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颜色分级和胶片色调映射器

ColorGrading_Overview.png

颜色分级工具使您能够更改场景的视觉效果和色调,例如本文中使用不同场景颜色显示场景的示例。

在虚幻引擎中,**颜色分级**一词涵盖了高动态范围(HDR)显示输出 使用的色调映射功能(HDR到LDR转换), 并改进了图像的颜色校正(用于筛选颜色变换的LDR颜色)处理。

色调映射

色调映射 功能的目的是将广泛的高动态范围(HDR)颜色映射到显示器能够输出的低动态范围(LDR)。这是后期处理的最后一个阶段, 经过法线渲染后,这个过程在后期处理期间执行。您可以将色调映射的过程想象成一种模拟胶片对光线的反应的方法。

filmictonemapper)

学院色彩编码系统(ACES)胶片色调映射器

从虚幻引擎4.15版本开始,胶片色调映射器作为默认色调映射器启用。之前开发的任何内容可能会因为这项更改而呈现不同的效果。要使用旧色调映射器, 可以输入以下控制台命令:

r.TonemapperFilm 0

输入以下内容,可以使用最接近“旧”色调映射器的色调映射器属性值:

  • 斜面(Slope):0.98

  • 末端(Toe):0.3

  • 肩部(Shoulder):0.22

  • 黑色调(Black Clip):0

  • 白色调(White Clip):0.025

UE4中使用的胶片色调映射器符合学院色彩编码系统(ACES) 针对电视和电影 设定的行业标准。这样可确保在多种不同的格式和显示器之间保持颜色一致,同时确保源资料在未来的可用性,因为不必针对未来出现的 每种介质进行调整。该胶片色调映射器还使用UE4之前使用的相同全局色调映射器,唯一不同的是现在有一种胶片反应,意味着S形曲线现在能更好地模拟 生胶片来打造更优质的总体外观。

有明显不同的两个地方分别是泛光和曝光度。

物理更正自发光和泛光

现在,自发光值在物理上是正确的,因此随着自发光率的增大,颜色会变浅,类似于彩色光在真实世界中的工作原理。颜色经过色调映射后,如果最终颜色 足够量,能够开始让胶片/传感器变得饱和,颜色就会变白。

胶片色调映射器 | 自发光

旧色调映射器 | 自发光

该示例对比的是“旧”色调映射器和新的胶片色调映射器。自发光率足够大时,颜色开始变白,这与旧色调映射器不同,旧版的值会 变得过度饱和,导致材质区域失去细节。在胶片色调映射器中,您甚至可以看到,该场景中的泛光保持其物理上的正确度,同时 也不会过度饱和,从而保留反射原色值。

曝光度

曝光度在物理上是正确的,因此颜色仍保持其原有的形状,而不是失去细节。

Exposure_Default.png

在该示例中,有多种颜色和材质类型以及不同的粗糙度和金属感。曝光偏差也设置为0。

胶片色调映射器 | 曝光偏差:3

旧色调映射器 | 曝光偏差:3

在这个比较中,曝光偏差已经增加到值3,因此真实地展现了胶片色调映射器与“旧”色调映射器实现相比较的反应。此外,值3也意味着,经过处理的图像亮度是默认值0的八倍,如以上示例所示。

随着曝光度的增加,胶片和“旧”色调映射器之间的差异会变得越来越明显。胶片示例中的球体会继续保持其颜色和阴影的形状,即使它们看起来似乎更明亮一些。使用“旧”色调映射器的球体的颜色将开始与阴影混合起来。纯色球体确实会变得明亮,但你很难辨别出它们有较高的曝光值,而胶片色调映射器考虑了这一点。如果增大曝光值,胶片反应看起来就像一个自然的镜头效果。

色调映射器设置

在后期处理体积的 色调映射器(Tone Mapper) 部分中,您会看到与ACES标准化生胶片相符的属性。您可以调节这些色调映射器控制,为项目模拟出其他类型的生胶片效果。

建议在项目范围内对这些属性进行更改来打造特定的效果,而不是动态更改或逐个镜头的更改。相反,您应使用 颜色分级 属性进行任何艺术效果调整。

ToneMapperProperties.png

属性

说明

色调映射器

斜面(Slope)

该属性调整用于色调映射器的S曲线的坡度,值越大,斜坡越陡(越深),值越小,斜坡越平缓(越浅)。值在范围[0.0, 1.0].[0.0, 1.0]。

Slope:0.88(默认值)

Slope:0.6

Slope:0.88(默认值)

Slope:0.6

末端(Toe)

该属性调节色调映射器中的深色。值在范围[0.0, 1.0].[0.0, 1.0]。

Toe:0.55(默认值)

