モノクロImageEffectをベースに、スクリーン合成の話。 〜月曜日のたわわのようなトーンを目指して〜

一つ前の記事
シンプルなImageEffectその２。モノクロ。
のメインカラー_Colorとの合成部分。

Monochrome.shader

col.rgb = Luminance(col.rgb) * _Color.rgb;

ですが、コチラいわゆる乗算合成を行っています。
２つの色を掛け合わせる色合成であり、0.0〜1.0の範囲同士の色をかけ合わせるという事で、

どうしても2つの色どちらかの色の明るさ以上になることはない　＝　暗く見えてしまう

という特性があります。

暗くしたいなら、まぁそれで良いのですが今回はそういうわけでもない。
というわけで別の色合成方法が欲しくなるわけですが、乗算合成の他にも加算合成というブレンド方法があります。
こちら、読んで字の如く、掛け算(乗算)を足し算(加算)にするだけで対応可能です。

Monochrome.shader

col.rgb = Luminance(col.rgb) + _Color.rgb;

明るくなりました！
…ただこれだと白飛びして、眩しい印象をユーザに与えてしまいます。
光とか炎ならこれでも良いかもしれませんが、どうにも、もうちょっと目に優しい色が良い・・・。

そんな時に使えるのがスクリーン合成です。
計算式としては
結果の色 = 1-(1-元の色)*(1-加える色)
なので、合成部分を下記のように書き換えます

Monochrome.shader

col.rgb = Luminance(col.rgb);
col.rgb = 1 - (1 - col.rgb) * (1 - _Color.rgb);

暗くもないし、色もしっかり乗っている印象になりました。
個人的には「月曜日のたわわ」がこんな色使いだなぁと思っているので、Tawawa.shaderという名前で下記においておきます。
※前記事のモノクロと、色合成部分のみ違います

Tawawa.shader

Shader "ScreenPocket/ImageEffect/Tawawa"
{
    Properties
    {
        _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {}
        _Color ( "Main Color", Color ) = (0,0,0,1)
    }
    
    SubShader
    {
        // No culling or depth
        Cull Off ZWrite Off ZTest Always

        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag

            #include "UnityCG.cginc"

            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
            };

            struct v2f
            {
                float2 uv : TEXCOORD0;
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };

            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.uv = v.uv;
                return o;
            }

            sampler2D _MainTex;
            fixed4 _Color;

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                half4 col = tex2D( _MainTex, i.uv );
                col.rgb = Luminance(col.rgb);
                col.rgb = 1 - ( 1 - col.rgb ) * (1 - _Color.rgb);
                return col;
            }
            ENDCG
        }
    }
}

世の中には他にも色々な色合成の計算が有るので、調べてみると面白いかと。
個人的には乗算・加算・スクリーンを覚えておけば、ある程度は仕事をする上で困らないかなぁ、と思います。