nuke教程之色彩空间原理精讲（七）

7.Gamma [伽马]介绍

Gamma使用一种曲线方式来描述图像的亮部、中间调和暗部(读者可以查看后面章节中的Exponential Math [指数运算]内容)。我知道很多读者朋友可能无法理解这个概念，那么我们使用Photoshop里面的曲线编辑器来进行讲解。如图所示，左下角为图像的暗部区域，右上角为图像的亮部区域，中间弯曲的曲线代表把图像的中间调区域的颜色进行了调整，而这样的一条曲线背后的运算式，我们把它称之为Gamma运算。

不管用多么华丽的辞藻来描述Gamma,都不如使用数学的方法来得更清晰、快捷、准确。大家可以放心地去阅读，这里面没有复杂的数学公式，全部都是在上学期间学习过的内容。

霍金曾经说过， 如果一篇文章中含有数学公式，将会流失掉一半的潜在读者。我真的不希望这是真的，但为了可以把Gamma和后面的Log (对数)空间等阐述清楚，没有办法不使用数学公式。

01.Linear [线性]运算

任何关于Gamma的讨论都应该首先弄明白什么是“线性”。那么究竟什么是线性呢?这个术语用于描述两个实体之间的关系，用图表示就是一.条直线。关于线性的全部基础都是由这个公式得来的:

Y=X

无论Y等于多少，X永远与其相等，输入永远等于输出，如图所示。

这种线性比例关系，不是只有这一种。如果输出是输入的倍数，那么我们将这种比例关系称为成比例关系，这个比例称为系数，通常用字母K表示:

y=k*x

举例来说就好像货币的转换: 1英镑等于 1.8美元。另- -种就好像是距离和时间之间的关系，它们之间的系数为速度，如图（左）和图（右）所示。

般这种 成比例的关 系的曲线都会经过原点，当一一个值为0时， 另一个值也会为0。 这个系数可以很容易地从曲线的斜率来判定，并不是所有的线性关系都这么简单，例如换成是温度的转换，将华氏转换为摄氏，它们的关系式：°F=0.556*。 C+ 32°

更简单些写为:

y=m*x+b

上面的公式称为斜截式，包含了线性关系的所有可能性，如图所示。

这个公式名称的由来是因为这些常量，m表示斜率(基本上等同于k)，b称为y轴的截距(因为它会穿过y轴，并被截断)，当b=0时，我们得到的就是成比例式，如果m=1, 便是恒等式。

将上面公式里的m和b对应到在Nuke中，便是Grade节点下的gain和offset。 如图所示， 右侧的白色直线就是在调节了gain (1.62) 和offset (0.35) 之后产生的变化，我们可以把左侧图像和右侧黑色背景的相交部分看成y轴，白色的线正好被y轴截断。

Tips :上图中右侧的显示曲线需要借助个Gizmo插件"SliceTool.gizmo” .大家可以将这个插件拷贝到Nuke安装目录下的Plugins文件夹下,然后执行File> Script Command菜单命令,如图所示。

在弹出的窗口中输入“SliceToolgizmo” 文件名称，单击OK按钮即可使用此插件，如图所示。

此插件可以通过调节两个采样点的所在位置来分析图像的颜色信息，并以曲线的形式显示出来。图所示为Slice [ool的参数面板，pos I和pos2便是采样点所在的位置。

Tips :颜色标准化

当我们把这个公式应用在颜色方面之前,通常会把颜色标准化，然后再进行调节。将黑色设为0，白色设为1,替代实际的RGB值,这个操作会把图像实际位深独立化。ColorLookup节点也因此可以用简单的曲线来表示,如图所示。

两个红点表示我们将这个公式限制在0~1的范围内,这是一个恒等式,输入永远等于输出,并且R、G、B三个通道都是独立的。

8 bit的图像表示为28 = 256 ,这些数值是0~255.如果要标准化值,我们可以将此值除以最大值，例如, 213这个值要标准化，即213 / 255= 0.83....