关于 OpenEXR, 你应该要知道的几件事

在像 Pixar 这样的 animation studio，或是像 ILM 这样大规模的 VFX studio 里头，OpenEXR 扮演了一个很是重要的角色：工做过程当中，能够用来预览或是再加工（合成）的图片文件。咱们就如同其它的 studio 同样，也是使用 EXR 做为内部的图档使用。公司里头，绝大部分的 exr 文件，都是 renderer 的产物。OpenEXR 是个能够用来乘载 HDR 的图片格式，在 ILM 的推波助澜，加上其它 studio 的跟进以及动画软件的支持下，几乎成了某种 de facto 标准。而后，它终究只是一个“够开放“的图档格式，如何有效且正确的善用它，才是更重要的事。

如下几点，是咱们在太极影音的工做过程当中，发展出来的一些经验：

1. EXR 档案里头没有任何标头或 tag 指出它存的 color space 是线性（linear）、gamma 2.2（1.8, 2.6, ...）等，而是由使用的人或是软件自行解释。
2. EXR 鼓励以 linear color space 的方式来存内容 (scene-referred)。这样无论是人、机器或是软件，都不用去猜想别的可能性，并且对于后期合成来讲，既不用对拿到的影像想太多就直接操做，也不须要先作个转换，是比较省事且安全有效率的 pipeline。但这点不是强制性的，只能说是你们约定成俗的一种习惯性用法。就像咱们如今都认为相机出来的 JPEG 通常是 sRGB  (~ gamma2.2) 或 Adobe RGB，但其实 JPEG spec 并无定义这个。
3. EXR 以 linear 储存后，在显示时才去根据不一样的 display device，使用不一样的 transformation 或是 LUT 来转换。要求比较严苛的工做环境，会就每一个 display device 有一组 LUT (1D? 2D? 3D? 这部分我尚未做完研究各类 LUT 表示法的适用情况，只能说，理论上 3D LUT 比较厉害。），且会定时根据 device 的情况来更新那组 LUT。这种做法是很是很是严苛的要求下的做法。
4. EXR 能够有任意的 metadata，因此是能够在里头存个 'colorspace' 的 meta 来用，不过这样得确认全部接触到此 exr 的程序，都有去“尊重“这个 meta 才有用，否则反而会落得不伦不类的。
5. EXR 储存的数值，只有 16-bit 或是 32-bit 的这两种，并无 8-bit, 10-bit, 12-bit, 24-bit, ... 等此说法。当有人这样说时，能够假设是只用了比较少的 bit（ex, 16 bits 中，只用了 14 bits，另外两个 bits 为零），但存在档案里时，同样是 16 或是 32 bits。
6. 一样的图片，以 linear 与 log 的方式来存的话（这边指的是单纯的 log，并不是 REDlog 或是 panalog 这类特定的 preset），log 存的档案的确是会小一点点，约节省了 10%~20%。但它仍旧是以 16 bits 或是 32 bits 来存。
7. 压缩方法中，有 loseless 与 lossy 两种。PIZ, ZIP, ZIP (16 scanline), RLE 属于 loseless。其中 ZIP (16 scanline) 对于 CG image 的压缩率最大；而 PIZ 对于有 film grain 的 image 有最好的表现（由于使用了 wavelet）。B44 或是 B44A 为 lossy，咱们现有的工做环境不会使用到，也不该该使用到才是。
8. 像素(pixel) 存的方式，又分为 scanline 与 tiled。后者适合以一张 .exr 来存一整个 mipmaps，就像 .tex 同样（.tex 是 .tif 的一种小变型）。prman（Pixar's RenderMan）的 texture 这个 shader op，也许已经有支持 .tiff 或 .exr 了（我没去确认），但我相信对于 .tex 的支持应该仍旧是最好的。

further reading:

1. ILM 于 SIGGRAPH 2004 发表的 OpenEXR Color Management 是个很好的参考，不过其中的 CTL 已经开始由 OpenColorIO 取代掉了。
2. Understanding Nuke's unique Layer and Channel system (including the Shuffle Nodes).