nuke教程之色彩空間原理精講（五）

5.Format [圖像格式]

下麵我們來為大家介紹一些在影視後期製作中常用的圖像格式，如Tiff、 EXR、Dpx、Cin。

在介紹這些常用圖象格式的同時我們也會講解如何使用三維軟件渲染出相應的文件格式。

01.Tiff格式

Tif是一種較為常用的壓縮圖像格式，位深分為8 bit(整型)、16 bit short (16bit整型) 和32 bit float (浮點)。

Tips : Maya使用mental ray渲染器輸出Tiff文件時 ,可以在Quality> Framebuffer中選擇圖像的位深。默認為4x8 Bit ,如圖所示。

02.EXR格式

如圖所示，EXR全名為OpenEXR,是ILM工業 光魔為計算機圖形程序而開發的一種 高動態範圍(high dynamic range簡寫HDR)圖像文件格式，目前已經被廣泛地應用於影視後期製作當中。EXR文件具有較高的動態範圍(上麵已經做過對比了) ;支持16 bit half (16 bit float)、32 bit float浮點、32 bititege整型的文件格式:具有多種無損的壓縮算法;具有強大的擴展性，用戶可以使用C++語言對圖像的屬性進行編寫:EXR最有用的地方便是支持多通道輸出，這樣我們在使用三維軟件渲染多通道圖像時，便可以把這些圖像以通道的形式全部存儲在一張EXR文件 當中。.

在Maya中輸出EXR格式的文件的方法如下。

(1) Maya默認的渲染器是不支持OpenEXR文件輸出的，需要切換到mentalray渲染器，在Imageformat F麵選擇OpenEXR格式，如圖所示。

(2) 當選擇了EXR圖像格式之後，Maya底部的信息欄會顯示一條提示，表示當前選擇的幀緩存數據類型為8 bit, EXR支持 高動態範圍可以在Quality參數欄下的Framebuffer內進行設置，如圖所示。

(3)進入Framebuffer [幀緩存]設置欄，在Data Type [數據類型]下麵選擇RGBA (Half) 4X16bit,如圖所示， 這樣便可以輸出每通道16 bit half的EXR格式文件了。

FEXR格式文件的輸出設置如下。

(1) Houdini下的mentalray渲染器對EXR格式文件支持非常好，直接進行設置即可。首先創建一個mantra渲染節點，如圖所示。

(2)進入Properties [屬性]參數欄，可以直接單擊Output Picture [輸出圖像]最右側的下拉菜單按鈕，從中選擇Sequence of .exr files,這樣即可渲染EXR格式的文件，如圖所示。

(3)可以在Quantization下拉菜單中選擇16 bit float,如圖所示。

下圖即為渲染出來的Exr格式文件，不同曝光下顯示的不同效果，如圖所示。

03.Cineon格式

Cineon文件擴展名為“.cin” 。Cineon本是一套硬件設備，包括膠片掃描和記錄，由柯達公司為了數字中間片製作而設計，可以進行2k和4k膠片製作，但柯達公司已經停止生產這套設備，但Cineon(.cin)文件格式卻仍為全世界的影視特效所使用，Cineon的Logo如圖所示。

Cineon文件由膠片掃描儀掃描而成。其R、G、B三通道每通道為10 bit,總共為32 bit,有2 bit沒有被使用，其色彩空間為Log (對數)模式。

04.DPX格式

DPX全名為Digital Picture Exchange,是一種常用的數字中間片格式，文件擴展名為“.dpx”，通常用於描述經膠片掃描儀掃描而成未經壓縮的Log空間圖像文件。DPX圖像文件是在Cineon 2.0版本的基礎

上改進而成的。目前在國內的影視製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這4種位深模式可供選擇。

6.LOG [對數]空間

LOG是由Kodak公司研發的專門適用於膠片數字化的色彩空間定義。將12~14 bit的膠片掃描結果按照對數方式變換到10bit Log (對數)空間，可以在減小數據存儲量的同時很好地保留原始底片的色彩信息。如圖所示，這兩張圖像都是電影《第九區》中的鏡頭，可以看到，兩張圖像的顏色都比較暗，而且顯示效果比較灰，沒有對比。這就是Log (對數)空間下的圖像顯示效果，但由於大部分製作係統都工作在線性空間下，所以10 bit log往往給製作環節造成了較多困擾。

01.膠片特性曲線(Characteristic Curve)

觀察圖4.068，我們會發現圖中坐標係上有一- 條上下呈弧形而中間較為平直的紅色曲線，這條曲線稱為膠片特性曲線。這裏來簡單介紹一下這條特性曲線。

膠片感光材料的乳劑層經曝光和顯影加工後，它的透明程度會由於金屬銀的積澱而降低。乳劑層透明度的降低又與許多因素有關，在標準衝洗過程的前提下，曝光量(H) 就成了影響透明度最重要的因素。

為了尋找乳劑層透明程度與曝光量之間關係的數學公式，19世紀90年代， 英國兩位學者(化學家H-Hurter和工程師V-Driffield)用了約十年時間，終於找到乳劑層中沉澱的金屬銀的密度與曝光量在適當條件下的顯影程度之間的比例關係，並建議用曝光量的對數和密度的對數(即阻光率)作為橫縱坐標，描述它們之間的關係。這個坐標係後來被稱為H-D曲線，也稱為特性曲線，或者稱為曝光量-密度曲線，許多地方也直接叫密度曲線(Density Curve)。

由於曝光量通常用H來表示，特性曲線的橫標就是IgH,所以H-D曲線實際是一 語雙關， 既指Hurter-Difeld曲線，也可以理解為曝光量(H) -密度(D)曲線。

實際上，特性曲線描述的就是膠片顯影後不同曝光量與相應密度的關係。密度值來源於一係列膠片試條，這些試條經精確校正的感光計(Sensitometer) 曝光，然後按照嚴格標準進行衝洗。每個試條上的照度(E,單位是勒克斯lux)乘以曝光時間(t, 單位是秒sec) 得到曝光量(H)，即H等於乳劑層上所受光的照度(E)和照射時間(t) 的乘積(H=E*t)，單位為勒克斯-秒(lux-sec) ，也就是單位麵積乳劑層上接受的總光量。

Tips :勒克斯(Lux)是指一支標準蠟燭在一米距離產生的照度。 如果膠片在距離標準蠟燭米曝光秒鍾,那麼膠片接受的曝光量就是1 lux-sec。

將H除以10為底的對數(即1gH) 繪製橫坐標，以密度(D) 繪製縱坐標得到的曲線即為測試膠片的特性曲線。