Gamma校正与线性工作流

Posted 2020-06-21 天天不在

　　1 Gamma校正是什么？8位亮度值x(0-1)经过x^0.45的一个提亮过程。 

　　2 为什么需要Gamma校正

　　人的眼睛是以非线性方式感知亮度，在自然办中，人感觉到的一半高度其实只有全部能量的0.2，那么就是说，如果没有Gamma校正，8位亮度中，只用不到2位用来保存黑到半黑的信息，而余下8位中超过6位用来保存半黑到白的信息，这样图片中暗的细节太少，为了改善这种情况，经过Gamma校正后，原来0.2的值保存为0.5.

　　

　　需要注意的是:一是现代8位的图片保存下来都是已经经过Gamma校正的。二是32位图片能保存非常多的信息，故不需要经过Gamma校正。 

　　3 什么是线性工作流

　　8位亮度的图片经过反Gamma校正，就是原来x^0.45^2.2,简单来说，原来经过0.45次方，现在再经过2.2次方转回x成线性，然后与灯光混合生成最终颜色。

　　Gamma可以看成一个提亮过程，而反Gamma提暗过程。 

　　4为什么需要线性工作流

　　因为在游戏引擎或是3D渲染软件中，灯光都是一个线性量，当灯光与没经过反Gamma校正的非线性纹理数据混合就有二种情况，一是纹理亮度是对的，但是灯光会感觉局部暴光太高，而远处太暗，二是灯光显示正确，但是纹理亮度更亮，亮度细节丢失。为什么这样了，第一种情况，灯光也加入了反Gamma，这样暗的位置更暗，对比之下灯光位置太亮，第二种情况，纹理又进行了一次Gamma，这样更亮，而人眼对0-0.2与0.2-1感觉是一样的颜色差，亮度差更高，但是人看不出来，而暗差变小，会感觉亮度细节丢失明显。

　　那么只有在与灯光混合计算前，进行一个反Gamma的过程，这样灯光与纹理数据都是线性数据，显示正确。