컬러 그레이딩 및 필름 톤매퍼

컬러 그레이딩 툴은 씬의 모습과 톤을 바꿀 수 있도록 해줍니다. 이 예제에서는 다양한 씬 컬러를 사용한 씬을 보여주고 있습니다.

언리얼 엔진에서, Color Grading (컬러 그레이딩)이란 용어는 하이 다이내믹 레인지 (HDR) 디스플레이 출력 과 함께 사용되는 톤 매핑 함수(HDR 에서 LDR 로 변환) 에 더해 이미지의 색 보정(LDR 컬러에서 스크린 컬러로 변환) 처리까지 아우릅니다.

톤 매핑

Tone Mapping (톤 매핑) 함수의 목적은 하이 다이내믹 레인지(HDR) 컬러 큰 범위를 디스플레이가 출력할 수 있는 로우 다이내믹 레인지(LDR) 컬러의 작은 범위로 매핑시키는 것입니다. 포스트 프로세싱 도중 보통 렌더링 이후 벌어지는 포스트 프로세싱 마지막 단계입니다. 톤 매핑 프로세스는 필름이 빛에 반응하는 것을 시뮬레이션하기 위한 방편으로 생각해 볼 수 있습니다.

Academy Color Encoding System (ACES) 필름 톤매퍼

언리얼 엔진 에 사용된 필름 톤매퍼는 Academy Color Encoding System (ACES) 가 TV 와 영화용으로 정한 업계 표준에 일치합니다. 다양한 포맷과 디스플레이에 걸쳐 색 일관성을 보존할 수 있으면서, 매체가 달라져도 조정할 필요 없도록 해주는 소스 머티리얼 미래 보증 역할을 하기도 합니다. 이 톤매퍼는 기존에 사용된 글로벌 톤매퍼 함수를 거의 그대로 사용하지만, 필름 반응이 있다는 점이 다릅니다. S 커브가 영화 필름에 더욱 잘 맞아 전반적인 모습이 나아보인다는 뜻입니다.

차이를 바로 느낄 수 있는 부분은 블룸(Bloom)과 노출 수준(Exposure Level)입니다.

물리적으로 정확한 이미시브와 블룸

이미시브 값이 이제 물리적으로 정확하여, 현실 세계에서 컬러 라이트의 작동 방식과 비슷하게 이미시브 파워가 상승하면 컬러도 밝아집니다. 컬러에 톤 매핑이 적용되면서, 최종 컬러가 필름 / 센서 채도를 넘칠 정도로 밝으면 하얗게 변할 것입니다.

이 예제에서 레거시 톤매퍼와 새로운 필름 톤매퍼를 비교하고 있습니다. 이미시브 파워가 충분히 높으면, 색이 하얘지기 시작합니다. 레거시 톤매퍼에서는 머티리얼 일부의 채도가 심하게 높아져 디테일이 사라지던 것과는 다릅니다. 심지어 블룸이 있는 이 씬의 물리적 정확도가 유지될 뿐만 아니라 채도가 심하게 높아지지도 않아, 반사되는 주 컬러 값이 유지됩니다.

노출 수준

노출 수준이 이제 물리적으로 정확하여 디테일을 잃지 않고 모양이 유지됩니다.

이 예제에는, 다양한 색은 물론 러프니스와 메탈릭 값도 각기 다른 머티리얼들이 있습니다. Exposure Bias 역시 0 으로 설정되어 있습니다.

이 비교에서, Exposure Bias 를 3 으로 올리니 레거시 톤매퍼 구현에 비해 필름 톤매퍼의 반응이 정말 잘 드러나 보입니다. 또한, 3 이라는 값의 뜻은 위의 이전 예제에 표시된 0 이라는 기본값보다 처리된 이미지가 8 배 밝다는 뜻입니다.

노출 수준 값이 높아질 수록 필름 / 레거시 톤매퍼 간의 차이가 명확해집니다. 필름 톤매퍼의 구체는 더욱 밝은데도 불구하고 컬러와 셰이딩 셰이프가 계속 유지되어 보입니다. 레거시 톤매퍼를 사용하는 구체는 컬러가 셰이딩과 블렌딩되기 시작합니다. 그 구체가 단색으로 정말 밝아지기는 하지만, 노출 값이 높다고만은 할 수 없습니다. 반면 필름 톤매퍼는 이 부분을 고려하여 노출 값을 올렸을 때 실제 카메라와 비슷한 효과를 내도록 하고 있습니다.

레거시 톤매퍼

언리얼 엔진 4.15 이후 ACES 표준을 사용하는 필름 톤매퍼가 기본 활성화됩니다. 이 변화로 인해 기존 콘텐츠의 모습에 차이가 생길 수 있습니다. 레거시 톤매퍼를 제거하려는 계획은 없지만, 언젠가는 폐기 및 제거될 것입니다.

비교를 위해 에픽게임즈 런처의 학습 탭에서 받을 수 있는 태양의 사원 예제 프로젝트에서 스크린샷을 찍어 봤습니다.

