nuke教程之色彩空間原理精講（四）

4.Integer[整型]和Float [浮點]

對於整型和浮點的概念實則為一種數據類型。如果學習過C語言的小夥伴們會知道整型數據用“int"來表示，數據為1,23--全部為整數;浮點使用“float” 表示，數據為1.0.1.1,1.2…帶有 小數，具體精確到小數點後多少位，可以進行定義。那麼在表示圖像文件的RGB通道數值時也分為整型數值和浮點數值。其實在Nuke軟件中對圖像進行合成操作時都是采用浮點方式進行計算的。

對於圖像的Bit Depth數據類型，整型和浮點之間究竟有什麼區別呢?

一個圖表，整型16bit, 0 65536,浮點6bit, 0~>1 (EXR)，如圖所示。

如圖所示，16bit的整型數據， 值的範圍為0~65 536。假設我們把圖像的數值規定在0~1之間，那麼16bit整型，也就是在0~1之間切分出65536份，而浮點類型的數據呢?那便是要看我們軟件可以精確到小數點後麵多少位了? Nuke究竟可以精確到小數點後麵多少位呢?我們這裏通過在Nuke中輸入Python的代碼來得到，如圖所示。

我們可以看到0.5除以0.3應該是除不盡的，所以最終返回的結果保留了小數點後麵多少位就代表Nik在進行浮點運算時精確到了小數點後麵多少位。

“1666666小數點後麵有11位，也就是100多億，要比16bit的65 536大了不知道多少倍，因此輝點數據要比整型數據更加精確。

浮點類型的數據還有一個非常強大的優勢，就是整型數據會被壓縮到0~1的範圍內，超出的部分便會被裁切掉，而浮點類型的數據會完美地保留下來，理論上為0 infinity (無限) (這-點讀者可以查看16it alf文件的開發文檔)。

下麵通過一 張圖像來說明整型與浮點之間的差別，如圖所示。這張圖像為16 Bit-half的OpxmEXR格式文件(16 bit“half"表述的就是l6bit-float浮點)。

Tips :關於圖像格式的相關知識在後麵的章節中會詳細講解。

如圖所示，光標所指的視圖區域，下麵的數值區域顯示的RGB通道數值為“4.77344，312500 0.73389” ，如上麵圖表所示樣，在高曝光區域的數值超過了1。.f/B，644x874bbc X= 420v= 540

如圖所示，查看示波圖，可以看到RGB三通道的信息都被很好地保留了，並且遠遠超出底部橙色的警示線(底部的橙色線條實際上是0~ 1的範圍線，從高度上來看差距非常大)。

當我們調整視窗 的Gain光圈參數時，會發現圖像上的玻璃顯現出了豐富的細節，就好像降低了相機曝光後產生的結果，圖像原有的信息全部都被保留下來了，如圖4.050所示。

下圖為使用16 bit short (整型) Tif格式文件，注意同樣為光標所指區域，可是在顯示RGB三通道數值時，變成了“0.39478,0.21558,0.08997”, 如圖所示。

可以看到，數據被壓縮到0~1的範圍內(顏色全部分布在橙色警示線內)，如圖所示。

調節Gain參數後的結果，圖像並沒有顯現出玻璃的細節，而變成了灰色，這是因為圖像高亮區域的信息被截斷了，沒有保留下來，如圖所示。

上麵的案例讓我們非常驚歎於浮點類型的數據與整型類型的數據之間的差距。可以看出，浮點類型的數據有著明顯的優勢，其實它的這些優勢同膠片非常相似，這也是為什麼在製作電影特效時需要使用浮點類型的數據。

這裏我們再來看一下膠片素材的顯示效果，如圖4.054所示，這是:張夜景的膠片數字圖像。

放大其室內著火的區域，也是高曝光區域，如圖所示， 光標所指像素區域的數值為9.49619，5.41802，2.47059,同樣數值是大於1的。

降低顯示Gain時，可以看到火焰的細節全部都破展現出來了，完美地還原了其原始的顯示效果，如圖所示。

當然，膠片的魅力遠不止這點，但其較高的寬容度卻可以稱之為最重要的一點，因為隻有這樣才可以保證膠片在放映過程中充分還原其原始的顯示效果。畢竟電影始終要帶給我們最高的視覺享受。在進行電影後期特效製作過程中，需要無時無刻地注意素材的寬容度。特別是在這種有高亮度信息顯示的鏡頭中，如果合入的素材沒有較高的寬容度，那麼勢必會造成素材之間融合出現問題。因此無論是三維渲染出來的素材文件，還是後期素材，都要盡量保證其為Float [浮點]型數據。

Tips: 寬容度是指膠片所能正確容納的景物亮度反差範圍。能將亮度反差很大的景物正確記錄下來的膠片稱為寬度大的膠片，反之則稱為寬容度小的膠片。一般說來 ,膠片的寬容度應該是越大越好。寬容度小的膠片常會使景物明暗部分在影像上得不到正確反映,損害影像的真實性。此外還有在使用上的曝光寬容度、顯影寬容度等, 都是指使用中的允許範圍。