[공부] Physical Lighting 물리기반 라이팅_단위 이해하기

 

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📍PBL 이란?

PBL : 물리기반 조명(physical based lighting)의 약자 입니다.

이는 실제값과 노출설정을 CG 조명에 활용하는 워크플로우를 말합니다.

 

📍PBL을 이해하기 위한 시작은 '단위'를 이해하는것.

 PBL을 이해하고 그속에서 일을 하기 위해서는 제일먼저 단위를 배우는것이 중요합니다.

단위를 이해해야 값의 의미를 알수있습니다. 하지만 준제느 조명장치가 너무 많다는것.

하지만 다 공부할 필요는 없고, 디지털 조명의경우 선택지를 4가지로 줄일수 있습니다.

칸델라 / 루멘 / 럭스 / 제곱미터당의 칸델라.

 

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(1) 칸델라 (cd)

특정 방향으로 빛이 방출되는 강도(휘도) 를 나타냅니다.

SI(국제단위계)에서 빛의 방향성 있는 강도를 측정하는 기본 단위입니다. 

(예를 들어, 일반 양초 하나가 약 1 cd 정도의 빛 세기를 갖는다고 볼 수 있습니다.)

 

칸델라는 국제단위계에서 조명의 기본단위 입니다.

하지만 우리가 직접 사용되는 모습을 자주 볼수는 없었을 겁니다. 칸델라가 루멘과 다른점은

확산각도를 고려한다는 특징이 있어서 입니다. 실용적인 예로는 손전등이 있습니다.

그빛의 밝기 (칸델라)는 초점 정도와 관련이 있습니다. 빔의 폭이 넓을수록 값(칸델라)는 낮아집니다.

 

(2) 루멘 (lm)

반면 루멘은 훨씬더 친숙합니다.

전구와 조명기구에 모두 적혀있는 번호 입니다.

확산각과 관계없이 광원에서 방출되는 '빛의 양'을 뜻합니다.

광원의 밝기로 볼수 있습니다. 

 

언리얼엔진에서 루멘과 칸델라는 로컬라이트에 사용됩니다.

조명별로 단위를 설정할수도 있지만, 

프로젝트 설정에서 기본 조명단위를 루멘으로 설정하는것을 강력히 권장합니다.

프로젝트별로 '단위' 를 통일성 있게, 일관성 있게 가져가면 오류를 방지할수 있기 때문입니다.

언리얼엔진의 프로젝트 셋팅 > 왼쪽 렌더링 탭 > Default settings 검색하면 

Light Units 로 설정해줄수 있습니다.

 

(3) 럭스(lux) : 조도

럭스(lux) 단위로 측정되는 조도는 표면에 도달하는 빛의 양을 나타냅니다.

조도는 건축,영화 또는 사진 분야에서 피사체에 비치는 빛의 양을 평가하는데 일반적으로 사용됩니다.

언리얼 엔진에서는 방향광(일반적으로 Directional Light)은

Lux 단위로 표현되는 유일한 조명 요소 입니다.

 

(4) 제곱미터당의 칸델라 (cd/m²) = (nits) 

단위 면적(1 m²)당 빛의 강도를 나타내는 값입니다.

영어권에서는 흔히 닛(nits) 이라고도 부르며,

화면 밝기나 표면에 빛이 반사되는 양을 표현하는 “휘도(luminance)” 단위로 사용됩니다.

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⁉️ 럭스(lux)와 제곱미터당의 칸델라(cd/m²) 가 비슷한거같은데?

 

lux는 “표면에 도달한 빛의 양”이고,
cd/m²는 “눈에 보이는 표면의 밝기”입니다.

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• lux = lumen / m²
• 어떤 표면에 얼마나 많은 빛이 도달했는지를 나타냅니다. / 수신자 기준입니다. (받는 쪽)

반면,

• cd/m² = 표면에서 눈으로 보이는 밝기
• 단위 면적당 방출·반사되어 보이는 빛의 세기 / 관찰자 기준입니다. (보는 쪽)

 

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앞으로 우리는 루멘 / 럭스 / 제곱미터당의 칸델라 만 사용해서 공부해볼겁니다.

 

 

참고문헌 : https://youtu.be/JoxgvwNFc8g?si=X7TxFrUIUe-QeSch