프로젝트에 레거시 톤매퍼 모습을 유지하려면, 포스트 프로세스 볼륨을 배치하고 Film 섹션 아래 다음과 같이 설정할 것을 권장합니다:

• Slope: 0.98
• Toe: 0.3
• Shoulder: 0.22
• Black Clip: 0
• White Clip: 0.025

톤매퍼 세팅

Post Process Volume 의 Tonemapper 섹션에는 ACES 표준 필름에 맞는 프로퍼티를 찾을 수 있습니다. 이 톤매퍼 컨트롤을 조절하면 프로젝트에 다른 영화같은 같은 느낌을 모방할 수 있습니다.

이 프로퍼티들은 특정한 외양을 위해 프로젝트 단위로만 사용하고, 동적으로 또는 샷 단위로 변경하지는 않는 것이 좋습니다. 미적인 조정을 가하는 데는 컬러 그레이딩 프로퍼티를 사용해야 합니다.

위와 같은 실시간 그래프에서 다른 톤매퍼 값을 테스트하려면, Unreal Engine 톤매퍼 예제 기본 구성에서 가능합니다.

색 보정

Color correction (색 보정) 또는 컬러 그레이딩은 씬의 라이트 전반적인 색을 변경 또는 강화시키는 데 사용됩니다. HDR 디스플레이의 출현으로, 어떤 디스플레이 유형에서도 색이 제대로 표시되도록 하기 위해 처리 전 원래 색을 보존하는 것이 가장 중요해 졌습니다.

과거에, 색 보정은 룩업 테이블 (LUT) 을 통해 구현하여, sRGB 컬러 스페이스에서 모니터에 출력되는 최종색 및 LDR 에서 일어나는 일이었습니다. 이는 HDR 디스플레이 작업을 할 때 문제가 생기는데, LUT 는 조정 대상이 되는 현재 지원 디스플레이 시점에서의 스냅샷일 뿐이라 HDR 디스플레이에서 같은 이펙트에 사용할 수 없기 때문입니다. 이러한 문제 해결을 위해, 색 보정 프로퍼티 는 흔히 Scene Referred Linear Space 라는 곳에서 작동하여, 톤매퍼 적용 전 모든 컬러를 캡처합니다. 즉 하나의 HDR 디스플레이에서만 색 조정 작업을 해 주면 HDR 이든 LDR 이든 상관 없이 어떤 유형의 출력 디스플레이에도 똑같아 보이도록 만들 수 있다는 뜻입니다.

콘텐츠의 이점을 살리기 위해 HDR 파이프라인 및 그 작동방식에 대해 더욱 자세히 알아보려면, 하이 다이내믹 레인지 디스플레이 출력 문서를 참고하시기 바랍니다.

색 보정 프로퍼티

Post Process Volume 의 Color Grading 섹션에서는 씬의 미적인 부분을 제어할 수 있는 프로퍼티를 찾을 수 있습니다.

세팅

각 섹션 아래, 색상환을 사용하여 컬러 값을 선택하고 끌어놓을 수 있습니다. 다음 모드 중에서 선택할 수도 있습니다:

• RGB - Red(빨강), Green(초록), Blue(파랑) 값을 조절합니다.
• HSV - Hue(색상), Saturation(채도), Value(명도) 값을 조절합니다.

슬라이더 값의 보다 정교한 제어는 Shift 드래그로 가능합니다.

색 보정에 좋은 작업방식

Post Process Volume 의 컬러 그레이딩 툴 작업을 할 때 갖춰두면 좋은 습관이 몇 가지 있습니다.

• Tonemapper (톤매퍼)는 프로젝트 단위 외양을 내는 데 설정해야 합니다. 이상적으로, 이 프로퍼티는 매우 절대적으로 샷 단위 또는 동적으로 조정해서는 안됩니다. 그 용도로는 Color Grading (컬러 그레이딩) 프로퍼티를 사용해야 합니다.

• Global (글로벌) 색 보정 프로퍼티부터 사용해서 씬의 첫 단계 작업을 한 뒤 다른 프로퍼티를 사용하세요. 컬러 그레이딩 변경 대대수는 이 프로퍼티로 이루어져야 합니다.

• 씬의 노출을 조정하는 데 Gain (이득) 프로퍼티를 사용하는 것은 좋지 않으며, 다른 색에 대한 미세 조정을 하는 데 사용해야 합니다. 그 대신 Lens (렌즈) > Auto-Exposure (자동 노출) 섹션의 Exposure Bias 를 사용하세요.

• Offset 을 조금 사용하여 그늘지거나 어두운 지역을 약간 밝게 만들어 주세요. 약간 뿌옇게 또는 블룸이 더욱 강해 보이게 만들려는 경우 값을 높게 설정하면 되며, 반대로 씬이 너무 뿌옇거나 블룸이 너무 센 경우 값을 낮춰 씬에서 색을 빼주면 됩니다.

• 룩업 테이블(LUT)을 사용하여 씬에 색을 입히는 것 보다, 그 작업은 톤 매핑 이후에 일어나므로, Color Grading 프로퍼티를 사용하여 원하는 외양을 만드는 것이 (LDR 이든 HDR 이든) 출력하는 모든 디스플레이에 일관성있게 표시됩니다. 하지만 LUT 로 톤을 설정하여 외양을 빠르게 확인한 뒤 색 보정을 통해 비슷한 외양을 내도록 하는 것이 좋을 수 있습니다.

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