¿Por qué no deberían corregirse los mapas de relieve, normal y desplazamiento?

Así que estoy tratando de entender esto desde un punto de vista bastante técnico.

Cuando agrega un mapa de relieve o normal o de desplazamiento en su sombreador, no deben corregirse con gamma. Pero las texturas difusas deberían serlo. ¿Pero por qué?

Cuando guarda un archivo en 8 bits (o entero de 16 bits) con un formato como JPEG, PNG o TIFF, obtiene la gamma de 0.4545 (1 / 2.2) quemada. Entonces, una cámara captura la luz del mundo real (eso es lineal) y al guardar la foto como JPEG, se agrega un valor de gamma de 1 / 2.2, como una forma de comprimir la información en 8 bits, y luego cuando ve la imagen en un monitor que agrega una gamma de 2.2 haciendo que la luminancia vuelva a ser lineal.

Entonces, cuando se usan texturas difusas (como una foto), se debe "eliminar" esa gamma 1 / 2.2 para que sea lineal (llamada linealización), de modo que ahora la textura se ve más oscura pero estos valores son correctos desde un punto de vista matemático, por lo que el renderizador Haz los cálculos correctos. Nota al margen: el software utilizó una gama de visualización de 2.2 para asegurarse de que las texturas se vean correctas, solo para el cálculo interno de que están linealizadas. Pero cuando creo un mapa de relieve en Photoshop y lo guardo como JPG o PNG, esa gamma 1 / 2.2 también se quema en esa imagen, entonces, ¿por qué no es necesario linealizar este mapa de relieve también?

Si cargo un mapa de relieve en 3ds Max con una gamma de entrada de 2.2 al igual que lo haría con una textura difusa, el difuso se ve bien pero el relieve se ve mal, así que tengo que configurar la gamma de entrada a 1.0 para el relieve en orden para que se vea bien, pero como dije: ¿por qué, ambos archivos de imagen tienen el gamma 1 / 2.2 quemado, verdad?

El hecho de que una foto se almacene en el espacio gamma no tiene que ver con PNG o JPEG, sino con el hecho de que es una foto.

La cámara detecta una intensidad del 50%, pero la guardará como 187 en lugar de 127, ya que es más eficiente mantener la información de color que es importante para el ojo humano cuando solo tiene 256 valores posibles diferentes. Y también Photoshop si lo dices así.

Para mapas normales o de desplazamiento, no tiene esta necesidad, por lo que no hay razón para usar el espacio gamma para ellos (usar gamma para ellos en realidad sería un error, ya que afectaría cómo se distribuye la precisión). Por lo tanto, cuando decodifica una textura normal o una textura de desplazamiento, no necesita aplicar gamma.

Sin embargo, si el mapa normal está codificado en un espacio diferente, como puede ser el caso de un G-Buffer, por ejemplo , debe aplicar la corrección correspondiente.

JPG, PNG o cualquier otro formato de imagen de 8 bits no tiene intrínsecamente gamma 1 / 2.2 asociado. Solo almacenan valores de 0-255. La forma en que se interpretan esos datos depende del software que lee y escribe esos archivos. El hecho interesante es que la mayoría del software de edición de imágenes utiliza el espacio de color gamma de forma predeterminada. Todos los pinceles, efectos, filtros e incluso el selector de color funcionan en el espacio gamma. Solo mira los tonos de gris en el selector de color en Photoshop. No siguen una distribución lineal.

La consecuencia es que Photoshop no realiza conversiones entre el espacio de color gamma y lineal al abrir o guardar una imagen (por defecto), solo cuando se muestra. Eso significa que puede usarlo tan fácilmente para crear o editar datos lineales, como un mapa de altura, como puede editar fotos. El mapa de relieve no se ve correctamente cuando se carga con corrección gamma, porque no se guardó con él.

Introducción

¡Depende de cómo crees el mapa! Considere lo siguiente y deje que se hunda por un tiempo antes de continuar:

1. La imagen se muestra con una corrección gamma en beneficio de sus ojos.
2. Los datos siguen siendo solo datos. La corrección gamma es para la parte de la pantalla, no para la parte de datos.

