LUTvs转换:二者的区别是什么?为什么说LUT很重要?

影视制作

图源:Alicia Slough

在新冠疫情的影响下,许多调色师都停下来转换思路,去学习新的电影制作技巧、补上我们工作流的漏洞。

随着你的知识储备越来越深、头脑变得越来越灵活,我建议你花点时间思考一下你在工作流中是如何处理色彩的。我提起这个话题不仅仅是因为色彩是影响观众体会你作品的最重要因素之一,同时也是因为你应该意识到即将发生的重要变化。

图像转换已经出现,它们将会影响我们捕捉、处理和转换数字素材的方式。但转换与LUT有何不同?它们有什么优势?电影制作者该何时以及怎样使用转换?

在今天的文章里,我们将会回答以上每个问题,以便你能了解关于LUT vs转换的争论。

如果你曾经在工作流中使用过LUT,那就继续往下读吧。

LUT是什么?

LUT/查找表,是调节图像视觉参数的数值所构成的一个表。

LUT是一种强大的创意工具,但它们只是包含许多固定数字文本的列表。事实上,你可以用标准的文本修改应用来打开大部分LUT文件,你会看到其中一行行、一列列的数字。

一个实际的LUT文件中所包含的数值。

对于如此有用的一个创意工具来说,这看起来可能过于简单,但正是这种简单可读的文本数据令LUT文件变得十分强大。

当LUT应用至图像时,图像中的每个像素都会经过表中数值的调整,从而改变视觉风格。图中的像素可以变得更亮、对比度更大、或更加饱和,或呈现任何查找表中写明的组合效果。

LUT可用于快速将log素材转换为色彩更鲜艳的格式。

这一过程通常以极其简单的方式产出绝佳的视觉变化。LUT只是将输入的RGB值用表中的参数进行调节,然后再输出数值。这是非常基础的数学。

这个过程的的范围因具体使用的LUT的规格而异(1D vs 3D),但基本理念是一样的。正是这种简单性使得LUT成为实现各种功能的绝佳工具。

比如,你可以轻松创建一个将素材从一种色彩格式转换为另一种的LUT,比如从log转换为Rec. 709。或者,你也可以创建一个模拟你最喜欢的胶片风格的LUT,然后在摄影机内使用这个LUT来拍摄带有这种风格的素材。

还未经过LUT转换的RGB值。
应用LUT后的RGB值。

但是这种简单性也带来了一个缺点——LUT非常“笨”。

因为LUT只是一个固定的数值表,所以用户无法根据输入的图像类型来调整结果。所以,如果一个LUT的设计是为了将图像的整体亮度提高10%,而图像本身已经过曝,那么LUT会使图像效果看起来更差。

记住,LUT只调节图像的整体风格,它不能替代二次校色或更精细的调色需求。

过去我们为什么使用LUT

作为电影制作者,我们努力赋予作品一种符合所讲述故事的或独特,或风格化的影像风格。

但正如迈克尔·乔尼(Michael Cioni)和夏恩·赫尔博特(Shane Hurlbut)之前所讨论的一样,确保你所构想的视觉风格能够登上大银幕可能非常困难。我们不仅要将我们的创意构想传达给项目中的其他参与者,还要确保这种风格能被目标受众所接受。

这时,LUT就有了自己的用武之地。虽然你可以通过操作管线中的每一步来给每个镜头手动调色和重新调色,但用LUT来实现这个过程的部分自动化要更加轻松。

对于许多小型团队(甚至是中型团队来说),LUT能提供一个更加可持续的色彩工作流,可以在价格不菲的调色室少待好几个小时。

对于技术转换,比如转换为广播标准或投影标准,LUT也有后勤上的使用必要性。你当然可以给整部电影手动重新调色,但其实,只需点击几下鼠标,应用一个技术LUT就能产生基本相同的效果。

为什么LUT在拍摄阶段中如此常见

LUT对于后期制作团队来说非常有用,这一点是很合理的,但为什么它们在片场的拍摄阶段也如此常见呢?

