Blender攝影測量 A1_09 色彩管理(前篇)


現(xiàn)在我們來到了色彩管理章節(jié)??雌饋砗孟窀覀兊恼n程沒什么關(guān)系,但事實(shí)上關(guān)系大著呢!前提是采用樸素方法進(jìn)行色彩管理

例如讓相機(jī)來決定使用的格式以及色彩科學(xué)*

但是這樣也許會導(dǎo)致色彩失真,對比度被破壞等等各種問題

正確的色彩管理途徑確保了色彩準(zhǔn)確,以及帶來了其它各種意想不到的好處。讓我們趕緊開始吧。

首先,讓我們談?wù)撓聰z像機(jī)內(nèi)置的jpeg格式-顯示對應(yīng)的災(zāi)難

大家都還記得照相機(jī)設(shè)置看起來貌似是這樣的,有時(shí)我們在攝影測量的時(shí)候沒有重視這些參數(shù),只是像趕著去投胎一樣瘋狂地按著快門,然后將所有東西保存為jpeg,因?yàn)槟鞘钦障嗟哪J(rèn)設(shè)置。

然后捋他門一股腦拖拽進(jìn)Reality Capture,或者其它攝影掃描軟件,結(jié)果一點(diǎn)兒都不令人以外。掃描出來的材質(zhì)看起來非常糟糕,并且糟糕的事兒還沒完。我們馬上就會看到剩下的麻煩是什么了。但現(xiàn)在,讓我們試著理解一下在這個色彩管理途徑中發(fā)生了什么。
所以,我們稱之為樸素色彩管理系統(tǒng)*中發(fā)生了什么呢?又或者說基準(zhǔn)真相是如何被扭曲的?
首先我們拍攝了一些真實(shí)世界環(huán)境的照片,也就是基準(zhǔn)真相。然后環(huán)境光照射進(jìn)了照相機(jī)傳感器,并被記錄了下來。它被記錄為純粹的強(qiáng)度,并通過拜爾圖像*獲取它的色彩數(shù)據(jù)。(目前而言我們不需要太過深入,我們只需要提到它是線性儲存的)

沒有應(yīng)用曲線及其他效果,它被以基于物理的形式保存了下來。然后基于照相機(jī)內(nèi)置流程,通常會將基礎(chǔ)曲線或?qū)Ρ榷惹€應(yīng)用于此數(shù)據(jù)。這已經(jīng)讓它偏離了被傳感器記錄的,基于物理的表現(xiàn)形式。然后,在經(jīng)歷了“創(chuàng)造性"的調(diào)色后,情況變得更糟了。基于設(shè)備的不同,可能會有更多的調(diào)色步驟被加入進(jìn)去。尤其當(dāng)你用的設(shè)備是一臺智能手機(jī)的時(shí)候。經(jīng)歷這些過程后,被扭曲的色彩看起來會非常奇怪。然后,它會被打包成一個被壓縮過的Jpeg格式的圖像。在這之后,我們幾乎不可能通過還原照射進(jìn)照相機(jī)傳感器中的光線來了解原始場景的樣子。


這種圖像創(chuàng)建的流程被稱為顯示對應(yīng)方法*,于是,我們就得到了顯示對應(yīng)貼圖。顯示對應(yīng)圖像就是。用于顯示器上顯示,而不是將它們用作貼圖,當(dāng)張圖片要被用作貼圖時(shí),

我們會在其之上添加一些二次合成。將顏色管理設(shè)置為filmic模式,調(diào)整對比度曲線等等

然后我們得到了合成后的效果,核爆級過飽和的顏色,瘋了似的對比度,通常最后的結(jié)果看起來不會令人感到滿意。更重要的是,我們得到的顏色不再代表最初的環(huán)境了。

顯示對應(yīng)貼圖還有別的問題在于,不再能與其它設(shè)備拍攝的圖像完美匹配了,它們的色彩、對比度等等都不相同。

所以有沒有辦法可以解決這件破事呢?我們可以使用Raw原圖或數(shù)字負(fù)片(DNG),有顯色性圖表的話就更好了。這就是場景對應(yīng)方式,假設(shè)我們有某一類型的場景或者環(huán)境,其中的光線照射進(jìn)了照相機(jī)傳感器,并被線性記錄了下來。