Toe:0.8

Toe:0.55(默认值)

Toe:0.8

肩部(Shoulder)

该属性调节色调映射器中的亮色。值在范围[0.0, 1.0]中

Shoulder:0.26(默认值)

Shoulder:1

Shoulder:0.26(默认值)

Shoulder:1

黑色调(Black Clip)

该属性设置当黑色开始截断其值时发生交叉的位置。一般来说,不应 调整该值。该值在范围[0.0, 1.0]中

Black Clip:0(默认值)

Black Clip:0.1

Black Clip:0(默认值)

Black Clip:0.1

白色调(White Clip)

该属性设置当白色开始开始截断其值时发生交叉的位置。在大多数情况下会呈现出细微变化。该值在范围 [0.0, 1.0] 中

White Clip:0.04(默认值)

White Clip:0.2

White Clip:0.04(默认值)

White Clip:0.2

如果您想像上图一样在实时图表中测试不同的色调映射器值,可以设置默认UE4色调映射器示例

颜色校正

颜色校正或颜色分级用于变更或增强场景的总体照明颜色。随着HDR显示器的出现,在处理前保持颜色 原有的色彩变得非常重要。这样可确保正确显示颜色。

在过去,颜色校正是通过查找表(LUT) 实现的,而LUT使用的是LDR,显示器上输出的最终颜色 使用的是sRGB颜色空间。这在使用HDR显示器时会存在问题,因为LUT只是当前支持的、调节参数时所针对的显示器的一个快照, 不能在HDR显示器上呈现相同的效果。为解决这类问题,颜色校正控制 在场景引用的线性空间中完成其工作, 这意味着所有颜色都是先捕捉,再进行色调映射。这样就可以根据任何颜色校正仅调节一个HDR显示器上的颜色,然后在输出图像的所有显示器都能正确显示, 而无论是HDR还是LDR均无影响。

如需进一步了解HDR管道以及如何有效利用以为您创造更优质内容的信息,请参阅高动态范围显示输出 页面。

颜色校正属性

在后期处理体积的 颜色分级 部分中,您会找到能够对场景进行更多艺术效果控制的属性。

设置

RGBColorWheel.png

HSVColorWheel.png

RGB

HSV

在每个部分下面,您可以使用色轮来选择和拖动颜色值。您还可以在以下模式中选择:

  • RGB——该选项调节红色、绿色、蓝色值。

  • HSV——该选项调节色调和饱和度值。

要更精准地控制滑块值,可以按住 Shift 键,同时拖动滑块。

ColorGradingProperties.png

属性

说明

白平衡

该部分中的属性用于调节场景中的颜色,以便白色呈现出真正的白色。这样在指定光照条件下,能够正确照亮场景中的其他颜色。

色温(Temp)

该属性调节与场景中的光线温度有关的白平衡。光线温度与该属性匹配时,光线呈现为白色。使用的值高于场景中的光线时,会产生“暖色”或黄色,相反,如果值低于场景光线,则产生“冷色”或蓝色。

色调(Tint)

该属性通过调节青色和洋红色范围来调整场景的白平衡温度色调。理想状态下,调节白平衡 色温(Temp) 属性后应使用该设置来获得正确的颜色。在某些光线温度下,颜色可能会看起来更黄或更蓝。该属性可以用于平衡所产生的颜色,让颜色看起来更自然一些。

全局

该部分中的属性是您可以用于场景的一组全局颜色校正。

饱和度(Saturation)

该属性调整所表现的颜色(色调)的强度(纯度)。饱和度越高,颜色看起来越接近原色(红色、绿色、蓝色),饱和度降低时,颜色的灰色或褪色效果变得明显。

对比度(Contrast)

该属性将调节场景中光线和深色值的色调范围。降低强度会去除高亮,让图像显得更亮,营造出一种褪色效果,而强度提升会加强高亮,让整体图像变暗。

伽马(Gamma)

该属性将调节图像中间色调的亮度以准确重现颜色。降低或增大该值会让图像呈现出褪色或过暗的效果。

增益(Gain)

该属性调节图像白色(高亮)的亮度以准确重现颜色。增大或降低该值会让图像呈现出褪色或过暗的效果。

偏移(Offset)

该属性将调节图像黑色(阴影)的亮度以准确重现颜色。增大或降低该值会让图像阴影呈现出褪色或过暗的效果。

场景颜色色调(Scene Color Tint)

这是一个应用于HDR场景颜色的滤色贴图的乘数。

颜色分级LUT强度(Color Grading LUT Intensity)

