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AE和C4D中的线性工作流程深究

在最开始学C4D的时候,写过一个关于c4d中线性流程的文章,也做了一些分析,但是现在回头看看只是一知半见,很多地方都是在照葫芦画瓢,根本没有真正理解。而且在以后的几篇文章中也反驳了当初的一些结论。现在这个文章只能作为一个参考价值了。

每一年开头回想起去年的这个时候,都能明显感觉到那时的自己见识和技能都很肤浅,很庆幸自己能在一直提升。而且明年的这个时候回想今天也有现在感觉的话,说明这一年自己算是没白过。

前几天找到了一篇写的很详细的关于线性工作流程的文章,讲解的挺详细,直接命中原理。不过是英文的,所以在这里翻译出来。看完后再结合之前的那个文章,对于线性流程理解的更深了。

原文地址:http://helloluxx.com/tutorials/cinema4d-2/cinema4d-rendering/linear-workflow-in-cinema4d-and-after-effects/


线性工作流程(LWF)是C4D里一个相对新的功能。在C4D R12引入线性工作流程之前,只能使用第三方插件来达到这个效果。比如 DeGamma by The Third Party.(已失效)。

这篇文章的目的就是解释LWF背后的理论,以及在你的工作环境中使用LWF时使用适当的技巧、文件格式和流程。

下面文章中的信息来自知识渊博的Philip Losch,C4D的帮助文档就是他写的,他也是C4D的优秀责任策划之一。

我很感谢Philip允许我使用他的文章素材。

为什么会有LWF?

如今的显示器不能正确显示出颜色真实的样子。让我们来看下这个例子:

AE和C4D中的线性工作流程深究

底下的两个颜色哪一个更接近上面的?

这里解释一下,在我的显示器和笔记本上看,上面的长条都是偏向黄色的!不知道你的看起来什么样。

最初看到这个问题时很纳闷,因为无论底下哪一个都和上面的差很多。直到我放大了看。

AE和C4D中的线性工作流程深究

不知道在你的显示器上看什么样子,至少在我这里缩放为100%时,上面的颜色是偏向黄色,放大时会突然“变色”成灰色,而且看起来更像右下角的颜色。应该是显示器太差劲导致的。

这种情况不管是在网页中,还是本地图片查看,还是Photoshop中都有这种效果。并且在上下滑动网页时,颜色会闪烁。

令人惊讶的答案是:不是右边的,左边的才更接近(取决于你的显示器)。

为什么这个结果会令人惊讶?把这个图片放大600%我们会看到:

AE和C4D中的线性工作流程深究

上面的是正常黑白像素混合,左下角是75%灰(192,192,192),右下角的是50%灰(128,128,128)。

现在……难道不是应该平均混合黑白像素的图片更接近右下角50%灰吗?

至少我们学数学时候被教过(0%+100%)*½ = 50%。

不幸的是,显示器并不是这样工作的,并不是线性显示颜色。在显示器中0%到100%的中间值并不是50%。显示器用一种叫做伽马曲线(Gamma Curve)的方式来显示输入的信号。(实际上要比更复杂一些,不过我们先暂时这么简答理解着。)

AE和C4D中的线性工作流程深究

这是显示器伽马曲线。

从左到右是输入的图片亮度,从下到上是显示器实际显示的亮度。所以如果这个图片的颜色是50%灰色,那么实际显示出来的大概是23%灰色。想要显示出是50%,你需要一个实际是大概75%灰的图片(可以从图片红色虚线中看出)。

正如刚刚提到的,实际情况要比这个更复杂。显示器有一种“颜色配置文件”,这个颜色配置文件是用一个曲线来定义红绿蓝通道的相互作用。这个颜色配置文件可以做任何事,比如,用50%绿色替代红色,添加红色和绿色变为蓝色……因为图片在不同设备上会有很大不同一样,所以许多图片格式允许在生成图片时嵌入一个颜色协议。

现如今大多数图片生成时都使用一种叫做sRGB的颜色协议。sRGB可以粗略地看成单独影响红色、绿色、蓝色的曲线。

但是制造一个不能线性显示颜色并且不知道真正颜色是什么样的显示器不是很蠢吗?答案为是但也不是,不幸的是我们人类的眼睛接受光的强度也不是线性的,更容易受到中心光强范围的影响。

我们的眼睛能感受无限多的颜色,所以这无关紧要。但是大部分显示器技术每个通道只能显示出8位颜色(在一些医用显示器能显示10位)。

所以现在我们知道我们不得不凑合用目前的这个技术时,我们必须找到一个更好的解决方案。实际上,已经有一个尽可能修正软件的方案——线性工作流程。

不使用LWF渲染最大的问题就是:光容易过曝并且颜色混合不自然。尽管艺术家可以通过调节光线、衰减、颜色等等,但是这只是从一定程度上去修正。

LWF是怎么工作的

C4D足够聪明,它给你一个“一键解决”按钮。默认情况下创建新场景时LWF是打开的。如果你想找到这个“一键解决”按钮,那么就打开工程设置(Ctrl+D或者从编辑菜单中找到)。

AE和C4D中的线性工作流程深究

这会帮助你理解LWF内部是怎么工作的,尤其是当你需要稍后再其他软件中渲染图片时。让我们来观察下面的图(LWF开启):

AE和C4D中的线性工作流程深究

LWF的工作三步骤:

  1. 在渲染前将一种称之为“资源”的信息(比如颜色、位图或外部参照)从原来的颜色空间(如果没有的话,默认是sRGB空间)转到线性颜色空间。
  2. 渲染引擎在线性空间中做所有的计算。
  3. 把渲染图片从线性空间转为用户选择的其它颜色空间,并且这个颜色空间会被嵌入到图片内,如果这个图片格式允许的话。