简单来说,LUT使导演和摄影指导(DP)的生活更加轻松。

由于LUT非常易于处理,因此它们可以实时应用至几乎任何一种视频信号。这能为顶尖的创意参与者提供更好的信息,以便即时做出创意决定。最重要的是,LUT的使用非常简单。

只需要一个小型的硬件盒即可将LUT应用至摄影机输出,比如尊正的BoxIO就是一款物美价廉的解决方案,它能让导演和DP在片场实时预览一部电影的视觉风格。

尊正BoxIO可以驾驭对色彩保真度要求最高的长片电影工作流的完整色彩管道。点击图片了解更多。

LUT有助于弥合项目的创意构想与拍摄时的真实环境之间的差距。

导演和DP甚至可以在开拍前就与调色师合作,为电影打造一种初始风格,并在主体摄影阶段进行预览。这是拍摄团队逐渐习惯了的一项重要优势。

类似达芬奇等软件使得将调色变成在片场可用的LUT变得更加轻松。

正因如此,LUT在未来也将一直是一个重要的制作工具。

LUT的局限性

在我们考虑LUT的实用性的时候,也要认识到它们的局限性,这是非常重要的。

除了LUT的简易性所带来的功能局限,它们还存在一些技术问题,这些问题可能会导致一些真正的问题出现,尤其是在最后的完成片制作中。

色带

色带是量化误差所导致的结果:量化指的是分配将被记录在数字文件中的数值的过程。大体上,这是信息缺失所导致的误差,而如果LUT使用不当时也会引起色带问题。

对于图像中的每个亮度值和色彩值,必须要分配一个数值才能将其存储为视频文件。而如果一个LUT要正常工作,你的查找表中必须要针对图像里的每一个数值都分配一个匹配的值。

如果LUT中的数值不够,那么最接近的可用值就会分配给图像中不匹配的值。于是图像就会出现我们称为色带的伪影。

在这张图中,演员脖子位置的亮度值和色彩值的堆叠就是色带伪影的例子。

这就导致图像会出现我们在低质量网图中会看到的各种伪影,图像中原本细腻的渐变变成了块状的、布满噪点的一个个色阶,看起来就像不同的色带。

在高端的视频格式(比如16bit DPX和12bit ProRes)中,这个问题会更加严重。如果要为8bit H.264创建LUT,那么,在将LUT应用至这些高端源文件时,就会出现大量不匹配的值。这些数值必须经过插值算法,而这会大大增加色带出现的可能性。

色域以外的色彩

使用LUT的另一个技术限制是,如何处理色域以外的色彩。

任何超出目标色彩空间范围以外,或在LUT参数中未注明的输入色彩或亮度,通常都会转换为最接近的可用值。

例如,在Rec. 2020文件中看起来效果不错的极亮高光在使用技术LUT转换至Rec. 709后将会被“裁切”。

使用LUT后,手部的过曝高光可能会超出色域,并且在图像管线的后续步骤中无法恢复。

在首次使用LUT时,你可能不会注意到这个问题,但当你稍后尝试恢复这些镜头中的细节时,你就会发现LUT对图像的破坏。

这不仅适用于亮度。严格基于LUT的工作流还可能会丢失你在片场或摄影机内看到的丰富色彩渐变。这是应用程序在使用LUT处理超出色域的数据时的一个限制。

过于倚重LUT

使用LUT的最后一个问题与其说是技术限制,不如说是行业风气文化方面的错误。

出于某种原因,电影制作行业的许多人都认为,LUT比它们本身所具备的功能要强大得多。他们会下载或创建一款LUT,这款LUT在某些镜头中看起来效果很不错,然后他们尝试将这个LUT应用至所有镜头。当然,如果没有达到相同的效果,他们会感到沮丧和失望,但我在许多项目里都看到LUT的误用。

这再次提醒我们“针对单个镜头做测试是毫无意义的”,而在不同条件下拍出的多个镜头所组成的段落始终是测试任何工作流或技术的最佳选择。

LUT是功能非常强大、也很灵活的工具,但电影制作者需要在他们的整个工作流中对LUT做测试,然后才能在一个项目中使用LUT。

值得庆幸的是,在处理图像风格时,LUT并不是我们唯一可以使用的工具。接下来我们讲讲转换

转换是什么?

