“拜看”韩大神的gamma校正与线性工作流的讲解（一）

        前些天观看了韩神对gamma校正与线性工作流的讲解，受益匪浅。如果你在v-ray渲染时，对它的一些渲染原理不了解，或是觉得自己渲染的图片亮度有问题，或是对一些图像的采样有兴趣，那么这个视频是个很好的入门视频。或者你可以阅读我的理解。当然理解的不是很全面，后面我会补充，如果有错，希望指出。

        第一要知道gamma校正的出现是由于人观察事物的特性和数字图像仪器它本身的局限性

        具体点说是：

                人的视觉对光的感知是非线性的。

                数字图像所能采集和回放的灰阶层次有                  限，得省着点用。

      来看第一点。人的视觉对光的感知是非线性的。为什么这么说？我们可以举一个例子：当你处在一个小黑屋中，点燃一根火柴，你会很快并且很清楚地察觉到目前比刚才更亮了，即使火柴光线微弱。再点燃一根，你的反应也是如此。但如果点燃的火柴有几百甚至更多时，你就很难感觉到比之前更亮了。

        这个例子能很清楚地说明人眼在暗部对光亮敏感，在亮部对光亮不太敏感。同时也说明人的视觉对光的感知是非线性的。来看张图。

        横坐标是实际生活中光的亮度，纵坐标是人眼所感知的亮度。我们将刚才的例子带进去。由于人的视觉对光的感知是非线性的，也就是上拱的幂函数，所以横坐标中的一小格反映到纵坐标上，就是几格。换句话说，在实际黑暗的环境中，哪怕是光线微弱的环境，投射到人眼中，光强度都会增加。当然这不是绝对的，要加具体条件。

        下面来看第二点。来看几张图。我们把大的环境换成8位每通道图像。8位每通道图像最多有256灰阶，如果对物理光强度，也就是横坐标均匀采样，就会发现暗部采样密度明显不够，出现颜色断层。解决办法就是加大对横坐标的采样密度，使人眼看起来相对舒服。

        raw格式图片就是这种做法，所以这种格式储存的信息较多，颜色层次丰富

        但这种做法不经济，对仪器要求高。

        还有解决办法。就是在刚才做法基础上，减去一些横坐标采样，使其对应到纵坐标上是均匀的128个暗部灰阶，128个两部灰阶。这时就会发现横坐标的采样呈现非线性。这就是gamma采样，亦或gamma校正。说白了它就是根据人眼对亮度非线性感知的特性，对亮度进行非线性的采样，来换取在人眼中的亮度感应是呈线性。使人眼看起来相对舒服。

          gamma校正很好地节约了灰阶层次

            但这时会出现一个问题，如果在纵坐标加个物理光强度坐标，就会发现美术中灰对应了物理光强 50% 的能量，但实际上它拥有的应该是20 % 左右的能量。也就是说如果你将这张图片放进显示屏中，这张图片会变亮。所以显示屏它做了下压曲线的操作。这个时候你眼睛看到的是物理光强上的黑白灰阶变化，脑子里想的却是美术中的黑白灰阶变化。

        由于上拱与下压后，最后的结果呈线性，所以整个工作流程为线性工作流。

        v-ray渲染器包含gamma校正，ps也一样。