只有一种情况例外,如果你的材质或者颜色在凹凸通道、Alpha通道、标准通道或者置换通道中用的是原始图片数据(“RAW”image data),那么第一步就省略了。原因是,其它软件比如“Z-Brush”希望以一个固定的方式来处理图片并且控制高度信息(比如黑色为0m,白色为100m,50%灰色为50m)。你也可以这么认为,所有的材质通道不需要用材质颜色做任何事(凹凸和法线通道仅受光影响,Alpha削减了一部分材质,置换通道能够改变高度),所以不需要经历第一步。

这有一个具体的过程例子:

  1. 一个8bit圆形材质不包含颜色配置文件。如果一个图片没有颜色配置文件的话,C4D会默认使用sRGB(最广泛使用的一种配置文件)。并且我们假设这个圆形材质是75%蓝色。C4D现在从sRGB颜色空间转为线性颜色空间。所以现在的值从75%变为50%。
  2. C4D线性的计算所有光线(这也是图片为什么会被渲染的很出色,因为没有了颜色失真发生)。我们假设一个像素是50%亮度。所以得到50%*50% = 25%蓝色。
  3. 输出图片时,图片会再次转换工作空间,在这个例子里是sRGB。我们的25%蓝色应用sRGB曲线转换后可以粗略地视为56%。所以最终结果是我们的像素变为56%,尽管传统渲染方式应该为75%*50% = 37%。

所以他们使用了LWF并且幸福地在一起……

并不是!如果你认为我们最终解决了使用XX硬件问题的话,我不得不让你失望了,因为我们还是不幸地使用着XX软件!这个问题会年复一年的存在直到大多数软件能正确地处理颜色配置文件,比如线性工作流程。

幸运地是C4D、AE、PS(和为数不多的几个现代合成软件,比如Nuke)能很好的在一起工作,只要你选择了正确的设置。

让我们一步一步地处理限制和问题。

1.Windows和MAC OS X

现在操作系统已经支持一些颜色配置文件。OS X已经能非常好的识别图片配置文件,Windows 7能够识别一些文件格式,但是老版本的Windows不能识别颜色配置文件。所以在查看图片时,最好使用C4D的图片查看器,因为它总是支持颜色配置文件。如果你点击视图菜单,你将会看到一个选项能查看图片使用什么颜色配置文件或者没有使用。选择信息标签,你能看到颜色配置文件被指定当前查看的图片。

AE和C4D中的线性工作流程深究

2.文件格式

许多图片格式不支持嵌入颜色配置文件,尽管在你使用sRGB颜色空间渲染图片时没有太大问题(因为大多数软件默认使用这个),但是在多通道渲染和线性工作流程中颜色配置文件必须是线性的时,这会是一个很大的问题。

你可以在使用C4D渲染设置时选择你想使用的颜色配置文件。

AE和C4D中的线性工作流程深究

尽量总是选择一个支持颜色空间信息的图片格式,除非:

  • 你使用sRGB颜色空间渲染常规图片
  • 你使用多通道渲染,但是没有激活LWF
  • 你使用多通道渲染,到那时知道如何在你的合成软件中设置参数

下面的这些文件格式不支持嵌入颜色空间信息:BMP;DPX(8- 和 16-位);OpenEXR(8- 和16- 位 )IFF;RLA;RPF;TGA;Quicktime xxx(xxx = 任意格式);AVI Movies;Quicktime Movies

3.32位图片

在你输入或输出32位图片时有个特殊情况,32位图片总是使用线性颜色空间。C4D自动帮你考虑这个问题,当你输出32位图片时,颜色空间选项默认是不激活状态,并且使用着线性颜色空间。

4.Photoshop CS4和更高版本

Photoshop在读取和写入常规图片时没有任何问题,一张图片的多通道渲染图也能正确地处理,除非一种情况:如果你没有使用LWF并且输出了32位图片,Photoshop将不能正确地合成。这个问题出现的原因是刚刚提到的限制,32位图片格式不能包含任何颜色配置文件。

5.AfterEffects CS 4 和更高版本

在AE中最重要的设置是在你的工程设置中调整“线性工作空间”。

AE和C4D中的线性工作流程深究

如果你在C4D中使用了LWF,那么在AE中就勾选,反之不勾选。

这样做的原因是:多通道把计算“外包”给了合成软件。只有当合成软件做和渲染引擎相同的精确计算时才会生效,这也意味着操作颜色空间时也相同。

当你在AE工程中使用颜色管理时,选择一个素材项目,将会在工程窗口上面靠近缩略图的位置显示颜色配置文件。你可以检查配置文件是否被正确识别。

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尽量使用16位或以上的颜色深度,以免出现条带纹络的情况,因为多通道就像多个图层,转换为8位颜色空间的显示器时不够用。

对于特别的通道,比如UVW数据、法线贴图等,在“解释素材”对话框中激活“保护RGB”设置来使用原始数据(不受任何颜色配置文件影响)。

AE和C4D中的线性工作流程深究

所以现在你知道了,线性工作流程在C4D和AE中相当于一个保护壳。希望这篇文章能够帮助你解决所有可能遇到的关于LWF和C4D问题。再次非常感谢Philip Losch最开始准备的这些信息,并且允许我发布在我的网站中。


所以现在我们知道了,没有一个固定的要求是否要打开LWF,因为这取决于你想要的效果和你的工作习惯。当然在最开始学习中,打开LWF能很好的保护渲染不会过曝,看起来也更漂亮。

(完)

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