カラーフィルタの計算式について

Question

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。

Answer 1

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));

Comments

[aoshanghai]

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。

[KSwordOfHaste]

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。