トーンカーブは、入力画像の画素値と、変換後の出力画素値の対応をグラフで表したものである。横軸を入力画素値、縦軸を出力画素値として見ると、どの明るさが明るくなり、どの明るさが暗くなるかを読み取れる。階調変換関数を視覚的に理解するための重要な表現である。
トーンカーブが直線であれば、入力と出力が同じ、または一定の規則で変化する。曲線が直線より上にある範囲では、その入力値に対応する部分が明るくなる。逆に曲線が下にある範囲では暗くなる。曲線の傾きが大きい範囲では、入力値の差が出力で大きく広がるため、その範囲のコントラストが高くなる。トーンカーブは画像全体を一様に変えるだけでなく、暗部だけ、明部だけ、中間調だけを調整する考え方につながる。
CG制作では、レンダリング画像の仕上げやテクスチャの見た目調整でトーンカーブの考え方が役立つ。暗部を持ち上げる、明部を抑える、中間調のコントラストを上げるといった処理は、トーンカーブの形を変える操作として理解できる。
ゲームでは、ポストエフェクトやカラーグレーディングでトーンカーブに近い変換が使われる。画面全体の雰囲気を変えたり、暗い場面でも情報を見やすくしたりするために、明るさの対応関係を調整する。
{:cg:figures:chapter05:fig_5_6_tone_curve.png?600|図5.6 トーンカーブ}
トーンカーブをS字形にすると、中間調のコントラストを強めやすい。逆に平らな部分があると、その範囲の入力値が近い出力値にまとめられ、細かな濃淡差が失われる。
トーンカーブは、階調変換関数をグラフにしたものである。曲線が上なら明るく、下なら暗く、傾きが大きい範囲ではコントラストが上がる。ガンマ補正や濃淡の反転などを、トーンカーブの形として説明できるようにする。