nuke教程之色彩空间原理精讲（六）

02.胶片特性曲线分解

胶片的特性曲线一般可以分为5区: 最低密度区(D-min) 、趾区(The Toe)、直线区( Straightline)、肩区(The Soulder)和最高密度区(D-max) 。可以参考图4.068中标识的区域。

(1)最低密度区

最低密度区又称无响应区，是指胶片片基的密度与未曝光的卤化银显影后得到的密度，这个区的密度是衡定的。

对于黑白胶片，这个区也被称为灰雾(Fog) ，指的是未经曝光而显影产生的净密度。

对于彩色胶片称为最低密度(D-min) 。

(2)趾区

趾区又称曝光不足区。这个区曲线的斜率随等量增加的曝光而逐渐增加，换句话说，当曝光量以等量增加时，密度的增量却是逐渐增加的，增加的幅度与曝光量不同步。如果影像出现在这个区域，影像的密度将不能得到正确的再现，导致影像失真，层次也因为对比小而表现得较为平淡，暗部缺乏细节。

(3)直线区

直线区又称正常曝光区，这个区曲线的斜率是相对恒定的，密度随曝光量对数值增大而等速增加。

这个区可以正确地反映影像的影调、细节、层次，因此为了获得最佳影像效果，摄影师-般会把图像中所有重要的信息和细节都放在这个区。

(4)肩区

肩区又称曝光过度区，这个区随曝光量增加，曲线的斜率逐渐减小，当再增加曝光，密度不再增加,将达到胶片的最大密度(D-max)。这个区通常是景物的高光区，所以往往会造成高光部分没有细节，曝光过度的同时也会造成胶片颗粒变粗。

(5)最大密度区

最大密度区所有卤化银或者染料都已曝光，再增加曝光并不增加密度，这是一种胶片所能达到最大的密度，对于胶片，D-max般不会超过4.0。

下表展示了 胶片的密度D与曝光量H、场景亮度和快门速度，还有对制作最重要的Log Code之间的对照关系。通过这个列表可以更清楚各个数据之间的联系，知道在拍摄胶片时，如何控制好快门速度以得到正确的胶片曝光。通过标记区域所标记的名称，还可以知道胶片由暗到明，究竟分为哪些阶段与等级。

03. Log对数空间下的数值Log Code Value

这里来看一FLog code值同密度之间的换算公式

Log code value = 95 + 500 * density above base

density above base = Log code value / 500-0.19

通过这个公式可以求出Log code值，这个值用于计算在Log (对数)空间下图像的数值。正如前面所介绍的，通常使用的电影扫描格式为Cineon或DPX，它们都是使用每通道l0bits位深，数据(LogCode Value)分布在0~1023之间。

Tips :在Nuke中可以通过单击Viewer [视窗]右下角的[向下箭头 ]菜单来选择使用何种单位模式来查看图像数据值。如图4.069所示,当前选择的就是Log -Log code value。

如图所示，当选择使用Log code来查看图像数值时，Viewer [视窗]底部会显示光标所指当前像素的log值。

04.Log 2 Linear转换

如果想要把在Log (对数)空间下的DPX/Cineon文件转换为Linear [线性]空间下的文件，那么便需要知道究竟要使用整个胶片特性曲线呢?还是只使用一部分?

图是把 -个Cineon 10bit log对数空间图像的全部动态范围转换到一个l6bit线性图像的结果。正常曝光区域突然衰减到不足全部数据范围的10%，高亮区域增加到全部数据的90%。这个巨大的比例差异是因为平时我们肉眼所见到的亮度范围跟太阳光的范围比起来，简直就小得可怜，但胶片在曝光时确实会曝光整个动态范围。

当胶片被扫描成10 bit log格式时，胶片全部的1000:1动态范围就都被扫描到了。上图中高亮白部分表示超过反射表面的亮度，包括高光、灯光和太阳光等，这个部分就是曝光过度范围。正常曝光是图中normal的部分，从人、车和建筑物等漫反射面散射出来的光，便可以得到正确的曝光。

图中都是含有高反射和高曝光区域的图像。

下图是属于正常曝光范围内的图像。

90% White Point的亮度为高亮部分最亮值的1/16。通过下图更可以看出正常曝光的胶片区域占整个范围的很小一部分。

所以大部分区域都浪费在了这些高曝光部分，只有很少的区域可以使用，这也就是对数空间要被开发出来的原因之一。 在Log空间中正常曝光区域被扩大到线性空间的2/3，高亮度只占1/3。 这对于描述图像信息来说是绝对有利的，可以保证被转换成数字格式的胶片文件，其大部分空间所保留的是我们肉眼所能看见的区域，而那些高亮区域只占很小一部分。

所以在进行Log2Lin的转换过程中，其实我们只是选取了一部分区域，从最暗的D-Min (对应Logcode值为95)到白色90% White (对应Log code值为685)，高于685的部分为高曝光区域，如果以线性数值来表示就是大于1.0的部分。

Tips :请记住在后期软件中D-Min所标记的阶段称为Black (黑电平)， 而90% White标记的阶段称为White (白电平) ,如图所示。

05.黑电平

在胶片趾部之下的部分，表示未曝光的区域。一般 会产生严重的噪点，就好像DC的ISO提高，也会产生大量的噪点。

06.白电平

90% White表示的是线性曝光值为90%，所对应的log值为685，密度值为1.18,在这个范围以内的，也就是橙色线以内的为正常曝光区域。

在Nuke软件中单击创建Color>Log2Lin节点，图所示为 节点的参数面板。

注意红色虚线框所框选出来的区域，black参 数默认值为95，对应Linear [线性]的0.0; White参数默认值为685，对应Linear [线性]下的1.0。 当图像含有Log Code值大于685的区域时，对应到Linear[线性]下就是大于1.0的部分。

Gamma默认为0.6是因为对 于胶片扫描来说，只有假设Gamma值为0.6时，每隔log code为90才等同于一挡曝光。

这样便可以正确地把一个Log (对数)空的文件转换为Linear [线性]空间。

Notice:上面这3个数值在一般情况下都是不需要进行修改的，保持默认即可。