Photographic Exposure(mia)(写真露出(mia))

カテゴリ: レンズ

シェーダファミリ: レンズ

出力: カラー

[関連 mental ray シェーダ](Related mental ray shader): mia_exposure_photographic

このシェーダは実際のピクセル輝度(単位はカンデラ/平方メートル)をカメラで見られるようなイメージピクセルに変換するトーンマッパーです。露出用のカメラ関連のパラメータ(F ストップやシャッター速度など)が適用されます。また、フィルムエフェクトとカメラエフェクトをエミュレートするトーンマッピングも適用されます。

このシェーダには次の 2 つの基本モードがあります。

[写真](Photographic)モードは入力値の単位がカンデラ/平方メートルである(またはその単位に変換できる)ことが前提です。
[任意](Arbitrary)モードはシーンのピクセルが特殊な物理単位ではなく、単に画面の表示範囲に収まる係数によって調整されていることが前提です。<hbreak/>

フィルムスピード(ISO)パラメータが 0 以外の場合は写真モードが使用され、0 の場合は任意モードが使用されます。

名前(Name)

シェーダの名前。任意の名前を入力するか、デフォルト名を使用します。

フィルム設定

写真撮影では、フィルムスピード(ISO 値)、絞り(F 値)、およびシャッタータイムのすべてが実際のカメラの露出を定義するために影響し合います。そのため、露出を変更するには、これらを個々に変更して同じ結果を得られるようにすることができます。たとえば、イメージの明るさを半分にするには、シャッター速度を半減させたり、フィルムの ISO を半分にしたり、絞りの「ストップ」を 1 つ変更したりします(たとえば、f/16 を f/22 へ変更する)。実世界のカメラでは、これらの方法の間にわずかな違いがある可能性もありますが、このシェーダを使用する場合はこれらの方法は数学的に同等です。

フィルムスピード(ISO)(Film Speed (ISO))	フィルムの ISO の数値(フィルムスピードとも呼ばれる)を指定します。前述したように、この値を 0 に設定すると任意モードが有効になり、すべてのカラースケーリングが [cd/m^2 係数](cd/m^2 Factor)の値によって厳密に定義されます。
シャッター時間比(Shutter Time Ratio)	秒数を分数で表すカメラのシャッター速度です。たとえば、値が 100 の場合はシャッター速度が 1/100 を意味します。この値は任意モードでは影響しません。
Fストップ値(f-Stop Number)	分数で表す絞り値です。たとえば、11 の場合は絞りが f/11 を意味します。カメラの絞り値は特定の標準系列(f/8、f/11、f/16、f/22 など)で表されます。これらはそれぞれ「ストップ」と呼ばれます(実際のレンズの絞りリングでこれらの値を物理的に「カチリ」と動かすことが多いため)。個々の「ストップ」は次の「ストップ」に上げたときにフィルムに当たる光の量の半分を表します。このシェーダでは「ストップ」はカウントされないことに十分注意してください。実際にはそのストップに対する f 値を指定する必要があります。この値は任意モードでは影響しません。
Whitepoint	出力で「ホワイト」にマップされるカラーです。たとえば、この色相/彩度の入力カラーはグレースケールにマップされますが、その強度は変わらずそのままです。
Vignetting	実際のカメラでは光がフィルムに当たる角度が露出に影響し、イメージのエッジの周囲が暗くなる原因になります。口径食パラメータはこのエフェクトをシミュレートします。値が 0.0 のとき口径食はオフになり、値が高くなるほどエッジの周囲の暗さが増します。このエフェクトはライトレイがフィルム面に当たる角度のコサインに基づき、カメラの視野に影響されます。また、オーソグラフィックのレンダリングでは動作しません。適した既定値は 3.0 です。これは、コンパクトカメラを使用した場合の結果に近くなります。
cd/m^2 Factor	写真モード(フィルムスピードが 0 以外)の場合は、この係数を使用してピクセル値とカンデラ/平方メートルの値を変換します。任意モード(フィルムスピードが 0)の場合は、この係数はレンダリングされたピクセル値をスクリーンピクセルにスケーリングするときに適用される乗数になります。これはSimple Tone Mapping(mia)(シンプルトーンマッピング(mia))シェーダのゲインパラメータと似ています。

トーンマッピング

許容する露出オーバーパラメータと許容する露出アンダーパラメータは、イメージの実際の「トーンマッピング」を左右します。つまり、これらのパラメータは、HDR イメージがディスプレイ機器の黒から白の範囲に収まるように正確に適合させるための指定値です。

