为什么 vulkan 交换链更喜欢非 SRGB 格式？

Question

在 Vulkan 立方体示例中，选择表面格式的方法是：

vk::SurfaceFormatKHR Demo::pick_surface_format(const std::vector<vk::SurfaceFormatKHR> &surface_formats) {
// Prefer non-SRGB formats...
for (const auto &surface_format : surface_formats) {
    const vk::Format format = surface_format.format;

    if (format == vk::Format::eR8G8B8A8Unorm || format == vk::Format::eB8G8R8A8Unorm ||
        format == vk::Format::eA2B10G10R10UnormPack32 || format == vk::Format::eA2R10G10B10UnormPack32 ||
        format == vk::Format::eR16G16B16A16Sfloat) {
        return surface_format;
    }
}

printf("Can't find our preferred formats... Falling back to first exposed format. Rendering may be incorrect.\n");

assert(surface_formats.size() >= 1);
return surface_formats[0];

}

为什么我们更喜欢非 SRGB 格式，不是大多数屏幕都期待 SRGB 格式吗？

Answer 1

您的问题的答案是：您通常不喜欢交换链图像的非 sRGB 格式。 您的怀疑是完全有道理的：有争议的代码可以说没有显示最佳实践方法。 考虑图 1 ，它显示了捕获图像、以低动态范围 (LDR) 格式存储图像并通过计算机显示器显示图像时涉及的基本转换阶段。

图 1：很明显，物理辐射在线性空间中（最左边的阶段）。 当我们捕获图像时，我们通常希望将其存储为 LDR 格式以节省一些空间（“LDR 图像”阶段）。 监视器发出的任何辐射 output 都必须再次处于线性空间中，否则我们会扭曲颜色值（最右边的阶段）。 由于大多数（全部？）监视器仅支持 LDR 帧缓冲区格式，因此它们在发出相应的辐射（监视器阶段）之前对帧缓冲区颜色值应用伽玛校正。

所以，是的，正确的方法是将 sRGB 格式发送到您的显示器。

事实上，查看gpuinfo.org并按COLOR_ATTACHMENT支持对列表进行排序，可以观察到 sRGB 格式是最常受支持的格式。 以下是支持的前四种格式：

• B8G8R8A8_SRGB ：99.88%
• A8B8G8R8_SRGB_PACK32 ：99.72%
• R8G8B8A8_SRGB ：99.48%
• B8G8R8A8_UNORM ：99.44%

所以，我会说，默认为 sRGB 格式！

PS：如果您想知道为什么使用 LDR 图像格式有意义，请查看图 2以获得解释！

图 2：顶行显示均匀分布的条 w.r.t。 物理光强度。 这意味着，发射的光子数量在每个相邻条之间增加相同的数量。 底行显示均匀间隔的条 w.r.t。 perceived light intensity---物理光强的增加对应于图1所示的伽马曲线。 换句话说，我们只需要在较暗的区域添加几个光子，就能让感知到的光强度发生巨大变化。 对于较亮的区域，我们必须添加大量光子以获得相同的感知光强度相对差异。 因此，存储图像是有意义的，以便为较暗的 colors 分配相对更多的位，为较亮的 colors 分配较少的位，以便最佳地使用可用位 w.r.t。 人类视觉系统。