Ahora un mapa de relieve es bastante difícil de dibujar con una aplicación de pintura. Porque es difícil de ver incluso si eras correctamente lineal. Entonces terminas usando cosas como mirar valores. Ahora aquí está la trampa:

• Si decides que 128 está a la mitad de tu intensidad, entonces esa es la realidad. Dado que eso es lo que está codificando en el flujo de datos. Los datos son lo que usted interpreta, ya que no están destinados a los ojos humanos y al monitor. A quién le importa lo que el monitor muestra los valores, ya que todo depende de cómo interpretas los datos editándolos.

Hacer el mapa de relieve / desplazamiento

Ok, ahora he descrito que los datos dependen de la interpretación. Pero, ¿por qué interpretarías los datos como lineales? Porque entonces puedes diseñar mejor tu perfil lateral. Mira lo que puedes hacer es pensar en el 100% de opacidad de tu pincel como la altura del objetivo que deseas tallar o superponer. Luego puede usar la herramienta de curvas para diseñar la forma de su pincel de sellos (ya que cree que los datos son lineales).

Imagen 1 : Un sello de ventosa.

Ahora, si haces algo como esto, tu imagen es lineal a pesar de lo que todo el mundo te dice. Has decidido descartar las reglas de imagen que dicen lo contrario. Y es por eso que la imagen es lineal , el autor elige que sea lineal para que sea más fácil trabajar con ella.

Imagen 2 : Misma imagen desplazada e interpretada lineal (tenga en cuenta que escalé un poco la altura para que se ajuste a mi tamaño de bb predeterminado), funcionando según lo previsto.

Técnicamente lineal es mejor.

Un mapa sintético no tiene el beneficio de comprimir ciertos valores a expensas de otros. Lineal es inherentemente mejor porque la propagación de su golpe es mejor de esa manera. Es por eso que estaría desperdiciando recursos codificándolo de manera corregida gamma.

En segundo lugar, una imagen no necesita especificar en qué espacio de color está. Es solo que los editores de imágenes asumirán que está codificada con sRGB. No tiene ninguna razón para hacer la misma interpretación, ninguna información significa simplemente: "Nadie se molestó en escribir lo que estaban pensando". Entonces, tal vez debería hacerse el punto, debería etiquetarlo como lineal. Pero aquí está el problema ... su computadora no viene con un perfil lineal de fácil acceso.

¿Qué pasa con Photoshop y desenfoque?

Aqui es donde se pone complicado. Photoshop intenta hacer mucho trabajo para asegurarse de que no necesita saber nada sobre estas cosas. Y aquí es donde te disparas en el pie. Photoshop no está diseñado para crear texturas, está destinado a editar imágenes, no datos aleatorios. Entonces, dado que el desenfoque en una imagen es diferente lineal y no lineal, no funcionará con datos incorrectos.

Pero puede hacer una de 2 cosas para solucionar esto:

1. Desactiva la corrección gamma del desenfoque
2. establecer su espacio de trabajo en un perfil lineal

Conclusión

La razón por la que tienes dificultades con esto es

1. Usted no sabe lo que piensan otras personas, simplemente no sabe si deben corregirse con rayos gamma o no.
2. que estás usando una aplicación que trata las imágenes como imágenes

El punto uno es especialmente confuso. Solo sé que TODOS mis mapas de relieve y desplazamiento son de hecho lineales. Pero no puedo saber cuáles son tus mapas. Lo más probable es que sean lineales porque se entiende casi universalmente que los datos son lineales. Incluso las personas que no saben acerca de gamma tienden a hacerlo lineal por golpe / desplazamiento por alguna razón (porque es fácil y eso es lo que piensas que son las imágenes hasta que alguien te diga lo contrario).

En realidad, si su mapa de relieve o desplazamiento se guarda con esa corrección gamma de 0.45, está mal. Estos mapas contienen información geométrica en lugar de color, y como tal, simplemente deben codificarse linealmente.

Para ver un problema relacionado y una solución para Adobe Photoshop, consulte esta presentación de diapositivas: https://docs.google.com/presentation/d/1vS5nAAnXbZ8Pt6-dXxy-xEXDkjfjXTmNnthNGccorl0/edit#slide=id.g14b3e28660_0_8