許容する露出オーバーが 1 で、許容する露出アンダーが 0 の場合、変換はリニアになり、シェーダは単純なリニア輝度スケーラのようにのみ動作します。

許容する露出オーバー(Allowed Overexposure)	露出オーバーを許容する量を定義します。この値が 1 から 0.0 へ向けて減少すると、高い強度が段々と「圧縮」されて、より低い輝度になります。値が 0.0 のときは、圧縮曲線が漸近的になります。これは、無限の入力値がホワイト出力値にマップされ、露出オーバーが可能ではなくなることを意味します。適した既定値は 0.5 です。
許容する露出アンダー(Allowed Underexposure)	ダイナミックレンジの上部が圧縮されると、以前のそのコントラストの一部が自然に失われますが、許容する露出アンダーパラメータを使用すると、イメージにその効果の一部を取り戻すことができます。値が 0.0 のときは、強度が低い範囲はリニアになります。1 へ向けて増加すると、強い「先端」の領域が変換曲線に追加され、低い強度は穏やかな(柔らかい)方法でさらに黒の方向へ近づけられます。
彩度(Saturation)	明るい色のコンポーネントを圧縮すると、本質的にそれらは飽和色から遠ざかる方向へ移動します。場合によっては、非常に強い圧縮により、イメージの色が落ちて魅力のない結果になることもあります。彩度パラメータは最終イメージの芸術的な彩度をコントロールします。値が 1.0 の場合は、変更されていない標準の彩度が適用されます。値が高いほど彩度は高くなり、値が低いほど彩度は低くなります。
ガンマ(Gamma)	ディスプレイのガンマ補正を適用します。イメージパイプラインにガンマを 2 回適用しないように注意してください。

サイドチャンネル

アウトプットシェーダを「ディスプレイピクセル値」に変換する前に挿入する場合に役立ちます。

これはシェーダの 2 つのコピーを適用することで実行されます。1 つはレンズシェーダとして、もう 1 つはアウトプットシェーダとしてのコピーです。2 つのシェーダは「サイドチャンネル」を介して通信します。サイドチャンネルは独立した浮動小数フレームバッファであり、レンダリングの前に設定しておく必要があります。「レンダチャンネルとフレームバッファ」(「レンダリング」)を参照してください。

サイドチャンネルモード(Side Channel Mode)

[ノーマル(サイドチャンネルなし)](Normal (No side channel)): シェーダはレンズシェーダとして通常どおり実行されます。
[サイドチャンネルをアウトプットシェーダで処理](Process side channel in output shader): レンズシェーダはトーンマップされていない値をサイドチャンネルのフレームバッファに保存します。その後、アウトプットシェーダはメインフレームバッファのピクセルではなく、サイドチャンネルのデータに基づいてトーンマッピングを再実行します。
[サイドチャンネルをアウトプットシェーダ内のメインバッファ内で処理](Process side channel into main buffer in output shader): レンズシェーダはトーンマップされていない値をサイドチャンネルのフレームバッファに保存します。その後、アウトプットシェーダはサイドチャンネルフレームバッファから読み取ったピクセルをメインフレームバッファへ読み込みます。これはメインフレームバッファでのみ実行されるサードパーティ製のアウトプットシェーダを実行する場合に便利です。

サイドチャンネル([side channel])

サイドチャンネルとして動作するカスタムレンダチャンネルを選択します。

追加...(Add...)

カスタムレンダチャンネルをまだ作成していない場合は、[追加](Add)ボタンをクリックしてレンダチャンネルの名前を入力します。レンダチャンネルは適切な出力データタイプを使用して自動的にシーンの[利用可能なチャンネル]グリッドに追加されます。「シーンのカスタムレンダチャンネルを作成する」(「レンダリング」)を参照してください。

さらに、レンダチャンネルをパスに追加し、アウトプットをレンダリングするためにパスのオプションを設定する必要があります。「パスにレンダチャンネルを追加する」(「レンダリング」)を参照してください。

プレビュー

プレビュー使用(Use Preview)

出力結果をプレビューして、トーンマッパーをよりインタラクティブに調整します。

プレビューイメージを使用してトーンマッピングを調整するには、以下の操作を行います。

写真露出シェーダを無効にします。
イメージを HDRI 対応形式(*.exr、*.hdr など)のファイルにレンダリングし、そのファイルに名前を付けます(preview.exr など)。
プレビューイメージをイメージクリップおよびソースとしてシーンに追加します。詳細については、「ソースとクリップを作成する」(「データ交換」)を参照してください。
写真露出シェーダを再び有効にします。
Render Tree で[クリップ]メニューからプレビューイメージを取得し、そのイメージをシェーダの[preview]入力ポートに接続します。
[プレビュー使用]チェックボックスをオンにします。
フォトンマッピングまたはファイナルギャザリングをすべて無効にします。
再レンダリングします。このレンダリングでは実際のレンダリングは一切行われないため、ほとんど瞬時に終わります。イメージがプレビューファイルから読み取られ、直ちに画面にトーンマップされるためです。
パラメータを調整し、再レンダリングします。満足な結果を得られるまでこの操作を繰り返します。
フォトンまたはファイナルギャザリングを再び有効にします。
[プレビュー使用]をオフにします。
シェーダが調整され、最終出力の準備が整った状態になります。

Render Tree の使い方

このシェーダは直接レンズシェーダスタックのカメラに適用することができます。「カメラへレンズシェーダを適用する」(「カメラとモーションブラー」)を参照してください。

[空のシェーダの初期化]プラグインを実行する場合、このシェーダは[Physical Sky]シェーダおよび[Physical Sun]シェーダでも使用されます。詳細については、「[Physical Sky]シェーダセットアップを作成する」を参照してください。