要些新的參數例如過亮的算圖等問題。請看以下不同的顏色對應轉換 (點這裡進入官方說明文件):

由左至右: Linear / Exponential / HSV

Linear multiply 線性加乘這個模式僅僅是將最終影像以亮度來相乘。顏色過亮的部份(高過1.0或255)就會被切掉,這樣在過亮光源處會產生暴亮的問題。

Exponential 指數型 這個模式會根據亮度讓顏色變飽和,這對於避免在過亮區域爆光很有效
。這個模式不會切掉亮部的顏色,而是提昇飽和度。

HSV exponential 這個模式很類似於Exponential mode,但它會保留色相(hue)與飽和度,而不會讓顏色因為過亮而趨向白色。

Intensity exponential 這個模式跟Exponential很類似,但是會保留RGB的比例,且只會影響顏色的強度。

Gamma correction 這個模式會套用一條gamma曲線到顏色上。在這個例子裡 Dark multiplier是顏色的總加乘器。在gamma修正之前 Bright multiplier是gamma數值的反函數(例如 gamma =2.2 ,那麼Bright multiplier就會等於0.4545。

Intensity gamma 這個模式套用gamma曲線到顏色的強度上,而不是個別獨立的RGB通道。

Reinhard 萊恩哈德色彩映射表 這個模式會混合指數(exponential)類型的顏色對應轉換(colour mapping)。如果Burn value為1.0 則結果等於linear colour mapping;如果Burn value等於0.0 則會變成exponential-style mapping。


兩種colour mapping的方法
  1. 人眼可以適應任何照明狀況,為了要模擬這個特性,你必須要調整燈光、曝光與材質才能達到眼睛看到的那樣,結果可能是以對數的方式表現(exponential)。
  2. 相機可能對焦於物體上,要看燈光強度與光源的關係來決定是否會爆光或是過曝。你可以調整相機曝光程度來補償效果,同時維持線性。


室內設計師似乎比較偏好Reinhard 如果當burn value設定為0.5時,就是一半線性一指數效果,產生的結果是比較少的爆光且有好的對比性。3D視覺師可以決定要用哪種color mapping的方法,但根據你的需求決定 最後你會發現你自己的一套方法來混合兩種方法做出最好的效果。


[延伸閱讀]
如何讓算圖有相片寫實感( photographic)

V-Ray for 3dsMax 的Gamma 2.2 或線性工作流程

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