nuke教程之色彩空間原理精講（六）

02.膠片特性曲線分解

膠片的特性曲線一般可以分為5區: 最低密度區(D-min) 、趾區(The Toe)、直線區( Straightline)、肩區(The Soulder)和最高密度區(D-max) 。可以參考圖4.068中標識的區域。

(1)最低密度區

最低密度區又稱無響應區，是指膠片片基的密度與未曝光的鹵化銀顯影後得到的密度，這個區的密度是衡定的。

對於黑白膠片，這個區也被稱為灰霧(Fog) ，指的是未經曝光而顯影產生的淨密度。

對於彩色膠片稱為最低密度(D-min) 。

(2)趾區

趾區又稱曝光不足區。這個區曲線的斜率隨等量增加的曝光而逐漸增加，換句話說，當曝光量以等量增加時，密度的增量卻是逐漸增加的，增加的幅度與曝光量不同步。如果影像出現在這個區域，影像的密度將不能得到正確的再現，導致影像失真，層次也因為對比小而表現得較為平淡，暗部缺乏細節。

(3)直線區

直線區又稱正常曝光區，這個區曲線的斜率是相對恒定的，密度隨曝光量對數值增大而等速增加。

這個區可以正確地反映影像的影調、細節、層次，因此為了獲得最佳影像效果，攝影師-般會把圖像中所有重要的信息和細節都放在這個區。

(4)肩區

肩區又稱曝光過度區，這個區隨曝光量增加，曲線的斜率逐漸減小，當再增加曝光，密度不再增加,將達到膠片的最大密度(D-max)。這個區通常是景物的高光區，所以往往會造成高光部分沒有細節，曝光過度的同時也會造成膠片顆粒變粗。

(5)最大密度區

最大密度區所有鹵化銀或者染料都已曝光，再增加曝光並不增加密度，這是一種膠片所能達到最大的密度，對於膠片，D-max般不會超過4.0。

下表展示了 膠片的密度D與曝光量H、場景亮度和快門速度，還有對製作最重要的Log Code之間的對照關係。通過這個列表可以更清楚各個數據之間的聯係，知道在拍攝膠片時，如何控製好快門速度以得到正確的膠片曝光。通過標記區域所標記的名稱，還可以知道膠片由暗到明，究竟分為哪些階段與等級。

03. Log對數空間下的數值Log Code Value

這裏來看一FLog code值同密度之間的換算公式

Log code value = 95 + 500 * density above base

density above base = Log code value / 500-0.19

通過這個公式可以求出Log code值，這個值用於計算在Log (對數)空間下圖像的數值。正如前麵所介紹的，通常使用的電影掃描格式為Cineon或DPX，它們都是使用每通道l0bits位深，數據(LogCode Value)分布在0~1023之間。

Tips :在Nuke中可以通過單擊Viewer [視窗]右下角的[向下箭頭 ]菜單來選擇使用何種單位模式來查看圖像數據值。如圖4.069所示,當前選擇的就是Log -Log code value。

如圖所示，當選擇使用Log code來查看圖像數值時，Viewer [視窗]底部會顯示光標所指當前像素的log值。

04.Log 2 Linear轉換

如果想要把在Log (對數)空間下的DPX/Cineon文件轉換為Linear [線性]空間下的文件，那麼便需要知道究竟要使用整個膠片特性曲線呢?還是隻使用一部分?

圖是把 -個Cineon 10bit log對數空間圖像的全部動態範圍轉換到一個l6bit線性圖像的結果。正常曝光區域突然衰減到不足全部數據範圍的10%，高亮區域增加到全部數據的90%。這個巨大的比例差異是因為平時我們肉眼所見到的亮度範圍跟太陽光的範圍比起來，簡直就小得可憐，但膠片在曝光時確實會曝光整個動態範圍。

當膠片被掃描成10 bit log格式時，膠片全部的1000:1動態範圍就都被掃描到了。上圖中高亮白部分表示超過反射表麵的亮度，包括高光、燈光和太陽光等，這個部分就是曝光過度範圍。正常曝光是圖中normal的部分，從人、車和建築物等漫反射麵散射出來的光，便可以得到正確的曝光。

圖中都是含有高反射和高曝光區域的圖像。

下圖是屬於正常曝光範圍內的圖像。

90% White Point的亮度為高亮部分最亮值的1/16。通過下圖更可以看出正常曝光的膠片區域占整個範圍的很小一部分。

所以大部分區域都浪費在了這些高曝光部分，隻有很少的區域可以使用，這也就是對數空間要被開發出來的原因之一。 在Log空間中正常曝光區域被擴大到線性空間的2/3，高亮度隻占1/3。 這對於描述圖像信息來說是絕對有利的，可以保證被轉換成數字格式的膠片文件，其大部分空間所保留的是我們肉眼所能看見的區域，而那些高亮區域隻占很小一部分。

所以在進行Log2Lin的轉換過程中，其實我們隻是選取了一部分區域，從最暗的D-Min (對應Logcode值為95)到白色90% White (對應Log code值為685)，高於685的部分為高曝光區域，如果以線性數值來表示就是大於1.0的部分。

Tips :請記住在後期軟件中D-Min所標記的階段稱為Black (黑電平)， 而90% White標記的階段稱為White (白電平) ,如圖所示。

05.黑電平

在膠片趾部之下的部分，表示未曝光的區域。一般 會產生嚴重的噪點，就好像DC的ISO提高，也會產生大量的噪點。

06.白電平

90% White表示的是線性曝光值為90%，所對應的log值為685，密度值為1.18,在這個範圍以內的，也就是橙色線以內的為正常曝光區域。

在Nuke軟件中單擊創建Color>Log2Lin節點，圖所示為 節點的參數麵板。

注意紅色虛線框所框選出來的區域，black參 數默認值為95，對應Linear [線性]的0.0; White參數默認值為685，對應Linear [線性]下的1.0。 當圖像含有Log Code值大於685的區域時，對應到Linear[線性]下就是大於1.0的部分。

Gamma默認為0.6是因為對 於膠片掃描來說，隻有假設Gamma值為0.6時，每隔log code為90才等同於一擋曝光。

這樣便可以正確地把一個Log (對數)空的文件轉換為Linear [線性]空間。

Notice:上麵這3個數值在一般情況下都是不需要進行修改的，保持默認即可。