nuke教程之色彩空间原理精讲（五）

5.Format [图像格式]

下面我们来为大家介绍一些在影视后期制作中常用的图像格式，如Tiff、 EXR、Dpx、Cin。

在介绍这些常用图象格式的同时我们也会讲解如何使用三维软件渲染出相应的文件格式。

01.Tiff格式

Tif是一种较为常用的压缩图像格式，位深分为8 bit(整型)、16 bit short (16bit整型) 和32 bit float (浮点)。

Tips : Maya使用mental ray渲染器输出Tiff文件时 ,可以在Quality> Framebuffer中选择图像的位深。默认为4x8 Bit ,如图所示。

02.EXR格式

如图所示，EXR全名为OpenEXR,是ILM工业 光魔为计算机图形程序而开发的一种 高动态范围(high dynamic range简写HDR)图像文件格式，目前已经被广泛地应用于影视后期制作当中。EXR文件具有较高的动态范围(上面已经做过对比了) ;支持16 bit half (16 bit float)、32 bit float浮点、32 bititege整型的文件格式:具有多种无损的压缩算法;具有强大的扩展性，用户可以使用C++语言对图像的属性进行编写:EXR最有用的地方便是支持多通道输出，这样我们在使用三维软件渲染多通道图像时，便可以把这些图像以通道的形式全部存储在一张EXR文件 当中。.

在Maya中输出EXR格式的文件的方法如下。

(1) Maya默认的渲染器是不支持OpenEXR文件输出的，需要切换到mentalray渲染器，在Imageformat F面选择OpenEXR格式，如图所示。

(2) 当选择了EXR图像格式之后，Maya底部的信息栏会显示一条提示，表示当前选择的帧缓存数据类型为8 bit, EXR支持 高动态范围可以在Quality参数栏下的Framebuffer内进行设置，如图所示。

(3)进入Framebuffer [帧缓存]设置栏，在Data Type [数据类型]下面选择RGBA (Half) 4X16bit,如图所示， 这样便可以输出每通道16 bit half的EXR格式文件了。

FEXR格式文件的输出设置如下。

(1) Houdini下的mentalray渲染器对EXR格式文件支持非常好，直接进行设置即可。首先创建一个mantra渲染节点，如图所示。

(2)进入Properties [属性]参数栏，可以直接单击Output Picture [输出图像]最右侧的下拉菜单按钮，从中选择Sequence of .exr files,这样即可渲染EXR格式的文件，如图所示。

(3)可以在Quantization下拉菜单中选择16 bit float,如图所示。

下图即为渲染出来的Exr格式文件，不同曝光下显示的不同效果，如图所示。

03.Cineon格式

Cineon文件扩展名为“.cin” 。Cineon本是一套硬件设备，包括胶片扫描和记录，由柯达公司为了数字中间片制作而设计，可以进行2k和4k胶片制作，但柯达公司已经停止生产这套设备，但Cineon(.cin)文件格式却仍为全世界的影视特效所使用，Cineon的Logo如图所示。

Cineon文件由胶片扫描仪扫描而成。其R、G、B三通道每通道为10 bit,总共为32 bit,有2 bit没有被使用，其色彩空间为Log (对数)模式。

04.DPX格式

DPX全名为Digital Picture Exchange,是一种常用的数字中间片格式，文件扩展名为“.dpx”，通常用于描述经胶片扫描仪扫描而成未经压缩的Log空间图像文件。DPX图像文件是在Cineon 2.0版本的基础

上改进而成的。目前在国内的影视制作中普遍使用的就是DPX格式的文件。DPX文件有8 bit、10 bit 12bit和16 bit这4种位深模式可供选择。

6.LOG [对数]空间

LOG是由Kodak公司研发的专门适用于胶片数字化的色彩空间定义。将12~14 bit的胶片扫描结果按照对数方式变换到10bit Log (对数)空间，可以在减小数据存储量的同时很好地保留原始底片的色彩信息。如图所示，这两张图像都是电影《第九区》中的镜头，可以看到，两张图像的颜色都比较暗，而且显示效果比较灰，没有对比。这就是Log (对数)空间下的图像显示效果，但由于大部分制作系统都工作在线性空间下，所以10 bit log往往给制作环节造成了较多困扰。

01.胶片特性曲线(Characteristic Curve)

观察图4.068，我们会发现图中坐标系上有一- 条上下呈弧形而中间较为平直的红色曲线，这条曲线称为胶片特性曲线。这里来简单介绍一下这条特性曲线。

胶片感光材料的乳剂层经曝光和显影加工后，它的透明程度会由于金属银的积淀而降低。乳剂层透明度的降低又与许多因素有关，在标准冲洗过程的前提下，曝光量(H) 就成了影响透明度最重要的因素。

为了寻找乳剂层透明程度与曝光量之间关系的数学公式，19世纪90年代， 英国两位学者(化学家H-Hurter和工程师V-Driffield)用了约十年时间，终于找到乳剂层中沉淀的金属银的密度与曝光量在适当条件下的显影程度之间的比例关系，并建议用曝光量的对数和密度的对数(即阻光率)作为横纵坐标，描述它们之间的关系。这个坐标系后来被称为H-D曲线，也称为特性曲线，或者称为曝光量-密度曲线，许多地方也直接叫密度曲线(Density Curve)。

由于曝光量通常用H来表示，特性曲线的横标就是IgH,所以H-D曲线实际是一 语双关， 既指Hurter-Difeld曲线，也可以理解为曝光量(H) -密度(D)曲线。

实际上，特性曲线描述的就是胶片显影后不同曝光量与相应密度的关系。密度值来源于一系列胶片试条，这些试条经精确校正的感光计(Sensitometer) 曝光，然后按照严格标准进行冲洗。每个试条上的照度(E,单位是勒克斯lux)乘以曝光时间(t, 单位是秒sec) 得到曝光量(H)，即H等于乳剂层上所受光的照度(E)和照射时间(t) 的乘积(H=E*t)，单位为勒克斯-秒(lux-sec) ，也就是单位面积乳剂层上接受的总光量。

Tips :勒克斯(Lux)是指一支标准蜡烛在一米距离产生的照度。 如果胶片在距离标准蜡烛米曝光秒钟,那么胶片接受的曝光量就是1 lux-sec。

将H除以10为底的对数(即1gH) 绘制横坐标，以密度(D) 绘制纵坐标得到的曲线即为测试胶片的特性曲线。