[HDRI 그레이볼, 크롬볼 활용] & [HDRI 매칭의 한계]

[HDRI 그레이볼, 크롬볼 활용] & [HDRI 매칭의 한계]

실제 컬러 차트는 평면이다..
그렇기 때문에 빛과 어떤 각도로 위치하는지에 따라 밝기 차이가 상당히 많이 난다.

예를 들어
HDRI에 촬영된 컬러차트는 바닥에 놓여 있음으로 하늘이 광원이 되어 더 밝게 찍힌다.

레퍼런스로 촬영된 컬러차트는 수직으로 들고 있어 빛이 상대적으로 약하게 들어온다..
이때 HDRI를 레퍼런스에 맞춰 컬러를 매칭 하면 당연히 제대로 매칭 되지 않는다.

블랙과 화이트를 맞추면 기본톤은 맞겠지만 전반적인 밝기는 다르다.
이것은 컬러차트가 평면이기 때문에 어쩔 수 없다.



컬러차트는 위치와 방향에 따라 빛 간섭이 매우 심하다.
이것을 보완하기 위해 그레이 볼이 사용된다.
그레이 볼은 0.18의 중간톤 회색을 갖고 있다.
크롬볼은 3D 구형태이고, 빛의 위치에 따라 다양한 밝기로 촬영된다.

예를들어 샘플 HDRI는 하늘이 보이도록 바닥에 눕혀 찍었기 때문에 그레이 볼의 윗부분과 밝기와 비슷하게 찍혔을 것이다.



그레이 볼은 빛의 강도, 기본 색감, 빛의 세기를 확인할 수 있다. 크롬볼은 광원의 형태와 위치를 확인하는 역할이 된다.
크롬볼 부분만 뜯어서 HDRI의 수정이 제대로 되었는지 참고 레퍼런스로 사용되기도 한다.


크롬볼은 3D랜더링 하기전에
3D sphere에 HDRI를 적용하고, 가이드로 사용하기도 한다.

제대로 된 HDRI를 찍기 위해선 항상 컬러차트(컬러 기준점)과 그레이 볼(기본톤, 빛강도), 크롬볼 (빛 위치, 광원 개수)를 함께 찍어야 한다.



기본 컬러를 매칭하고 난 뒤, 크롬볼 부분만 뜯어서 HDRI 이미지와 비교할 수 있다.
‘블랙, 화이트’를 비교하고 레퍼런스로 찍은 크롬볼과 동일한 밝기가 되도록 세세한 수정을 한다.

크롬볼은 주변을 이미지로 찍기 때문에 광원의 위치와 갯수와 형태를 시각적으로 확인할수도 있다.




특히 (블랙)은 굉장히 까다롭다.
거리에 따라서 위치에 따라서, 면의 방향에 따라서 블랙은 조금씩 다른 밝기를 같기 때문이다.
결국 HDRI에 완벽한 블랙은 매칭 할 수 없다.

전반적으로 비슷하고 노멀 한 블랙이 되도록 수정하는 게 좋다.  절대 모든 공간에 완벽한 블랙을 매칭 할 수 없다.


HDRI를 촬영한 시간과 레퍼런스의 촬영 시간이 다르다는 점이다.
두 이미지가 물리적으로 다른 시간에 촬영이 된다는 점을 잊지 말아야 한다.
즉, 애초에 레퍼런스와 HDRI와 광원이 다르다.
HDRI를 완벽하게 매칭 하고 싶겠지만, 현실은 불가능하다.


만약 세트장에서 또는 밀폐된 공간에서 찍는 HDRI 라면 레퍼런스와 광원이 어느 정도 맞을 수 있다.
하지만 현실의 공간을 HDRI로 찍는다면 아무리 조명을 완벽하게 세팅해도 조금씩 광원이 달라진다.

nuke에서 HDRI를 수정할 때 사용하는 노드는 Spherical Transform node이다.이다.
이 노드를 이용해 HDRI Latlong map 이미지를 평면적인 cube 또는 mirror Ball 형태로 전환해준다.

3D 요소가 들어가는 작업은 기본적으로 레퍼런스로 크롬볼을 촬영한다.
nuke에서 HDRI의 세세한 수정이 끝나고 mirror Ball로 output을 바꾸면 레퍼런스를 촬영한 크롬볼 형태로 이미지를 만들어준다. 실제 촬영된 레퍼런스 크롬볼과 누크의 mirror Ball의 형태를 비교하면 HDRI의 퀄리티를 정확하게 확인할 수 있는 것이다.

이렇게 힘들게 레퍼런스와 HDRI를 매 칭하고 나면 실제 VFX를 작업할 이미지와 매칭 하는 작업이 필요하다.
역시나 실제 플레이트의 촬영한 조명과 미세하게 달라진다.

VFX 작업용 원본 소스

HDRI 환경맵

환경 레퍼런스

원론적으로 3가지는 모두 매칭 되어야 하는데, 실제는 촬영하는 시간의 격차가 있기 때문에 동일한 밝기를 맞출 수 없다.

어떻게 보면 환경 레퍼런스를 맞추기보단, 실제 작업용 원본 소스와 매칭 하는 게 더욱 중요하다.
하지만 원본 플레이트는 HDRI를 매칭할 가이드가 부족하기 때문에 레퍼런스를 먼저 맞추고 원본에 다시 조명을 맞춰야 하는 딜레마가 생기게 된다.




결론적으로 HDRI는 대략적으로 맞추고
합성과 라이팅 공정에서 세세하게 수정을 진행한다.