Rendu en unités radiométriques ou photométriques?

Dans le rendu traditionnel, il est typique de faire tous les calculs avec des unités radiométriques, soit en tant que rendu spectral complet, soit en termes de composants (XYZ, RGB, etc.).

Cependant, comme le rendu moderne ajoute des modèles plus physiques, il est pratique pour les artistes de pouvoir spécifier des valeurs dans les unités photométriques les plus familières, par exemple, l'intensité d'une lumière en lumens.

Afin de conserver le pipeline dans un seul type d'unité, vous pouvez effectuer l'une des opérations suivantes:

1. Convertir des unités photométriques en unités radiométriques en utilisant l' efficacité lumineuse
2. Conserver l'ensemble du pipeline de rendu en unités photométriques
   • Sébastian Lagarde présente très bien cette idée dans les notes de cours de sa présentation Siggraph 2014 Moving Frostbite to PBR

Mes questions sont alors les suivantes:

1. Y a-t-il des inconvénients à rendre exclusivement en unités photométriques?
   • Pour autant que je sache, les unités photométriques ne sont que des unités radiométriques biaisées à l'œil humain. Étant donné que nous allons voir l'image finale avec nos yeux, je ne vois pas cela comme un problème.
2. Frostbite est un moteur RVB par composants. Un rendu spectral aurait-il des inconvénients supplémentaires en rendant exclusivement en unités photométriques?

Il est bon d'utiliser des unités photométriques comme échelle globale pour régler la luminosité de la lumière. Cependant, vous devez être conscient d'une subtilité technique. Je vais citer un article de blog que j'ai écrit sur le sujet l'année dernière :

Avec les images RVB, il est important de reconnaître que nos dispositifs d'affichage se comportent plus radiométriquement que photométriquement. Une valeur de pixel rouge de 255 et une valeur de pixel vert de 255 entraînent toutes deux des quantités à peu près égales de flux rayonnant (watts) générées par un pixel sur un écran - pas des quantités égales de flux lumineux. De la même manière, les appareils photo numériques capturent des valeurs de pixels qui correspondent au flux rayonnant et non au flux lumineux.

C'est pourquoi nous devons utiliser des coefficients de luminance lors de la conversion d'images en niveaux de gris ou du calcul de la luminosité d'un pixel, pour obtenir un résultat perceptuellement précis; et cela signifie également que le rendu des images RVB se déroule plus naturellement dans les unités radiométriques que dans les unités photométriques.

En d'autres termes, la dépendance à la longueur d'onde des unités photométriques est différente de ce que vous attendez. Dans les espaces colorimétriques RVB ordinaires, le blanc est (1, 1, 1) et a un spectre radiométrique à peu près plat; mais dans un supposé "RVB photométrique", (1, 1, 1) ne serait pas blanc; ce serait une couleur pourpre, avec moins d'énergie dans la gamme verte et plus dans les gammes rouge et bleu. Un problème similaire affecterait les moteurs de rendu spectral essayant de mesurer tous leurs compartiments dans des unités photométriques dépendantes de la longueur d'onde, mais pire encore, car le rayonnement nécessaire pour générer une luminance donnée diverge vers l'une ou l'autre extrémité du spectre visible, où la fonction d'efficacité lumineuse humaine va à zéro.

Donc, si vous souhaitez utiliser des unités photométriques, OMI, il est préférable de "tricher" un peu et de ne pas utiliser de véritables unités photométriques dépendantes de la longueur d'onde, mais utilisez simplement une longueur d'onde fixe (comme le vert 555 nm, qui est le pic de la lumière humaine) fonction d'efficacité), ou peut-être une moyenne sur le spectre, comme unité de référence, et appliquer cette seule unité pour mesurer toutes les longueurs d'onde. Cela vous évitera moins de problèmes lors de l'importation de couleurs et de spectres RVB à partir d'autres sources et lors de leur génération en tant que sorties.