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カラーフィルタの計算式について

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aoshanghai

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DirectXのシェーダーで、カラーフィルタを試しておりました。
Brightnessを上げていったところ、以下の計算において
おそらく、何か問題があるせいか、白飛びするべき箇所が
白ではなくて、紫っぽい色が出てきたりと、色がおかしくなって
しまいます。

float3 hsv = RGB_to_HSV(saturate(fragColor.rgb));
hsv.y *= 1.0f + Saturation;
hsv.z = pow(hsv.z, 1.0f / Gamma);
hsv.z = hsv.z * (1.0f + Brightness);
hsv.z = 0.5f + (hsv.z - 0.5f) * (1.0f + Contrast);
fragColor.rgb = HSV_to_RGB(hsv);

カラーフィルタの正しい計算式を探しだして、上記のコードと照合しようとしておりますが、今のところ見つかっておりません。
(上記のコードは、前任者から引き継いだものです。)
(HSVとRGB同士の変換は見つかりまして、おそらく、ここには問題がなさそうです)

もし、カラーフィルタの計算式について、お勧めのサイトや本などをご存じの方がいらっしゃいましたら、ご教示頂けると助かります。

どうぞよろしくお願い致します。

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手元にDirectXのプログラミング環境がないのですが、RGV<->HSV変換の実装が例えば以下の資料のようなものだとすると・・・

http://www.pixelmaven.com/jason/articles/ShaderX2/ShaderX2_AdvancedImageProcessing.pdf

入力が0.0f~1.0fの範囲内になってないと結果は範囲外の値になります。
ご質問のコードをみると、RGB_to_HSVへの変換ではsaturateにより範囲内の値へ強制的に丸めてますが、最後のHSV_to_RGBの入力はそうしていないため、フィルターへ与えるパラメーターSaturation, Gamma, Brightness, Contrastの値と元のRGB値によっては彩度と明度が範囲外の値になるため結果のRGB値も範囲外となると思います。

最終段でディスプレーのピクセル値を計算する際にはR,G,B値はそれぞれ0~255の整数値でしょうからフィルターによって範囲外のfloat3値に基づきR,G,Bを計算するとオーバーフローのためぐるっと回っておかしな値になり「白飛びするべき箇所が白ではなくて、紫っぽい色が出てきたり」といった現象になるのではないでしょうか?

最後の行を以下のようにするとどうなるでしょうか?
fragColor.rgb = HSV_to_RGB(saturate(hsv));

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  • 2017/10/26 16:31

    ご回答ありがとうございます。
    大変助かります。

    1点修正ですが、HSVと書いていたのですが、
    実は、HSLを使用してありました。

    そして、頂いたご意見をもとに試行錯誤していたのですが、
    HSLのLについて、RGB変換直前に、0.0f~1.0fにclamp
    したところ、色がおかしくなる現象はでなくなりました。

    資料には、0%~100%と書いてありますが、プログラム中では、
    0.0f~1.0fになるのだと思います。

    ひとまず、これで、様子を見ていきます。
    ご教示ありがとうございました。

    キャンセル

  • 2017/10/26 16:39

    プログラム上は100%を1.0fとして扱うことが多いので、資料もそういう意味で書いてあったのだと思います。
    ヒントになったようで幸いです。

    キャンセル

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