Відображення в радіометричних одиницях чи фотометричних?

У традиційному візуалізації типово проводити всі обчислення за допомогою радіометричних одиниць, або як повне спектральне відображення, або як компонентне (XYZ, RGB тощо).

Однак, оскільки сучасна візуалізація додає більш фізично засновані моделі, художникам зручно мати можливість задавати значення у більш звичних фотометричних одиницях, наприклад, інтенсивність світла в люменах.

Для того щоб зберегти конвеєр все в одному типі агрегату, ви можете виконати одну з наступних дій:

1. Перетворіть фотометричні одиниці в радіометричні одиниці, використовуючи світлову ефективність
2. Утримуйте весь трубопровід візуалізації у фотометричних одиницях
   • Себастьян Лагард дуже добре представляє цю ідею в курсових записках своєї презентації Siggraph 2014 Переміщення обмороження до PBR

Мої питання тоді такі:

1. Чи є недоліки для відображення виключно у фотометричних одиницях?
   • Наскільки я можу сказати, фотометричні одиниці є просто радіометричними одиницями, упередженими для людського ока. Зважаючи на те, що ми будемо розглядати остаточне зображення своїм оком, я не вважаю це проблемою.
2. Обмороження - це двигун, орієнтований на компоненти RGB. Чи матиме спектральний рендер будь-які додаткові недоліки, надаючи виключно фотометричні одиниці?

Добре використовувати фотометричні блоки як загальну шкалу для встановлення яскравості світла. Однак є технічна тонкощі, про яку слід пам’ятати. Я цитую з публікації в блозі, яку я писав на цю тему минулого року :

За допомогою RGB-зображень важливо визнати, що наші пристрої відображення поводяться більше радіометрично, ніж фотометрично. Червоне піксельне значення 255 і зелене значення пікселя 255 призводять до того, що піксель на екрані генерується приблизно однаковою кількістю випромінюваного потоку (ватт) - не рівної кількості світлового потоку. Цим же чином цифрові камери фіксують значення пікселів, які відповідають випромінюваному потоку, а не світловому потоку.

Ось чому нам потрібно використовувати коефіцієнти луми при перетворенні зображень в масштаби сірого або підрахунку яскравості пікселя, щоб отримати перцептивно точний результат; а це також означає, що відтворення RGB-зображень відбувається більш природно в радіометричних одиницях, ніж у фотометричних.

Іншими словами, залежність довжини хвилі фотометричних одиниць відрізняється від того, що ви могли очікувати. У звичайних кольорових просторах RGB білий (1, 1, 1) і має приблизно плоский радіометричний спектр; але в передбачуваному "фотометричному RGB" (1, 1, 1) не було б білим; це був би фіолетовий колір, з меншою енергією в зеленій гамі і більше в червоному і синьому діапазонах. Аналогічна проблема стосуватиметься спектральних рендерів, які намагаються виміряти всі свої бункери у фотометричних одиницях, залежних від довжини хвилі, але ще гірше, оскільки сяйво, необхідне для генерування заданої яскравості, розходиться на будь-якому кінці видимого спектру, де функція світлової ефективності людини переходить на нуль.

Отже, якщо ви хочете використовувати фотометричні одиниці, IMO, краще «обдурити» трохи і не використовувати фотометричні одиниці, що залежать від істинної хвилі, а просто використовувати деяку фіксовану довжину хвилі (наприклад, зелений 555 нм, який є піком світлого світла людини функція ефективності), або, можливо, середнє значення по спектру, як опорна одиниця, і застосувати цей єдиний блок для вимірювання всіх довжин хвиль. Це доставить вам менше проблем при імпорті кольорів та спектрів RGB з інших джерел та при генерації їх як вихідних даних.