V-Ray for 3dsMax 的Gamma 2.2 或線性工作流程
文 / Hammer Chen
如果我們把機器或是電腦軟體視為一個黑盒子，我們會希望輸入的數值等於輸出的數值（不做任何處理），也就是輸入數值1，輸出也是1，輸 入0.2，輸出也是0.2。若是X軸為輸入，Y軸為輸出，最後我們可以得到一條劃過0,0點的直線。這就是線性關係。
但在早期CRT螢幕時代，人們發現，輸入數值1時，輸出的數值會比輸入稍弱（例如0.9)，如此以來畫出的線條便不是直線，會是曲線(上圖靠右 邊那條）。當時的人就很聰明，如果我們在把圖片放到CRT螢幕顯示前，就先對圖片動手腳，我先對圖片套用一個比較亮的曲線（上圖的左邊那 條），那麼當圖片在螢幕上顯示時，是不是『看起來』就剛剛好不過亮也不過暗，變成直線了呢？
也就是這樣，當今幾乎所有的數位相機，手機拍照所產生的照片，軟體都會預先套用一條曲線，燒進圖片中，我們把它稱為gamma 2.2，更準 確地說是套用gamma 1/2.2的曲線，讓圖片在gamma 2.2的CRT螢幕上能夠顯示為『線性』。
到這裡我們可以知道，這個我們可以將曲線燒進圖片中，也可以在檢視的時候才套用那條曲線，不一定要把資訊燒進去。而且，檢視的時候也 不一定是要用gamma 2.2的曲線，也有可能是其他曲線。很重要的觀念是，這個曲線可以是燒進圖片，也可能是檢視的軟體暫時套用的，所以 你最終所看到的，並不一定是圖片實際本身所帶有的資訊，這是很重要的觀念，要放在心上才比較能夠理解整個操作流程。如果你搞不清楚這 件事，很有可能你會對圖檔套用兩次的校正曲線，得到錯誤的結果；或者在3ds max存檔時圖片的亮度是正確的，可以一但用其他的看圖軟體， 圖片就過亮或是過暗，這些現象如果沒有弄懂以上觀念，還真容易讓人搞的一頭霧水。
關於伽瑪校正與線性工作流程，我們已經在前篇『Gamma correction and Linear workfkow 伽瑪校正與線性工作流程 』討論過了。因為V-Ray本身有自己的frame buffer，我們可以把它視為看圖的程式，它本身也附有sRGB的按鈕，如果啟用的話會套用sRGB的曲線到算圖結果上 （但沒有燒到圖片裡面，僅僅改變檢視而已）。簡單說來sRGB與gamma 2.2是兩條很接近但是不是100%的曲線，在暗部與亮部的都稍有差 異，若是採用了VRay自身的VFB ＋ sRGB按鈕所存出的圖檔會和以3ds Max自身的Gamma 2.2流程所存出的圖檔有稍稍的不同（sRGB的會亮一 點點）。
以下這篇aversis網站談論的就是這件事。因為該文強調不喜歡被人翻譯，以下僅節錄並加入站長個人的心得。
# # # 以下為編譯 # # #
原文：Gamma 2.2 setup or linear workflow 作者：www.aversis.be
編譯：Hammer Chen
早在2004年，很多人在論壇討論V-ray的線性工作流程。討論極為熱烈，大家想要理解看似複雜的流程以獲得更好的算圖結果。不管是Vray 與 3ds Max實際上都是以gamma 1.0來進行算圖的，可是產生的圖像要在顯示器上顯示，並非gamma 1.0，如果沒有正確設定，那麼圖片會看起 來很暗。
V-ray virtual frame buffer （簡稱VFB）下面有個小按鈕。在預設的狀況就會啟用 ─ 那就是sRGB小按鈕，它會套用sRGB 曲線到VFB。這樣一 來就能讓影像正確的顯示為gamma 2.2 ，可是這個功能並沒有實際把gamma 2.2燒進影像當中。如果沒有按下這個按鈕，影像就沒經過校正， 看起來很暗，怪怪的。
為了正確儲存影像，我們必須到3dsMax preferences設置。因為sRGB按鈕也是個預覽工具，我們必須要確保當儲存影像時，能把gamma 2.2 存到影像的像素中，要不然當你在image viewer檢視儲存的影像時， 看起來是過暗 （因為gamma 2.2曲線沒有真的燒進影像中）。然而問題就 出在這裡！ sRGB按鈕會套用正確的曲線到影像中，但是這跟3dsMax套用的gamma曲線是一模一樣的曲線嗎？ 答案是： 錯！ 儘管差異很小， 但還不是100%相同。
以下比較3dsMax output = 2.2與Vray frame buffer sRGB按鈕的差異，你會發現sRGB會讓影像亮一點點。（譯者註：圖片請見原文 ）
在真正的線性工作流程裡，你可將影像存成32bit全浮點影像，例如EXR。真正的線性流程表示你可以讓所有軟體，正確地顯示線性圖片，因此 影像不會燒上gamma曲線或是sRGB曲線 只有在軟體中，以顯示的方式套用那個曲線 （沒有真的燒進去）
非真正的線性工作流程的Gamma 2.2設置
