虚幻UE 光源-色温和光度学

文章目录

  • 一、色温
  • 二、光度学
    • 1、lux勒克斯
    • 2、cd坎德拉
    • 3、nit尼特
    • 4、总结
  • 三、EV曝光值


一、色温

色温可以简单的认为就是颜色的温度。
但他是有范围的,也是有要求的,并不是所有的颜色都可以有色温。
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以上就是色温范围图。

而这些颜色的温度是怎么定义的呢?和我们平常的温度一样?
色温是指绝对黑体从绝对零度(约-273℃)开始加温后所呈现的颜色。黑体在受热后,会逐渐由黑变红,转黄,发白,最后发出蓝色光。当加热到一定的温度,黑体发出的光所含的光谱成分,就称为这一温度下的色温计量单位为“K”(开尔文)

注意:并不是所有有着色温表现的都是加热导致的,可能是其他原因,但呈现着色温特性。

绝对黑体是什么?
黑色是吸收任何颜色,不反射任何颜色的。所以绝对黑体也就是它能够吸收外来的全部电磁辐射,并且不会有任何的反射与透射的物体。
CIE 1931xy
上图是人对于颜色的感知然后通过xy表示出来的一个标准,称为CIE 1931xy,z表示颜色的亮度。
中间那条黑体轨迹也就对应着色温,可以看出来,并不是所有颜色都有色温,如绿色,紫色等
在摄像中色温的代名词就是 白平衡。

常见的色温有哪些?

色温值代表物品
1700 K火柴
1850 K蜡烛
2800 K白炽灯
3000 K卤素灯
4000 K下午阳光
4300 K氙气灯
5500 K中午阳光
6420 K氙弧灯
6500 K标准白平衡
7000 K阴天
8000 K氙气灯
9300 K老式电视屏幕

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二、光度学

光度学主要研究光的强度问题。
所以本段将展示三个光度学的单位:lux(lx) 勒克斯、cd坎德拉、nit(cd/m²) 尼特。

1、lux勒克斯

照度单位,即从被照物的角度 出发测量亮度的单位。
这也是UE中定向光源(太阳光)的单位,为什么去考虑被照物的亮度呢?
因为去考虑太阳的亮度,实在是没什么意义。
所以为了定义从被照物的角度去测量的亮度我们叫照度单位:lux勒克斯。

当照度一定,物体反射的光线越多,则越亮。
现实生活中我们使用照度计去测量:
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常见的不同环境对应的照度值如下:

环境照度值
晴天100000
阴天500-10,000
专柜750-3,000
工业绘图750-1,500
阅读500-1,000
普通房间300-750
暗室30-75
街灯5-30
满月0.2

因为晚上和早上太阳下山和升起会导致照度值不同,所以我们可以通过照度值去控制路灯的开关(当然还会有别的因素一起去判断)。

2、cd坎德拉

发光强度单位,光源本身有多亮
并不是所有的光源的亮度都无意义,像灯泡、蜡烛、手电筒的光源亮度都很有意义。
所以形容UE内的这些点光源、聚光源、矩形光源都可以使用cd坎德拉来形容发光强度。
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3、nit尼特

尼特的概念大家应该更熟悉,手机厂商(显示器)也都很喜欢用这个参数去展示它的屏幕。
小米14pro对应的nit值
亮度单位,也叫cd/m²。
从cd坎德拉光源发出的光的强度不一定就是我们肉眼感受到的。
我们人眼感受到的亮度就叫nit尼特,也就对应着cd/m²,每平方米的光源强度。
发光强度不变,照明面积越大则亮度越低。
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4、总结

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三、EV曝光值

在摄影中,我们最长听到这样一句话,曝光三要素:光圈、快门、ISO

那曝光值是什么呢?
曝光值就是用来描述光圈+快门组合后的拍摄亮度(应该还有ISO,这部分没这么听明白)

光圈f/1.4(数值越小,光圈越大):光圈越大,进光量越多,景深越大,背景模糊越强。
快门1/1000(数值越小,快门越快) :快门速度越快,拍摄越清晰,运动物体不会有运动模糊。
ISO1000(数值越大,感光越强):感光越强,越容易出现噪点。

具体内容可以看下面这张图:
在这里插入图片描述
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虚幻中的景深依赖于光圈,但最终亮度默认不考虑光圈值,且运动模糊可脱离快门单独设置,因此在虚幻中直接使用EV更方便。

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