图像后期处理之色彩原理 vol 3 | 线性流程

By qinyao in 博客文章 on 10月 27, 2016Views: 12136

本系列前两篇介绍了色彩深度和颜色空间，提到了电影后期要基于 32Bit 线性流程，这样可以最大限度地保留图像的细节。本篇会着重梳理 Photoshop, Maya, Max , Nuke 等几个常用后期软件线性流程方面的知识。如有偏差，欢迎指出。

● Photoshop 篇

Photoshop 是最常用的图像二维处理软件，默认设置是 8 bit 色深和 sRGB 颜色空间，日常我们处理照片已经足够了。对于电影后期制作来说，贴图师和数字绘景师一般会把默认的设置调整为 16bit 或更高的 32bit，以尽量减少质量的损失。

当用 8bit 和 16bit 储存图片格式的时候，Photoshop 默认认为这是一张 sRGB颜色空间的图片，会自动进行 sRGB 编码，当转换成 32bit 之后，输出的图片（通常为 exr 格式）被默认当成了一张 Linear 的图片，不进行 sRGB 编码。

储存为 8bit sRGB 图片，格式种类很丰富：

储存为 32bit linear 图片，只有几种格式可以选择：

Photoshop设置颜色空间的菜单位置：

Photoshop自带一长串 LUT，可以模拟不同设备上的显示效果：

很多从业人员会发现，当我们用 Photoshop 打开一张 8bit sRGB 和 32bit Linear 图片后，显示效果是一样的，但上一章我介绍了 Linear 应该看上去比 sRGB 暗很多才对。没错！他们的颜色空间就是不同的，只是 Photoshop 比较智能，当打开一张 32 bit 图片时，它会认为我们只是想在线性空间下工作，并不会愿意在线性空间下看最终显示结果，因为没有那个显示设备是线性空间的。所以自动给 Linear 图片套上了 sRGB 的 LUT 来模拟一般显示器的显示效果，为我们省去了这一个步骤。

来看一张我在斯里兰卡拍摄的美图，这些渔夫都是摆拍的，奶奶个腿儿拍这些照片还收了我银子。

当我们用 8bit 来处理图片时，颜色空间设置为 sRGB ，默认勾选了“保留 RGB 编号”，不管你勾不勾选都没有任何变化，因为这张图本身就是 sRGB 的，所以不需要任何的转换。

当我们把图片转换成 32bit 后，Photoshop 自动把它转成了 linear 空间，如果用同样的颜色空间设置，就会看到图片发暗了，说明这是一张线性的图片。

“保留 RGB 编号” 选项的意思大致是:是否保留这张图片本身的 sRGB 编码，如果使用线性流程，套用 sRGB LUT 来观看和显示图片，就没有必要勾选了，这会让图片本身再套上一层和 sRGB 相反的曲线，即使选择了使用 sRGB LUT 来观看，图片任然看上去是暗的。

去掉 “保留 RGB编号” 选项，线性图片在 sRGB LUT下显示正常：

使用 32 bit 绘制和处理图片，套上 sRGB 或者其他 LUT 来观察，以 32 bit exr 文件来储存，这就是 Photoshop 基本的线性流程。

● Maya & Max 篇

Autodesk Maya 是几乎所有特效公司都会使用的三维软件，最新的 Maya 放弃了 Mentalray 渲染器，搭配了时下最为流行的 Anorld 为默认的渲染器，笔者受工业光魔项目的影像，使用 Vray 比较多，所以会以 Vray 来讲解 Maya 的线性流程，套路都一样，其他渲染器线性设置可以举一反三。

下图是使用 Vray 最基本的设置渲染的物体，贴图依然是斯里兰卡的那张照片，既然花了银子就得多用几次，：）。默认我连接了 8bit sRGB JPG 格式的贴图，但是我们发现渲染出来的图片的颜色发白，丢失了一些饱和度。

Beauty 通道：

如果去掉光影信息，切换到 Diffuse Color 通道，能更明显地看出颜色的丢失。

Diffuse 通道：

这是因为 Vray 默认使用了线性流程，而我们的贴图是一张 sRGB 的 JPG 图片，渲染器把这张图默认当成了一张线性的贴图，不做任何处理，所以在套上 sRGB 的 LUT 之后，等于在本身就是 sRGB 的贴图之上又套用了一层 sRGB 的颜色空间，叠加了两次 sRGB 的曲线，所以图片变亮变灰了。

要解决这个问题很简单：

方法 1：

把 sRGB 贴图替换成一张 32 bit 的 exr 线性空间图片（也可转成 tx 格式，目前很多渲染器支持 tx 格式，这种格式读取速度会更快）

方法 2：

如果不是电影级别的贴图制作，嫌麻烦任性地只想使用 sRGB 贴图，可以告诉 Vray，我使用的是一张 sRGB 的图，在渲染之前给它一个和 sRGB 相反的曲线转化成线性。

具体操作：在 Maya 的 File 节点下，添加自定义属性: Texture input gamma，设置 Color Space 为 sRGB 或 Gamma 2.2 。

添加自定义属性，定义贴图的颜色空间：

sRGB 和 Gamma 2.2 两个选项得到的结果几乎是一样的，但不完全相等：

上一章讲解了 sRGB 其实就是一条 Gamma 2.2 的曲线，但经过好朋友王染的指正，这两者只能说是相似，在曲线上是有一点区别的，如果没有强迫症，我们可以忽略这个微小的区别。

正确设置 colorspace 之后渲染的图片：

在渲染设置中，使用默认的 Color mapping 设置即可，Gamma 要设置成 2.2，这是告诉渲染器我们最终是要在 Gamma 2.2 的显示器下观看，光线的计算方式也会在正确的颜色空间下渲染。

这里不建议勾选 Linear workflow，这是老的线性流程使用方式，勾选它后，sRGB 图片不用添加自定义属性也会自动转成线性颜色空间，但是灯光的效果会有所不同，按线性空间的计算方式变得更暗了。

使用 Linear workflow 后，贴图颜色正确，但光线变暗了：

使用默认的 Color Mapping 渲染设置，给贴图添加 Texture input gamma 属性，在 V-Ray frame buffer 视窗里套用 sRGB LUT 观看显示结果，这就是 Maya Vray 的线性流程。

3ds Max 在 2014 之前的版本可以在偏好设置里设置 Input Gamma 的值，它会自动把所有贴图当成 Gamma 2.2 （sRGB）来看待，并自动把它转化成 Linear 渲染。2014 之后官方资料显示他们去掉了这个选项，声称 Max 可以自动识别贴图的颜色空间，这一点上经过我本人测试，还是无法识别，我只能在贴图节点上增加一个调色节点来转 Gamma 值，希望更懂 Max 的朋友告诉我解决方法。

3ds Max 2014 以后取消了红框里的选项：

同样的 colorspace 设置在 Clarisse 里也有,举一反三即可：

● Nuke 篇

所有的软件都大同小异，线性流程无非就是让所有素材在线性空间下工作，套用一个LUT（默认显示设备是 sRGB，电影接近 rec709）来观看而已。

Nuke 是电影后期制作中最常用的一款合成软件，它也一样，首先要设置读取进来的图片素材的颜色空间。如果读取的是 8bit sRGB 的 jpg 格式，colorspace 会默认为 sRGB，意思是告诉 Nuke 我使用的是一张 sRGB 的图，Nuke 会自动给它套上一个与 sRGB 相反的曲线转化成 linear 空间。

Read 节点读取 sRGB 图片：