图像转换是一种调整图像色彩的“巧妙”方式。

转换基本上可以说是复杂的数学函数,它根据图像输入的值来处理图像,而不是基于表格中的固定值。

在这个过程中,数据从图像中输入,并被插入到公式中,并从原始值中生成新值。

虽然LUT是可读的文本文件,但转换要复杂得多。

由于转换是数学函数,因此它们可以处理的值小到分数值,大到系统可以处理的最大位深。这提高了图像变化的最终准确度,并在渐变及其他精细的图像特征中保留更多细节。

这些提升的性能让转换成为更准确的工具,为电影制作者提供更多控制,这也是后期制作管线在过去十年中一直在稳步集成转换的原因。

为什么转换“优于”LUT

转换很大程度上是由美国电影艺术与科学学院通过推出的ACES系统来开创和推广的。

ACES旨在成为所有电影制作工具使用的主色彩空间。从本质上说,它是摄影机、计算机应用以及显示设备之间的出色平衡器。如果一款软件或硬件能正确应用ACES,那么就能省去许多之前色彩工作流中的猜测和不准确。

使用ACES的一个主要原因就是能在项目中无缝切换多种类型的摄影机。

由于ACES使用的是专为不同摄影机和标准设计的转换,所以将素材转换至ACES色彩空间相对容易。这意味着所有摄影机都可以针对ACES进行校正(由制造商完成),然后你可以几乎自动将素材匹配至其他经过ACES校正的源。那么,这背后的具体工作原理是什么?

ACES不使用输入和输出LUT来做图像转换(之前许多电影制作者使用这种方法来匹配输入的格式,并输出至多个设备),它使用“输入设备转换”(IDT)和“输出设备转换”(ODT)。

这些特定设备的转换可以用于将素材从Arri Alexa匹配至RED Weapon,而无需进行任何通常需要完成的大量调色工作。

除此以外,你还可以使用ACES来创建CDL(色彩决策表)来预览你想要在摄影机内或从它们的输出中想要获得的准确风格。

ACES很快在多款摄影机环境中取得了成果,并且它对于需要匹配至B-roll或外部素材的单机拍摄也很适用。这能让多组拍摄团队或需要在长期拍摄中更换设备的项目更轻松地保持视觉风格一致。

ACES甚至还可以进行“自定义”转换,可用于从各种源获取素材,然后以任何想要的方式处理。

在达芬奇经过色彩管理的工作流中,你不仅可以指定输入色彩空间,还可以单独分配一个LUT给单个或多组片段。

这种精细程度生动描述了基于转换的色彩管理系统。它们不仅克服了基于LUT的工作流的缺陷,还给团队以更加高效和具有创意的方式工作带来了新的机会。

和平共存?

在不远的将来,我们可以推测,LUT会继续存在于各种应用程序中,尤其是在片场或规模较小的后期制作管线中。

但考虑到转换的处理要求越来越高,因此在新一代的制作硬件出现之前LUT不太可能被取代。我们还要记住,我们的行业接受新变化的速度可能很慢,比如ACES的推出花了超过16年的时间。

毕竟,如果正确使用,LUT确实是有效的。只要你了解LUT的功能,那它们的缺点就不会对创意构想产生任何实质的影响。所以目前来说,它们的简单好用性大于任何潜在的缺点。

但随着电影制作者对转换越来越熟悉,转换很有可能成为大部分后期制作过程的主流。在学院的支持下,ACES工作流将应用至许多高端电影,而这些使用经验也会渗透到规模较小的项目里去。

我们现在正处于混乱的过渡阶段:LUT在管线中交接,同时进行的还有对转换的试验。这个过程中会出现一些挫折和意料之外的问题。镜头有可能无法成功匹配,团队有可能会因此停滞不前从而放弃在一个项目中使用转换,只在几次拍摄之后再次尝试。

但这只是工作流的本质。它们会不断发展。

而作为电影制作者,我们的工作就是与它们一同发展。


出处:Charles Haine | Frame.io

翻译:Katja | 盖雅翻译小组

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