Radyometrik birimler mi yoksa fotometrik mi?

Geleneksel renderlemede, tüm hesaplamaları radyometrik birimlerle, tam spektral renderleme veya bileşen bazında (XYZ, RGB, vb.) Yapmak tipiktir.

Bununla birlikte, modern render daha fiziksel temelli modeller ekledikçe, sanatçıların daha tanıdık fotometrik birimlerdeki değerleri, örneğin lümenlerde bir ışığın yoğunluğunu belirleyebilmesi uygundur.

Boru hattını tek bir birimde tutmak için aşağıdakilerden birini yapabilirsiniz:

1. Işık etkinliği kullanarak fotometrik birimleri radyometrik birimlere dönüştürün
2. Tüm render boru hattını fotometrik birimlerde tutun
   • Sébastian Lagarde bu fikri Siggraph 2014 sunumunun Frostbite'ı PBR'ye taşıma ders notlarında çok iyi sunuyor

Sorularım o zaman bunlar:

1. Sadece fotometrik birimlerde renderlemenin herhangi bir dezavantajı var mı?
   • Anlayabildiğim kadarıyla, fotometrik birimler sadece insan gözüne eğilimli radyometrik birimlerdir. Nihai görüntüyü gözümüzle göreceğimiz düşünüldüğünde, bunu bir sorun olarak görmüyorum.
2. Frostbite, RGB bileşenli bir motordur. Bir spektral oluşturucunun sadece fotometrik birimlerde render ederek ek dezavantajları olur mu?

Işık parlaklığını ayarlamak için genel bir ölçek olarak fotometrik birimleri kullanmak iyidir. Ancak, bilmeniz gereken teknik bir incelik vardır. Geçen yıl konuyla ilgili yazdığım bir blog gönderisinden alıntı yapacağım :

RGB görüntülerde, görüntü cihazlarımızın fotometrik olarak daha radyometrik olarak davrandığını bilmek önemlidir. 255 kırmızı bir piksel değeri ve 255 yeşil bir piksel değeri, yaklaşık eşit miktarlarını her iki sonuç ışıma akı (Watt) bir ekran göster üzerinde bir piksel tarafından oluşturulan olmayan ışık huzmesinin eşit miktarda. Aynı şekilde, dijital kameralar ışık akısına değil, radyan akısına karşılık gelen piksel değerlerini yakalar.

Bu yüzden algısal olarak doğru bir sonuç elde etmek için görüntüleri gri tonlamaya dönüştürürken veya bir pikselin parlaklığını hesaplarken luma katsayılarını kullanmamız gerekir; ayrıca RGB görüntülerin oluşturulmasının radyometrik birimlerde fotometrik olanlardan daha doğal olarak ilerlediği anlamına gelir.

Başka bir deyişle, fotometrik birimlerin dalga boyu bağımlılığı beklediğinizden farklıdır. Sıradan RGB renk uzaylarında, beyaz (1, 1, 1) ve kabaca düz bir radyometrik spektruma sahiptir; ancak varsayılan bir "fotometrik RGB" de (1, 1, 1) beyaz olmaz; yeşil aralıkta daha az enerji ve kırmızı ve mavi aralıklarda daha fazla enerji ile morimsi bir renk olurdu. Benzer bir problem, dalga boyuna bağlı fotometrik birimlerde tüm kutularını ölçmeye çalışan spektral oluşturucuları etkileyecektir, ancak daha da kötüsü, belirli bir parlaklık oluşturmak için gereken radyasyon , insan ışık verimliliği fonksiyonunun gittiği görünür spektrumun her iki ucuna doğru yöneldiğinden sıfır.

Bu nedenle, fotometrik birimleri kullanmak istiyorsanız, IMO biraz "hile" yapmak ve gerçek dalga boyuna bağlı fotometrik birimleri kullanmamak daha iyidir , ancak sadece belirli bir dalga boyu kullanın (örneğin 555 nm yeşil, insan ışığının zirvesi olan verimlilik fonksiyonu) veya belki de spektrum üzerindeki bir referans birimi olarak bir ortalama ve tüm dalga boylarını ölçmek için bu tek bir birimi uygulayın. Bu, RGB renklerini ve spektrumlarını diğer kaynaklardan içe aktarırken ve çıktı olarak oluştururken daha az sorun yaşamanızı sağlar.