2020-12-4  9：19

颜色空间

参考文章：https://www.cnblogs.com/zblade/p/10769202.html

颜色空间的存在是为了能够基本重现自然界的颜色

• 人眼对光强度的感知为非线性，对高亮部分的感知能力弱，暗部的感知能力强。
• 自然界的光强度范围极其大，而实际存储空间有限，主流对颜色亮度的表示使用8bit（即十进制范围：0-255）
• 根据上述两点得出的存储思路：将自然光以接近人眼感知能力曲线的函数进行压缩到8bit图像中。

gamma颜色空间：

• 压缩函数使用Vout=Vin^Gamma
• （Gamma通常取2.2，可以在256个灰度阶的范围内更多的保留暗部的细节——人眼对暗部的感知能力强，需要更完美的展示暗部）

线性颜色空间：

• 相机对于光强的感知是线性的，两个光子投射到相机上，得到的光强就是两倍光子光强。
• 不同于人眼，人眼对于光强的感知是非线性的，得到的不是2倍光强。
• 由于业界图片都是在Gamma空间中存储的，相机到最终图片需要进行一个编码——Gamma编码：Vout=Vin^（1/2.2）

Gamma补偿/校正：

• 相机拍摄的照片通过Gamma编码最终以Gamma空间的格式存储——sRGB。
• 显示器上显示的照片通过Gamma补偿（Vout=Vin^2.2）对Gamma空间下被压缩的图片重新转换以得到更接近自然界的图像——这一步为显示器默认执行。

三个颜色：

• 自然界颜色/相机未编码图片——线性空间
• 相机Gamma编码图片/业界图片——Gamma空间——sRGB
• 显示器默认经过Gamma校正后显示的图片——线性空间——以得到更接近自然界的图像

unity：

• shader的光学计算基于线性空间下的公式，自定义的颜色rgb也是线性空间下的。
• unity选择gamma空间后：shader计算时直接对图像（gamma空间下的数据）采样，得到的color存入colorbuff中，然后提交到显示器进行一次gamma补偿。
• unity选择linear空间后：默认图片数据是线性存储的，若图片是sRGB需要勾选该标志——shader计算时先进行一次gamma补偿得到线性存储的值，这样shader计算的都是线性空间下的数据，得到的color需要再进行gamma空间，然后提交到显示器进行一次gamma补偿。
• 无论选择哪个空间，决定的是shader计算过程中使用哪个空间下的数据，最终提交给显示器前都需要是gamma空间下的数据，然后经过gamma补偿得到真实效果。

unity具体流程：

unity中的图片在载入后可以选择是否是sRGB，默认勾选：

这样图片数据就可能存在线性空间下的数据和gamma空间下的数据。

在project settings中player的color space选择代表选择以哪种格式的数据进行shader计算，若图片数据不符合对应的选择则进行相应的转换。

例如color space选择了linear，图片选择了sRGB，那么图片数据在shader计算前会进行一次gamma校正，以获得线性空间下的数据在shader中计算。

无论选择哪种color space ，shader得到的最终结果都会被变成gamma空间下的数据，以提交给显示器时进行gamma校正。