Linear Workflow

Transcription

Linear Workflow

Linear Workflow
Linear Workflow
Version 1.0 - 2011-10-11
2011 Ingo Clemens | brave rabbit
www.braverabbit.de
Linear Workflow
Linear Workflow
●
●
●
Verfahren, Bilder unter Rücksichtnahme ihres Farbprofils und der des
Ausgabegeräts zu berechnen (3D), bzw. zu bearbeiten (Compositing), um
eine mathematisch und physikalisch korrekte Wiedergabe der dargestellten
Helligkeiten zu erreichen
gewinnt erst durch die Entwicklungen von "physikalisch korrektem
Rendering" der letzten Jahre an Bedeutung
durch technische Beschränkungen war in der Vergangenheit kein korrekter
linearer Workflow möglich (z.B. fehlende Bildformate mit 16/32 bit float)
www.braverabbit.de
Linear Workflow
Aktuelle Situation und Vorteile
●
●
●
mittlerweile ist ein linearer Workflow in den meisten Softwarepaketen
integriert
unumgänglich, wenn qualitativ hochwertige Renderings, bzw. ein
überzeugender Fotorealismus gewünscht sind
erleichtert erheblich das Erstellen von fotorealistischen Renderings
www.braverabbit.de
Linear Workflow
CGI vor dem linearen Workflow
●
Beleuchtung
●
Compositing
www.braverabbit.de
Linear Workflow
Beleuchtung
●
das Inverse Square Law beschreibt physikalisch korrektes Lichtverhalten
„Die Lichtintensität reduziert sich umgekehrt proportional zum
Quadrat des Abstands von der Lichtquelle.
Eine Verdopplung des Abstands führt zu einem Viertel der Lichtintensität.“
www.braverabbit.de
Linear Workflow
Standard 3D-Beleuchtung
●
verfügt initial über kein Decay - die Szene ist gleichmäßig ausgeleuchtet
www.braverabbit.de
Linear Workflow
●
ein quadratisches Decay wird visuell als zu extrem wahrgenommen
Das untere Bild wurde in der Helligkeit korrigiert, um die im Hintergrund vorhandenen Lichtauswirkungen hervorzuheben
www.braverabbit.de
Linear Workflow
●
Rendering ohne Decay (ohne angepasste Texturen)
www.braverabbit.de
Linear Workflow
Workaround Beleuchtung
●
Verwendung von linearem Decay, um einen Intensitätsabfall zu erhalten
●
erscheint nicht so extrem, wie quadratisches Decay
●
die physikalische Inkorrektheit wird ignoriert - das visuelle Ergebnis zählt
www.braverabbit.de
Linear Workflow
Compositing
●
Rendering von separaten Passes für Diffuse Color und Reflexionen für eine
bessere Kontrolle im Compositing
●
Verfahren ähnelt dem des Renderings in 3D
●
Renderer berechnen Shader/Materialien nach folgendem Prinzip:
www.braverabbit.de
Linear Workflow
●
●
Reflexionen können über die Ebenenmodi Add oder Screen angewendet
werden
Add liefert zu helle Ergebnisse
www.braverabbit.de
Linear Workflow
●
das Ergebnis einer Screen Operation sieht in der Regel besser aus
www.braverabbit.de
Linear Workflow
●
Vergleich von Add, Screen und dem ursprünglichen Rendering
www.braverabbit.de
Linear Workflow
Physical Sun & Sky
●
Berechnung von "physikalisch korrekter" Aussenbeleuchtung
●
Lens-Shader kompensieren die extreme Helligkeit
●
Texturen erscheinen verwaschen und ausgeblichen
●
setzt einen linearen Workflow voraus
www.braverabbit.de
Linear Workflow
Lineare, physikalische Helligkeit
●
Licht verhält sich linear
●
doppelte Lichtintensität = doppelte Helligkeit
●
der lineare Farbraum stellt die Helligkeiten als eine lineare Kurve zwischen
schwarz und weiss dar
www.braverabbit.de
Linear Workflow
Menschliche Wahrnehmung
●
nicht linear, ähnlich dem Hörvermögen
●
steht im Gegensatz dazu, wie Helligkeiten physikalisch auftreten
●
●
●
im geringen Helligkeitsbereich hoch aufgelöst
➔ bei kaum vorhandenem Licht lassen sich immer noch Konturen erkennen
bei hohen Helligkeiten geringer empfindlich
➔ kleine Helligkeitsunterschiede werden bei extremer Helligkeit kaum
wahrgenommen
die empfundene Helligkeit verläuft in dunklen Bereichen steil und in hellen
weniger steil (Gamma ca. 0.3 - 0.5)
www.braverabbit.de
Linear Workflow
Linkes Bild: Lineare Helligkeitsverteilung und Histogramm; Mittleres Bild: Helligkeitsverteilung nach Gammakorrektur und Histogramm des 8 Bit Bildes;
deutlich zu erkennen ist die Farbspreizung/Banding in den dunklen Bildbereichen; der Vergleich zwischen den beiden Histogrammen zeigt, wie viele
Informationen in diesem Bereich vorhanden sind; Rechtes Bild: Sichtbarer Qualitätsverlust bei 8 Bit Farbinformationen nach extremer Helligkeitsbearbeitung.
www.braverabbit.de
Linear Workflow
Gamma Korrektur
