MTKView显示广色域P3颜色空间

Question

MTKView显示广色域P3颜色空间

iosswiftcore-imagemetalmetalkit

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我正在基于CIFilters和MetalKit构建实时照片编辑器。但是在MTKView中显示宽色域图像时遇到了问题。

标准的sRGB图像可以正常显示，但Display P3图像会变得模糊。

我尝试将CIContext.render颜色空间设置为图像颜色空间，但仍然存在问题。

以下是代码片段：

 guard let inputImage = CIImage(mtlTexture: sourceTexture!) else { return }
                let outputImage = imageEditor.processImage(inputImage)
                print(colorSpace)
                context.render(outputImage,
                               to: currentDrawable.texture,
                               commandBuffer: commandBuffer,
                               bounds: inputImage.extent,
                               colorSpace: colorSpace)
                commandBuffer?.present(currentDrawable)

let pickedImage = info[UIImagePickerControllerOriginalImage] as! UIImage
        print(pickedImage.cgImage?.colorSpace)
        if let cspace = pickedImage.cgImage?.colorSpace {
            colorSpace = cspace
        }

我在苹果开发者论坛上找到了一个类似的问题，但没有任何答案：https://forums.developer.apple.com/thread/66166

- Kevin

我不确定在iOS中是否可能... 在macOS中，MTKView有一个可以设置的colorSpace属性，但显然在iOS中不支持 :( https://developer.apple.com/documentation/metalkit/mtkview/2177056-colorspace - endavid

1个回答

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- endavid · Accepted Answer

为了支持广色域，您需要将您的MTKView的colorPixelFormat设置为BGRA10_XR或bgra10_XR_sRGB。我怀疑macOS MTKViews的colorSpace属性在iOS上不会被支持，因为iOS中的颜色管理是非活动的，而是有目标的（请阅读颜色管理的最佳实践）。

没有看到您的图像及其实际值，很难诊断，但我会解释我的发现和实验。建议您像我一样从调试单个颜色开始。

例如，P3颜色空间中最红的点是什么？可以通过像这样的UIColor定义它：

UIColor(displayP3Red: 1, green: 0, blue: 0, alpha: 1)

为了调试目的，将背景设置为该颜色，并将UIButton添加到您的视图中。您可以在代码中获取组件，以查看这些值在sRGB中变为什么。

    var fRed : CGFloat = 0
    var fGreen : CGFloat = 0
    var fBlue : CGFloat = 0
    var fAlpha : CGFloat = 0
    let c = UIColor(displayP3Red: 1, green: 0, blue: 0, alpha: 1)
    c.getRed(&fRed, green: &fGreen, blue: &fBlue, alpha: &fAlpha)

或者您可以使用macOS Color Sync实用程序中的计算器，

请确保选择“扩展范围”，否则值将被夹在0和1之间。

因此，正如您所看到的，您的P3（1, 0, 0）对应于扩展sRGB中的（1.0930，-0.2267，-0.1501）。

现在，回到您的MTKView，

- 如果将MTKView的colorPixelFormat设置为.BGRA10_XR，则如果您的着色器输出为（1.0930，-0.2267，-0.1501），则可以获得最亮的红色。 - 如果将MTKView的colorPixelFormat设置为.bgra10_XR_sRGB，则如果您的着色器输出为（1.22486，-0.0420312，-0.0196301），则可以获得最亮的红色，因为您必须写入线性RGB值，由于这种纹理格式会为您应用伽马校正。在应用反伽马时要小心，因为存在负值。我使用这个函数，

let f = {(c: Float) -> Float in
    if fabs(c) <= 0.04045 {
        return c / 12.92
    }
    return sign(c) * powf((fabs(c) + 0.055) / 1.055, 2.4)
}

最后要完成的是创建一个宽色域的UIImage。将颜色空间设置为CGColorSpace.displayP3并复制数据。但是什么数据呢？这个图像中最亮的红色将是什么？

(1, 0, 0)

或者在16位整数中使用(65535, 0, 0)。

我的代码使用.rgba16Unorm纹理来操作displayP3颜色空间中的图像，其中(1, 0, 0)将是P3中最亮的红色。这样，我可以直接复制其内容到UIImage中。然后，为了显示，我将颜色转换传递给着色器以从P3转换为扩展sRGB（因此，不会饱和颜色）然后再进行显示。我使用线性颜色，因此我的转换只是一个3x3矩阵。我将视图设置为.bgra10_XR_sRGB，因此Gamma值将自动应用。

该（列优先）矩阵为

 1.2249  -0.2247  0
-0.0420   1.0419  0
-0.0197  -0.0786  1.0979

你可以在这里阅读我如何生成它的内容：探索display-P3色彩空间以下是我使用UIButtons和MTKView构建的示例，通过iPhone X进行屏幕捕获：

左侧按钮是sRGB上最亮的红色，而右侧按钮使用了displayP3颜色。在中心，我放置了一个MTKView，输出如上所述的变换线性色彩。

绿色同样的实验：

如果你在最近的iPhone或iPad上看到这个，你应该看到中心的正方形和右边的按钮有相同明亮的颜色。如果你在不能显示它们的Mac上看到这个，左侧的按钮将显示相同的颜色。如果你在没有正确颜色管理的Windows机器或浏览器上看到这个，左侧的按钮也可能显示不同的颜色，但那只是因为整个图像被解释为sRGB，显然这些像素有不同的值...但外观不正确。

如果你想要更多的参考资料，请查看我在这里添加的testP3UIColor单元测试：ColorTests.swift，以及初始化UIImage的函数：Image.swift，和一个尝试转换的示例应用程序：SampleColorPalette。

我还没有尝试过CIImages，但我想相同的原则适用。

希望这些信息对你有所帮助。由于我在Metal SDK文档中找不到任何关于displayP3支持的明确引用，因此我也花了很长时间才弄清楚如何正确显示颜色。