然后,我們試圖通過應(yīng)用白平衡和調(diào)整曝光還原或者解譯燈光。同時(shí),通過比對顯色性圖表,來盡可能還原環(huán)境本來的顏色。我們的所作所為用另一句話來說就是我們解譯了基于傳感器得到的信息的場景對應(yīng)值。

在腦海中梳理一下場景對應(yīng)工作流的步驟:首先,我們以未壓縮的Raw格式拍攝照片,然后將它們導(dǎo)入可以處理數(shù)字負(fù)片(DNG)的軟件,像是Dark Table或者Lightroom。在之后的課程中我們會講到如何用Dark Table:來處理Raw圖片,現(xiàn)在讓我們先來看看是如何操作的
首先,我們先讓基礎(chǔ)曲線或基礎(chǔ)對比度無效化。我們可以對它做這樣那樣的事情(笑),像是僅在后期對Raw圖片線性化曲線。因?yàn)槟J(rèn)情況下,照相機(jī)會使用像是Jpeg的格式然后將所有的后期流程烘焙進(jìn)圖片,它會應(yīng)用一些基礎(chǔ)曲線,取決于照相機(jī)的品牌。這些曲線被應(yīng)用后就無法撤回了,很難再還原到應(yīng)用之前的樣子。這條曲線對顏色產(chǎn)生了什么影響呢?它使我們的顯色性圖表上所有的顏色產(chǎn)生了偏差,但我們有顏色護(hù)照中的CE參考值可以用來比對校正顏色。但現(xiàn)在所有的值都有輕微的偏差,亮度關(guān)系也被打破。顯然在處理Rw相片時(shí),我們還可以關(guān)閉其它一些后期的模組或效果。這里的filmic rgb.顯示變換也可以被關(guān)閉,它也有一個內(nèi)置曲線。所以,如果我們想要將所有的東西還原到最初光線照射進(jìn)照相機(jī)粗傳感器的狀態(tài)??梢越盟蓄~外的效果,是不是非常簡單?我們要對Raw資源做的只有兩件事情,選擇正確的色溫以及曝光,就這些。這讓整個場景對應(yīng)工作流非常的直白易懂。

首先我們先通過顯色性圖表定義這個場景內(nèi)光源的色溫,我們就用這個舉例它應(yīng)該被設(shè)置為大約8000開爾文,我們只需要嘗試調(diào)整曝光。

比方說如果我們?nèi)∵@塊白色的值,我們應(yīng)該確保在調(diào)整過后,它的曝光值應(yīng)該在96左右,也就是Lab色彩空間的第一個值(亮度)

我們可以在這個顯色性圖標(biāo)的顏色參考中檢查一下白色的數(shù)值確實(shí)應(yīng)該在96左右,

中性灰則應(yīng)該在50左右。它對應(yīng)了參考上的數(shù)值,顯然,我們做對了。所以,如果我們的照相機(jī)或多或少校正過白平衡且曝光設(shè)置正確所有的值應(yīng)該與參考文件中的相匹配。這樣我們就通過使用Raw文件盡可能地接近了基準(zhǔn)真相。
如果我們沒有顯色性圖表也沒關(guān)系,我們可以用灰卡,這就實(shí)惠多了,它為場景中的色溫提供了可靠的參照。額,如果我們在照片掃描的時(shí)候什么都沒有,我們還有一些中性色的表面。

就比如說我們認(rèn)為這個部分的表面是中性灰或者白色,通過肉眼觀察色溫,通常情況下這行得通。
這就是與顯示對應(yīng)工作流相對的場景對應(yīng)工作流,通過這個工作流,我們的目的是為了將顏色還原到最初的環(huán)境下??梢酝ㄟ^一些適當(dāng)?shù)慕庾g或者后期處理raw文件。與顯示對應(yīng)貼圖在blender或其它任何渲染引擎中應(yīng)用額外的后期破壞了顏色相反,無論我們對場景對應(yīng)貼圖做了什么,基本上它都會正確顯示。甚至于在應(yīng)用了非常高對比或是其它的濾鏡,它的表現(xiàn)都還不錯。沒有詭異的色調(diào),白平衡和反照率的亮度也是正確的(我們會在之后的部分說到)

我們可以處理來自不同設(shè)備的文件,依照顏色將它們排列起來,所以無論你是用了一臺無人機(jī),某種類型的相機(jī)還是一臺智能手機(jī)以Raw格式拍攝,現(xiàn)在你可以用這種方式來后期處理資源,這樣它們在照片掃描時(shí)就可以無縫銜接了。