一种控制颜色校正效果的比例因子。

颜色分级LUT

用作颜色校正的查找表的LUT纹理。

单击查看大图。

单击查看大图。

单击查看大图。

中性LUT

偏绿LUT

偏红LUT

阴影

该部分中的属性用于调整场景中阴影的颜色校正值。

Saturation

该属性调整所表现的颜色(色调)的强度(纯度)。饱和度越高,颜色看起来越接近原色(红色、绿色、蓝色),饱和度降低时,颜色的灰色或褪色效果变得明显。

对比度(Contrast)

该属性将调节场景中光线和深色值的色调范围。降低强度会去除高亮,让图像显得更亮,营造出一种褪色效果,而强度提升会加强高亮,让整体图像变暗。

伽马(Gamma)

该属性将调节图像的亮度以准确重现颜色。增大或降低该值会让图像中间色调呈现出褪色或过暗的效果。

增益(Gain)

该属性调节图像白色(高亮)的亮度以准确重现颜色。增大或降低该值会让图像呈现出褪色或过暗的效果。

偏移(Offset)

该属性将调节图像黑色(阴影)的亮度以准确重现颜色。增大或降低该值会让图像阴影呈现出褪色或过暗的效果。

最大阴影(Shadows Max)

这是影响 阴影 部分中已经调整的颜色校正属性的属性乘数。

中间色调

该部分中的属性用于调整场景的中间色调的颜色校正值。

饱和度(Saturation)

该属性调整所表现的颜色(色调)的强度(纯度)。饱和度越高,颜色看起来越接近原色(红色、绿色、蓝色),饱和度降低时,颜色的灰色或褪色效果变得明显。

对比度(Contrast)

该属性将调节场景中光线和深色值的色调范围。降低强度会去除高亮,让图像显得更亮,营造出一种褪色效果,而强度提升会加强高亮,让整体图像变暗。

伽马(Gamma)

该属性将调节图像的亮度以准确重现颜色。增大或降低该值会让图像中间色调呈现出褪色或过暗的效果。

增益(Gain)

该属性调节图像白色(高亮)的亮度以准确重现颜色。增大或降低该值会让图像呈现出褪色或过暗的效果。

偏移(Offset)

该属性将调节图像黑色(阴影)的亮度以准确重现颜色。增大或降低该值会让图像阴影呈现出褪色或过暗的效果。

高亮

该部分中的属性用于调整场景的高亮部分的颜色校正值。

饱和度(Saturation)

该属性调整所表现的颜色(色调)的强度(纯度)。饱和度越高,颜色看起来越接近原色(红色、绿色、蓝色),饱和度降低时,颜色的灰色或褪色效果变得明显。

对比度(Contrast)

该属性将调节场景中光线和深色值的色调范围。降低强度会去除高亮,让图像显得更亮,营造出一种褪色效果,而强度提升会加强高亮,让整体图像变暗。

伽马(Gamma)

该属性将调节图像的亮度以准确重现颜色。增大或降低该值会让图像中间色调呈现出褪色或过暗的效果。

增益(Gain)

该属性调节图像白色(高亮)的亮度以准确重现颜色。增大或降低该值会让图像呈现出褪色或过暗的效果。

偏移(Offset)

该属性将调节图像黑色(阴影)的亮度以准确重现颜色。增大或降低该值会让图像阴影呈现出褪色或过暗的效果。

最小高亮(HighLights Min)

这是影响 阴影 部分中已经调整的颜色校正属性的属性乘数。

良好颜色校正的工作流

在使用后期处理体积中的颜色分级工具时,应培养一些好的使用习惯。

  • 色调映射器 控制应针对项目范围外观进行设置。理想状态下,这些属性不应调整,更不应动态调整或逐个镜头的调整。 如有需要,可以使用颜色分级 属性。

  • 首先使用 全局 颜色校正属性对场景进行初始总体润色,然后再调整任何其他属性。大部分颜色分级更改应该使用 这些属性来完成。

  • 不应尝试使用 增益(Gain) 属性来调节场景曝光度。该属性应该用于针对不同颜色进行微调。请改为使用 曝光偏差(Exposure Bias),这个选项位于 镜头(Lens) > 自动曝光(Auto-Exposure) 部分中。

  • 使用较小的 偏移(Offset) 让阴影或暗色区域显得更明亮一些。如果希望事物看起来有些模糊或泛光效果,可以设置更大的值,反之, 如果场景过于模糊或泛光过多,可以降低该值,从场景中剔除一些颜色。

  • 改为使用查找表(LUT) 来为场景着色,该操作发生在色调映射之后,因此应使用颜色分级属性 实现您想要的效果,以保持在所有输出显示器(LDR和HDR)上呈现一致的效果。但是,使用LUT设置色调,然后调整颜色校正来获得相似效果, 也是快速实现效果的好方法。

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