如果你不希望影像在整個流程中都是用全浮點的格式儲存，儘管全浮點格式線性工作流對於後製合成的人很方便，但是大部分的人可以在存圖 檔時把gamma燒進算圖影像中 （譯者註：比較實際一點，因為存成HDR檔案很大）。
狀況一 選擇'color mapping only(no gamma)'
在vray的color mapping下拉式選單中有'color mapping only(no gamma)' ，這個選項表示不會燒進gamma曲線。 當算圖時不會實際影響像 素， 這時我們利用sRGB按鈕， 圖像能正確顯示。
狀況二 選擇'none'
可是如果這裡我們選none（不套用任何東西），影像幾乎一模一樣，唯一差異是雜訊變得稍多，GI品質變稍差。
原因是V-Ray的影像採樣是基於某種演算法， 找到影像中哪裡需要多一點採樣或是不需要多點採樣（譯者註：目的是要最佳化採樣，因為採樣 越多，算圖越慢） 當V-Ray在很暗的區域採樣時， 會停止採樣， 因為在暗部的雜訊並不會很明顯（譯者註：暗部鄰近像素之間的強度差異比較 小）
譯者再註：如果沒有選'color mapping and gamma'，則VRay在算圖時前面的pass的自適應判斷（也就是比較相鄰的像素強度彼此間的差異） 會比最終套用gamma時要暗，因為比較暗的關係，像素間彼此的差異就小，因為差異小所以V-Ray在之後的pass就會射出比較少的採樣，所以 會比較多雜訊。如果選了'color mapping and gamma'，對於noise的判斷在算圖過程與最終的畫面套用gamma是一樣的，雜訊就會持平。
最終的影像很暗，顯示看起來亮只是因為有按下sRGB按鈕，因此當你選了'none'模式 vray其實是對非常暗的影像進行採樣， 如果你選'color mapping only' ，V-Ray是對亮一點的影像採樣，但是只是採樣時的計算，並不會把gamma燒進影像中。
狀況三 選擇'color mapping and gamma'
如果選了'color mapping and gamma' 就會對亮的影像採樣，而且還把gamma曲線燒進去，但是因為gamma燒進去了，所以你必須關掉 sRGB按鈕，要不然影像看起來會過亮。因為燒gamma曲線的工作是在vray裡面做的，所以我們必須要把3dsMax的output gamma調回1.0 要 不然在存檔時 3ds max會再次地燒一次gamma ，也就是做兩次的gamma校正。
譯者註：如上圖，如果你在V-Ray的color mapping選了'color mapping and gamma'，在3ds Max的preference就要將其Output Gamma設 定為1.0，換句話說燒gamma 2.2這個工作不是由3ds max來做，而是讓V-Ray做。
結論就是sRGB曲線與gamma 2.2曲線並不完全一樣，但是如果你是利用vray的color mapping來燒gamm曲線的話，就沒有差別了。 因為不再 會使用sRGB按鈕， 這樣一來VFB上的影像 跟你儲存的影像會一模一樣。
譯者註：上圖為目前大家廣泛使用的設定。燒Gamma2.2在3ds max裡面做，而VRay只做color mapping，'color mapping only(no gamma)'。這種設定如果你是用V-Ray自身的VFB看算圖結果，記得要把sRGB按鈕關掉，否則圖片會看起來過暗，而其實3dsMax在你存檔時會 燒gamma 2.2到圖片中
最好的方案、最專業的就是把檔案存成EXR 真正的線性空間。 次佳的方案是透過color mapping套用gamma 2.2 然後關掉sRGB按鈕 ，存檔 依我之見，沒有哪種方法是絕對錯或是對，只看哪種方法最適合你！
# # #
以下為個人的一些想法：
1. V-Ray為什麼不能把sRGB也燒進圖片中，或者這是不需要，或是不利於流程？
2. V-Ray的color mapping本身就會影響到採樣，這可能跟V-Ray算圖分成好幾次pass，而這每個pass都可視為最終輸出的圖片有關？
3. 目前大家普遍使用的3ds max Input/Output Gamma =2.2的流程，跟在VRay color mapping中選擇color mapping and gamma，所產生 的結果如果一樣，但是採樣結果不一樣，比方說一個比較密，一個比較疏，那麼各位可能要考慮改變一下既有流程。另一個考量時用VRay的 VFB會比用3ds Max的VFB更不消耗記憶體，那麼在VRay中做燒gamma 2.2便是必要的選擇了。
分类：教程 > 3D教程 > 3Ds max
发布：CGer | 查看： | 发表时间：2016/2/29 13:50:25 | 更新时间：2016/2/29 13:50:25
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