美術前上個禮拜找我問光照圖總是烘焙過暗的問題，一時興起我在 Gamma 和 Linear 兩個顏色空間切換了下，發現一個 Shader 明暗不同，另一個 毫無變化，於是激發了我去研究下在 Unity 里使用 Linear 的細節。（雖然最后發現美術的問題跟這個不太有關系）
這里不想在過多冗長的去復述關於所有 Gamma 校正的歷史和概念，假設已經閱讀過相關資料，比如以下（包括但不限於）：
https://www.cnblogs.com/murongxiaopifu/p/9001314.html
https://blog.csdn.net/candycat1992/article/details/46228771
https://developer.nvidia.com/gpugems/GPUGems3/gpugems3_ch24.html
https://www.qiankanglai.me/2014/12/24/gamma-correction/
https://docs.unity3d.com/Manual/LinearLighting.html
這里僅僅討論下 Unity 平台下 Linear 空間下渲染出現的和預期不一致的錯誤（姑且先叫錯誤，着實還不明白的地方），和所理解然后預期的結果不一致。測試場景也很簡單，制作三張紅色貼圖A, B 和 C，其中 A 和 B 一樣：（127,0,0），C 為（187,0,0），其中187=((127/255)^0.45)*255。A 導入選項為 Linear，不勾選 sRGB，B 勾選 sRGB，C勾選 sRGB。
A B C
可以發現，A 保持顏色不變，B 和 C 的顏色都變暗，都被做了 Gamma 校正 2.2，所以更暗；尤其是 C，原本 187 的顏色被矯正后，正好變成127，這是符合預期的。
接下來在場景中創建三個材質，使用 Shader:Unit/Texture 來顯示貼圖本身顏色，貼圖分別使用 A, B, C；然后創建一個 Sphere 分別使用這三個材質在 Linear 空間下渲染查看顏色。顯示效果如下：
A B C
然而預期結果為：球 A 和 C 均為 （127,0,0），B 為（55,0,0）。根據：A 貼圖為 Linear，采樣后不會被硬件 Gamma 2.2 而維持原樣，Shader 計算輸出到 ColorBuffer 時 Gamma 0.45 提亮，最終輸出到顯示器再 Gamma 2.2，最終輸出顏色（127,0,0）；B 貼圖為 sRGB，采樣后被硬件 Gamma 2.2 為 ((127/255)^2.2)*255=55，然后 Shader 中計算輸出 ColorBuffer 時 Gamma 0.45 變回到127，最終被顯示器 Gamma 2.2，輸出顏色（55,0,0）；
以上可以看到實際渲染結果和預期結果的差異：實際渲染結果都被“提亮“了，都額外的被多增加了一個 Gamma 0.45。可是至少 Linear 的圖片是什么顏色就應該輸出什么顏色。於是將以上三種情況分別在手機上使用 RenderDoc 抓幀分析下。
場景 A：
以上分別顯示了 A 場景中，圖片的格式，以及紋理緩存的格式：
Red127_Linear 格式：GL_COMPRESSED_RGB8_ETC2，顏色為（127,0,0）；
Color Buffer 格式：GL_SRGB8_ALPHA8，顏色為（187,0,0），
由於寫入 ColorBuffer 會做 Gamma 0.45 的校正，所以 ColorBuffer 這個顏色是正確的，配合顯示器的 Gamma 2.2 校正，應該正好為（127,0,0）。可是實際上顯示器輸出的就是 ColorBuffer 的內容（187,0,0），像是沒有經過 Gamma 2.2 校正；抑或是因為 sRGB 格式的 ColorBuffer 再次被 Gamma 0.45，然后再被顯示器 Gamma 2.2，否則如何解釋呢？暫時不明白。
那么再看下場景 B：
Red127_sRGB 格式：GL_COMPRESSED_SRGB_ETC2 顏色為（55,0,0），因為 sRGB 圖片做了 Gamma 2.2 校正；
ColorBuffer 格式：GL_SRGB8_ALPHA8，顏色為（127,0,0），
所以當 Color 輸出到顯示器做了 Gamma 2.2 校正后，實際顏色應該為 (55,0,0)，然而貌似也少了這一步，跟情況 A 一樣。
最后來看下場景 C:
Red187_sRGB 格式：GL_COMPRESSED_SRGB_ETC2 顏色為（127,0,0），因為 sRGB 圖片做了 Gamma 2.2 校正；
ColorBuffer 格式：GL_SRGB8_ALPHA8，顏色為（187,0,0），
最后 ColorBuffer 輸出經過顯示器的 Gamma 2.2 矯正后應該輸出顏色 （127,0,0），然而實際卻是（187,0,0），同場景 A 和 B 的情況一模一樣。
以上測試使用 Unity 2018.1.2f1。
綜上，以上三種結果和過程分析都指向一個事實：Unity 在 Linear 顏色空間下直接將 sRGB 格式的 ColorBuffer 輸出到了顯示器，缺少了 Gamma 2.2 這一步，使得顏色都變亮了，無法得出預期的結果，或許有什么地方理解的還不到位，也或者我缺少了過程中的某個設置，目前還不得而知，如果有哪位大牛知道，還請指點下。
【本文固定地址：https://www.cnblogs.com/yaukey/p/unity_linear_color_space_unexpected_results.html】