關於 OpenEXR, 你應該要知道的幾件事

在像 Pixar 這樣的 animation studio，或是像 ILM 這樣大規模的 VFX studio 裏頭，OpenEXR 扮演了一個很是重要的角色：工做過程當中，能夠用來預覽或是再加工（合成）的圖片文件。咱們就如同其它的 studio 同樣，也是使用 EXR 做爲內部的圖檔使用。公司裏頭，絕大部分的 exr 文件，都是 renderer 的產物。OpenEXR 是個能夠用來乘載 HDR 的圖片格式，在 ILM 的推波助瀾，加上其它 studio 的跟進以及動畫軟件的支持下，幾乎成了某種 de facto 標準。而後，它終究只是一個「夠開放「的圖檔格式，如何有效且正確的善用它，纔是更重要的事。

如下幾點，是咱們在太極影音的工做過程當中，發展出來的一些經驗：

1. EXR 檔案裏頭沒有任何標頭或 tag 指出它存的 color space 是線性（linear）、gamma 2.2（1.8, 2.6, ...）等，而是由使用的人或是軟件自行解釋。
2. EXR 鼓勵以 linear color space 的方式來存內容 (scene-referred)。這樣無論是人、機器或是軟件，都不用去猜想別的可能性，並且對於後期合成來講，既不用對拿到的影像想太多就直接操做，也不須要先作個轉換，是比較省事且安全有效率的 pipeline。但這點不是強制性的，只能說是你們約定成俗的一種習慣性用法。就像咱們如今都認爲相機出來的 JPEG 通常是 sRGB  (~ gamma2.2) 或 Adobe RGB，但其實 JPEG spec 並無定義這個。
3. EXR 以 linear 儲存後，在顯示時纔去根據不一樣的 display device，使用不一樣的 transformation 或是 LUT 來轉換。要求比較嚴苛的工做環境，會就每一個 display device 有一組 LUT (1D? 2D? 3D? 這部分我尚未做完研究各類 LUT 表示法的適用情況，只能說，理論上 3D LUT 比較厲害。），且會定時根據 device 的情況來更新那組 LUT。這種做法是很是很是嚴苛的要求下的做法。
4. EXR 能夠有任意的 metadata，因此是能夠在裏頭存個 'colorspace' 的 meta 來用，不過這樣得確認全部接觸到此 exr 的程序，都有去「尊重「這個 meta 纔有用，否則反而會落得不倫不類的。
5. EXR 儲存的數值，只有 16-bit 或是 32-bit 的這兩種，並無 8-bit, 10-bit, 12-bit, 24-bit, ... 等此說法。當有人這樣說時，能夠假設是隻用了比較少的 bit（ex, 16 bits 中，只用了 14 bits，另外兩個 bits 爲零），但存在檔案裏時，同樣是 16 或是 32 bits。
6. 一樣的圖片，以 linear 與 log 的方式來存的話（這邊指的是單純的 log，並不是 REDlog 或是 panalog 這類特定的 preset），log 存的檔案的確是會小一點點，約節省了 10%~20%。但它仍舊是以 16 bits 或是 32 bits 來存。
7. 壓縮方法中，有 loseless 與 lossy 兩種。PIZ, ZIP, ZIP (16 scanline), RLE 屬於 loseless。其中 ZIP (16 scanline) 對於 CG image 的壓縮率最大；而 PIZ 對於有 film grain 的 image 有最好的表現（由於使用了 wavelet）。B44 或是 B44A 爲 lossy，咱們現有的工做環境不會使用到，也不該該使用到纔是。
8. 像素(pixel) 存的方式，又分爲 scanline 與 tiled。後者適合以一張 .exr 來存一整個 mipmaps，就像 .tex 同樣（.tex 是 .tif 的一種小變型）。prman（Pixar's RenderMan）的 texture 這個 shader op，也許已經有支持 .tiff 或 .exr 了（我沒去確認），但我相信對於 .tex 的支持應該仍舊是最好的。

further reading:

1. ILM 於 SIGGRAPH 2004 發表的 OpenEXR Color Management 是個很好的參考，不過其中的 CTL 已經開始由 OpenColorIO 取代掉了。
2. Understanding Nuke's unique Layer and Channel system (including the Shuffle Nodes).