Unreal中关于颜色的技术分享

Hello . 大家好，今天我们来聊点与颜色有关的事，我是木偶心没。用过unreal的小伙伴应该都会注意到，我们在unreal里面进行贴图设置的时候，对于basecolor都需要勾选上sRGB。为什么需要勾选？每张贴图都需要勾选么？如果不做勾选会怎么样？这就需要用我们的gamma校正和线性空间来破案了。接下来就一起来看这篇Unreal中关于颜色的技术分享。

Gamma校正

首先什么是gamma校正。官方解释，RGB值与功率并非简单的线性关系，而是幂函数关系，这个函数的指数称作Gamma值，一般为2.2（power2.2），而这个换算过程，称为Gamma校正。官方来源，开发gamma编码是用来抵消阴极射线管（CRT）显示器的输入和输出特性，电子枪的电流，也是光的亮度，与输入的正极电压的变化是非线性的。通过gamma压缩来改变输入信号抵消了这个非线性，因此输出图像就能有预期的亮度。

画图来理解就是如下，

如果我们有一张线性的照片，如果我们显示器也是线性的，那经过显示器输出的图像就应该和真实的图像是一样的；

但是实际上我们的显示器根本不按套路来，它的gamma值是2.2，所以如果我们的图片是线性的，那么从gamma为2.2的显示器中输出出来就是下面这个样子

可以看到结果有明显的色彩失真，所以如果我们把照片的gamma值设置成1/2.2的话，经过两次调整，结果就是正确的啦

在进行gamma校正的方式就是采样进行输入的时候，Gamma=1/2.2，调亮Gamma；

在显示输出的时候Gamma=2.2，调暗Gamma。

线性空间

一般在图片的渲染中存在两个颜色空间，第一个是Gamma（非线性）的颜色空间；然后是Linear（线性）颜色空间。Gamma使用的是进行了校正的颜色表；而linear使用的是一个线性的完整颜色表，而且渲染中用到的光线也是线性空间的，所以我们在进行计算的时候要在线性空间中进行，输入和输出需要进行gamma校正。

最好的办法就是在图片输入的时候采用sRGB格式，目的是为了告诉linear color space，需要对输入的颜色进行power2.2校正切换到线性空间，然后再进行shader计算，计算完毕以后再通过power1/2.2切换回gamma空间。所以解决了我们刚开始提的在unreal中的basecolor需要勾选sRGB选项。而非sRGB纹理则会直接在shader中进行计算，比如normal和mask。

所以以上就解释了我们在导入贴图的时候需要注意到的问题，只有勾选了引擎才会进行正确的像素计算；一般basecolor才需要勾选；对于basecolor来说，不勾选GPU就不会进行gamma校正，而直接使用存储的值进行渲染，但同时也不会得到真实的效果。

来源：Thepoly公众号