Gama Space 和 Linear Space 学习

可以参考：
　　1.http://blog.csdn.net/ngrandmarch/article/details/46407017
　　2.http://blog.csdn.net/candycat1992/article/details/46228771
关键是文2，但文2许多东西都只是“作者知道，读者不知道，但作者以为读者知道”，文1可以辅助理解。
　　首先文1的内容应该是正确的，我再加几点帮助在文1的基础上理解文2提到的几个观点。
　　　　0.线性纹理输出屏幕上，因为colorbuffer到屏幕的影响（硬件），得到的颜色会是(0-1)^2.2.
　　　　1.sRGB格式意思是0-1映射到(0-1)^(1/2.2)=(0-1)^0.45，也就是说sRGB格式的图片是非线性纹理。
　　　　2.如果sRGB格式的纹理不经过色值缩放直接经过shader输出到colorbuffer，因为colorbuffer到屏幕上需要进行col^(2.2)，所以屏幕上刚好是原来的颜色。
　　　　3.但是，如果sRGB格式的纹理的色值在shader里进行了缩放，比如文2中的颜色混合，那输出到屏幕的结果是：((0-1)^0.45 * scale)^2.2，这个显然是错误的，毕竟我们想要的是(0-1)*scale。
　　　　4.采用sRGB格式的本质原因是颜色的精度太低，而人的眼睛对暗部分变化比较敏感，所以需要让更多的精度来表示暗的部分，所以搞了个0.45次方映射：(0-1)=>((0-1)^0.45)，后者的范围依然是(0-1)只是更多位数来表示暗的部分了：0.18^0.45=0.5=>有一半精度表示0-0.18之间的亮度，一半表示0.18-1之间的亮度。
　　

　　下面看unity的gama space 和 linear space:
　　　　5.但是,unity的linear space帮我们做了一些处理：对输入纹理先进行^2.2变换到线性空间，然后进行shader处理，当输出到colorbuffer时再^0.45回归sRGB格式即gama空间，这样shader里的缩放等处理都是对原色值进行线性处理了。但是呢，这里默认了输入纹理是sRGB，如果你的输入是线性的，那就直接出错了！，可以通过勾选纹理设置的bypass srgb sample来越过^2.2和^0.45的空间转换处理，现在Unity默认都把图片搞成sRGB格式，所以linear space是正确的显示。
　　　　6.unity的gamma space没有做任何事情，即没有做输入转换到线性空间和输出转回gamma空间，这个时候，对于线性纹理，输出会是((0-1)*scale)^2.2，对于sRGB格式：((0-1)^0.45 * scale)^2.2，都特么是错的。前者很容易矫正，但sRGB格式可以更好的表现暗域，这估计也是unity默认转成sRGB格式的原因。
　　　　7.unity默认对纹理都搞成sRGB格式（通过勾选纹理设置的bypass srgb sample课可以搞成线性的），并且在PC上可以选择linear space，手机上只能选择gama space，这意味着我们的手游需要gama矫正：

　　　　　在采样时先转线性空间：

　　　　　　float3 diffuseCol = pow(tex2D( diffTex, texCoord ), 2.2 );
　　　　　然后在输出时再转gama 空间：

　　　　　　fragColor.rgb = pow(fragColor.rgb, 1.0/2.2);return fragColor;，

　　　　　但是但是，因为片段着色器的结果并不是直接写得colorbuffer里面的，所以我们做的线性空间转回gama空间做早了，这有可能会出问题！因为gama 矫正的正确操作是(unity linear space做的)：
　　　　　　一切工作都是为了“保证所有的输入都转换到线性空间，并在线性空间下做各种光照计算，最后的输出（最最最最后的输出）进行伽马校正后再显示”。这个最后的输出是colorbuffer。
　　　　但事实上，即使我们不进行gama矫正也没什么，因为我们的shader又不是万能的，调整各种参数满足表现就好了嘛，又不是动态变化的。不过如果你的shader的亮度看起来不如意，有可能是没进行gama矫正导致的，知道就好。

　　　　8.存疑：

　　　　　　1.所谓sRGB格式是存储的格式还是读到GPU里的格式？按说unity不会直接改导入图片的信息，那应该是GPU读原始纹理后进行处理的格式了，但没看到文档不敢揣测。

　　　　　　答：unity不会改导入图片的信息，但图片被导入后会根据设置在Library目录生成一个对应的文件，给游戏使用，所以sRGB就是存储的格式。

　　　　　　2.许多游戏场景因为没有gama矫正而变暗，为什么？

　　　　　　答：其实这点我没查到原理，仅根据公式推：因为当scale在0-1之间时，scale^2.2比scale小，所以偏暗。