美術前上個禮拜找我問光照圖老是烘焙過暗的問題，一時興起我在 Gamma 和 Linear 兩個顏色空間切換了下，發現一個 Shader 明暗不一樣，另外一個 毫無變化，因而激發了我去研究下在 Unity 裏使用 Linear 的細節。（雖然最後發現美術的問題跟這個不太有關係）html
這裏不想在過多冗長的去複述關於全部 Gamma 校訂的歷史和概念，假設已經閱讀過相關資料，好比如下（包括但不限於）：緩存
https://www.cnblogs.com/murongxiaopifu/p/9001314.html測試
https://blog.csdn.net/candycat1992/article/details/46228771spa
https://developer.nvidia.com/gpugems/GPUGems3/gpugems3_ch24.html.net
https://www.qiankanglai.me/2014/12/24/gamma-correction/3d
https://docs.unity3d.com/Manual/LinearLighting.htmlhtm
這裏僅僅討論下 Unity 平臺下 Linear 空間下渲染出現的和預期不一致的錯誤（姑且先叫錯誤，着實還不明白的地方），和所理解而後預期的結果不一致。測試場景也很簡單，製做三張紅色貼圖A, B 和 C，其中 A 和 B 同樣：（127,0,0），C 爲（187,0,0），其中187=((127/255)^0.45)*255。A 導入選項爲 Linear，不勾選 sRGB，B 勾選 sRGB，C勾選 sRGB。blog
A B C圖片
能夠發現，A 保持顏色不變，B 和 C 的顏色都變暗，都被作了 Gamma 校訂 2.2，因此更暗；尤爲是 C，本來 187 的顏色被矯正後，正好變成127，這是符合預期的。get
接下來在場景中建立三個材質，使用 Shader:Unit/Texture 來顯示貼圖自己顏色，貼圖分別使用 A, B, C；而後建立一個 Sphere 分別使用這三個材質在 Linear 空間下渲染查看顏色。顯示效果以下：
A B C
然而預期結果爲：球 A 和 C 均爲 （127,0,0），B 爲（55,0,0）。根據：A 貼圖爲 Linear，採樣後不會被硬件 Gamma 2.2 而維持原樣，Shader 計算輸出到 ColorBuffer 時 Gamma 0.45 提亮，最終輸出到顯示器再 Gamma 2.2，最終輸出顏色（127,0,0）；B 貼圖爲 sRGB，採樣後被硬件 Gamma 2.2 爲 ((127/255)^2.2)*255=55，而後 Shader 中計算輸出 ColorBuffer 時 Gamma 0.45 變回到127，最終被顯示器 Gamma 2.2，輸出顏色（55,0,0）；
以上能夠看到實際渲染結果和預期結果的差別：實際渲染結果都被「提亮「了，都額外的被多增長了一個 Gamma 0.45。但是至少 Linear 的圖片是什麼顏色就應該輸出什麼顏色。因而將以上三種狀況分別在手機上使用 RenderDoc 抓幀分析下。
場景 A：
以上分別顯示了 A 場景中，圖片的格式，以及紋理緩存的格式：
Red127_Linear 格式：GL_COMPRESSED_RGB8_ETC2，顏色爲（127,0,0）；
Color Buffer 格式：GL_SRGB8_ALPHA8，顏色爲（187,0,0），
因爲寫入 ColorBuffer 會作 Gamma 0.45 的校訂，因此 ColorBuffer 這個顏色是正確的，配合顯示器的 Gamma 2.2 校訂，應該正好爲（127,0,0）。但是實際上顯示器輸出的就是 ColorBuffer 的內容（187,0,0），像是沒有通過 Gamma 2.2 校訂；抑或是由於 sRGB 格式的 ColorBuffer 再次被 Gamma 0.45，而後再被顯示器 Gamma 2.2，不然如何解釋呢？暫時不明白。
那麼再看下場景 B：
Red127_sRGB 格式：GL_COMPRESSED_SRGB_ETC2 顏色爲（55,0,0），由於 sRGB 圖片作了 Gamma 2.2 校訂；
ColorBuffer 格式：GL_SRGB8_ALPHA8，顏色爲（127,0,0），
因此當 Color 輸出到顯示器作了 Gamma 2.2 校訂後，實際顏色應該爲 (55,0,0)，然而貌似也少了這一步，跟狀況 A 同樣。
最後來看下場景 C:
Red187_sRGB 格式：GL_COMPRESSED_SRGB_ETC2 顏色爲（127,0,0），由於 sRGB 圖片作了 Gamma 2.2 校訂；
ColorBuffer 格式：GL_SRGB8_ALPHA8，顏色爲（187,0,0），
最後 ColorBuffer 輸出通過顯示器的 Gamma 2.2 矯正後應該輸出顏色 （127,0,0），然而實際倒是（187,0,0），同場景 A 和 B 的狀況如出一轍。
以上測試使用 Unity 2018.1.2f1。
綜上，以上三種結果和過程分析都指向一個事實：Unity 在 Linear 顏色空間下直接將 sRGB 格式的 ColorBuffer 輸出到了顯示器，缺乏了 Gamma 2.2 這一步，使得顏色都變亮了，沒法得出預期的結果，或許有什麼地方理解的還不到位，也或者我缺乏了過程當中的某個設置，目前還不得而知，若是有哪位大牛知道，還請指點下。
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