„Eine Korrekturfunktion, um eine physikalisch proportional, d.h. linear,
wachsende Größe (Helligkeit) dem menschlichen, nicht linearem Empfinden,
anzupassen und technische Unzulänglichkeiten zu kompensieren.“
●
●
●
Gamma verschiebt die Helligkeiten für nicht komplett schwarze und weisse
Bildanteile
fast sämtliche Elemente in einer Bildbearbeitungskette (Kameras, digitale
Bilder, Monitore, etc.) sind Gamma korrigiert
sRGB entspricht ungefähr einer Gamma Korrektur von 2.2
www.braverabbit.de
Linear Workflow
Gamma Kurve (sRGB)
www.braverabbit.de
Linear Workflow
Gründe für die Gamma-Korrektur
●
gängige Formate besitzen nur eine begrenzte Dynamik/Bandbreite
●
üblicherweise 8 Bit mit 256 diskreten Helligkeitsstufen pro Farbkanal
●
ohne Korrektur würden:
➔
zu viele Informationen im nicht-sensitiven Bereich (hell)
➔
zu wenige im empfindlichen Bereich (dunkel)
vorliegen
●
die Dynamik eines Mediums wird durch eine Gamma-Korrektur besser
genutzt
www.braverabbit.de
Linear Workflow
Gamma Korrektur in der Praxis
Ausgangssituation
●
Helligkeiten sind physikalisch linear (lineare Kurve)
➔
eine direkte Abbildung nutzt den Dynamikumfang schlecht aus
Lösung
●
die Bildinformation wird mit einer Gamma Korrektur versehen
➔
➔
●
der Dynamikumfang wird besser genutzt
Kehrwert des Monitor-Gammas: 1/2.2 = 0.4545
lineare Wiedergabe des Bildes am Monitor durch eine Kompensation des im
Bild enthaltenen Gamma Werts
➔
Monitor Gamma 2.2
www.braverabbit.de
Linear Workflow
Lineare Bilder (16/32 bit float)
●
besitzen nicht die Problematik eines beschränkten Dynamikumfangs
●
die Bildinformationen werden Fließkomma-basiert gespeichert (float)
●
z.B. openEXR, Radiance, float TIFF
●
benötigen keine Gamma Korrektur
www.braverabbit.de
Linear Workflow
Grundproblematik
●
3D Programme arbeiten und berechnen Szeneninformationen linear
●
Monitore, Kameras, Bilder arbeiten im nicht-linearen Farbraum
●
eine Gamma Korrektur ist für die Wiedergaben von Bildern notwendig, um die
Farben so darzustellen, wie das menschliche Auge sie wahrnimmt
www.braverabbit.de
Linear Workflow
Auswirkungen auf die Arbeit in 3D
Linear Workflow betrifft
●
Input (Texturen, Farben)
●
Rendering
●
Output (Bilddateien)
www.braverabbit.de
Linear Workflow
Input
●
alle Farbräume müssen abgestimmt werden und linear sein
●
nicht-lineare Bilder müssen korrigiert werden
●
●
➔
eine Gamma Korrektur kehrt die Gamma Bearbeitung eines Bildes um
➔
das Bild wird im linearen Farbraum korrekt wiedergegeben
Farbwähler zeigen in der Regel sRGB Farben und müssen ebenfalls korrigiert
werden (Softwareabhängig)
Lineare Bilder benötigen keine Korrektur
www.braverabbit.de
Linear Workflow
●
Rendering ohne Gamma-korrigierten Farben/Texturen
www.braverabbit.de
Linear Workflow
●
Rendering mit Gamma-korrigierten Farben/Texturen
www.braverabbit.de
Linear Workflow
Rendering
●
ist immer linear
●
die Renderausgabe wird linear gespeichert (float Format)
●
die Renderausgabe wird mit einer sRGB Korrektur betrachtet
➔
visuell lineare Wiedergabe (durch das Farbprofil des Monitors)
www.braverabbit.de
Linear Workflow
www.braverabbit.de
Linear Workflow
Compositing
●
Compositing Programme arbeiten intern linear
●
lineares Footage Material benötigt keine Bearbeitung
●
●
●
sRGB Footage muss linearisiert werden (normalerweise alle IntegerBildformate - 8 Bit/10 Bit/12 Bit/16 Bit Integer)
bei linearer Bildausgabe ist keine Korrektur notwendig
bei nicht-linearer Bildausgabe (kein floating Format) muss eine sRGB
Korrektur angewendet werden (entweder automatisch oder manuell)
www.braverabbit.de
Linear Workflow
www.braverabbit.de
Linear Workflow
Settings 3ds max Beispiel
www.braverabbit.de
Linear Workflow
Settings Maya/Mental Ray Beispiel
www.braverabbit.de
Linear Workflow
Settings Maya/VRay for Maya Beispiel
www.braverabbit.de
Linear Workflow
Settings Nuke Beispiel
www.braverabbit.de
Linear Workflow
Vielen Dank für Euer Interesse
www.braverabbit.de

Linear Workflow

Transcription

Similar documents

Gimp-Tutorial

Video Compositing - Medienengineering Wiki

Buntes Wohnen am See in 14 Schritten

uvaloc 400

Licht.wissen 19

Busch Powernet® EIB Systemkoppler 6987/10 - Busch

she_Woz_Charlie /ad Works of Art based on Grace

Spanische Tageszeitungen bereiten sich auf die - WAN-IFRA

Digital Detail Enhancement (DDE)

Die „massgeschneiderten” Modelle