在虚拟制作中匹配背景和前景的色彩风格可能会给摄影部门和管理 LED 虚拟影棚的工作人员带来挑战。在如取得正确的白平衡和处理校正问题等较常见的担忧之外，还有一个不那么明显但同样重要的因素与色彩管理相关：为了匹配 LED 墙与墙前实物物体之间的对比度和色彩，我们还需要宏观地了解一下所涉及的色彩管理范围。如果能在技术层面上清楚地了解正在发生什么，并拥有合适的工具，你就可以避免一些陷阱，不必再大量手动调整或对最终结果做完全的妥协。

在这篇文章中，我们会仔细考察一套组合式色彩管线，包括从通过摄影机拍到的 LED 墙上播放的背景素材到在片场监视器上显示主摄影机图像。我们会介绍两种转换类型 —— “未经色调映射的”输出转换和 “材质”输入转换，并解释它们各自的作用。我们还会讨论这些转换可在哪些使用场景中派上用场，以及如何从 DIT 车所处位置在虚拟制作影棚内获得交互性工作流的灵活性。

色彩空间转换和色调映射

在讨论避免双重色调映射的解决方案之前，让我们重新讲一遍一些关于色彩空间、色彩转换和色调映射的基础知识。在将图像从一个色彩空间转换为另一个色彩空间时，正确区分参照场景的色彩空间（例如，摄影机 log 色彩空间，比如 RED log3g10 或 ACES AP0 线性）和参照显示的色彩空间（如 Rec.709 或 PQ ST.2100 ）是很有帮助的。

输入转换与输出转换

更直接的情况发生在从一个参照场景的色彩空间转换到另一个参照场景的色彩空间时。这个过程通常被称为输入转换：在这个过程中，你从摄影机的原生色彩空间转换到你想要的参照场景的工作色彩空间 —— 比方说，为了应用效果或执行调色。

除了一些细微之处（如色域映射）外，后期制作服务供应方通常会就这些转换的数学运算方式如何应用达成一致 —— 这些转换也是可逆的，不会丢失太多信息。大多数情况下，只需要光电转换函数（OETF）及其逆函数（处理亮度编码），以及色彩空间的矩阵（代表原色编码）即可。这些色彩空间要么是标准化的（例如 ACES），要么是由单独某家摄影机供应商定义的。

另一方面，从参照场景的色彩空间转换为参照显示的色彩空间被称为输出转换。这需要类似于上述输入转换的步骤，但增加了一个关键点 —— 色调映射。

色调映射

色调映射引入了图像的进一步变化 —— 主要是对比度和饱和度的特定增加 —— 以使其与感知背景环境保持一致。这包括显示设备的最高亮度和预计的环境光（比如：“黑暗”或“昏暗”）等因素。遗憾的是，这一步没有单一的 “正确”方法。每套标准或摄影机供应商对图像应该如何呈现都有自己的看法，而这反过来影响了色调映射的方式。色调映射的差异是在应用不同色彩科学的输出转换时产生可感知差异的原因 —— 比如应用 ACES 或 ARRI 的 REVEAL。在比较下方的图像时，你会注意到色彩在应用 ACES 输出转换时显得饱和度和对比度更高。

如果你不确定已经应用于参照显示的图像的色调映射，反转色调映射就变成了靠猜的游戏。图像本身不会告诉你答案。

这通常不是 “仅前向”色彩管线中的问题。当你将摄影机素材导入调色软件，应用调色并通过色彩空间转换到参照显示的色彩空间时，你是 “通过”管线中给定的色调映射来查看和调色图像的。虽然色调映射当然总是存在，但它并不是你需要明确动手处理的事情。而且在大多数情况下，即使切换到另一个参照显示的色彩空间（具有不同的色调映射），也几乎不需要对调色进行调整。

然而，正如我们将在下一节中探讨的，在某些情况下，色调映射在工作流中扮演着更突出的角色，虚拟制作就是一个典型的例子。

未经色调映射的转换

在虚拟制作中，一个常见的用例是在LED墙上展示预录制的素材。让我们想象一下以 log3g10 使用 RED 摄影机拍摄的森林实拍原档。这段镜头将在虚拟影棚中的演员和道具后面播放，而整个场景也将由一台 RED 摄影机进行拍摄，从这里开始，这台摄影机被称为我们的主摄影机。

如果我们将 LED 墙视为常规显示设备，对其进行拍摄，然后再次在显示设备上查看摄影机图像，我们最终会得到如下所示的色彩管线：

这套管线在比较图像的不同区域时导致了一个问题：（当转换到现场监视器的显示色彩空间时）包含演员和道具的部分进行了一次色调映射，而森林区域则进行两次色调映射。一次来自 LED 墙的参照显示的色彩空间，另一次则来自于从现场摄影机的参照场景的色彩空间转换到监视器的最终参照显示的色彩空间 —— 工作人员在那里查看合成图像。由于色调映射通常会增加对比度和饱和度，这导致从 LED 墙拍摄的图像区域（森林）产生双重色调映射效果，而前景（演员）的色调映射效果只有一半。

在试图无缝融合图像的前景和背景时，这就会造成问题。比方说，在使用播放系统中的图像调整控制或 LED 墙上的处理器时，你会发现自己在与背景相对于前景的更高对比度作斗争。为了避免这些问题，应该如下图所示设置正确的管线：

该管线消除了前景和背景之间错误引入的对比度和饱和度差异。现在，在考虑从获取的原始图像到最终显示的整个管线时，两个图像区域（森林和演员）都只进行一次色调映射。

因此，为了在LED墙上显示已录制的图像，需要一种特殊类型的色彩空间转换：一种从参照场景的色彩空间到参照显示的色彩空间的不带色调映射的输出转换。

在 Silverstack 和 Livegrade Studio 中使用未经色调映射转换

Livegrade Studio 和 Silverstack 都在针对 ACES1.3 和 ACES2.0 的调色模式中提供了这种 “未经色调映射”的输出转换。这些选项出现在 ACES “输出”调色节点的转换菜单中（在“Pomfort”子菜单中，见图3）。

如果你使用 Livegrade Studio 控制播放系统或 LED 墙的处理器，你可以创建一套色彩管线，使用 ACES 管线中的这些特殊转换，准确地将背景素材从其 log3g10 色彩空间转换为 LED 墙的未经色调映射的显示色彩空间。

材质输入转换

在上述管线中，我们假设背景素材是摄影机 log （即参照场景的）色彩空间。然而，在某些情况下，素材可能已经准备好以避免双重色调映射问题。这是通过为 LED 墙参照显示的色彩空间不带色调映射地创建背景素材来实现的。如果一切看起来都很好，则无需在播放系统或 LED 墙的处理器中应用额外的转换，因为未经色调映射的转换已经被烧入到背景实拍原档中。

这套管线本质上与图2所示相同，只是已在前期准备阶段对森林片段应用了未经色调映射的从 log3g10 到 LED 墙参照显示的色彩空间转换。因此，这可以是一个简单而优雅的工作流 —— 只是前提是你不打算在拍摄过程中调整 LED 墙上的图像以进一步改善前景和背景的混合。

对背景图像的调整，如色温和曝光的变化，通常在参照场景的色彩空间中进行。为了将这些调整应用于我们示例的森林实拍原档中，我们需要将加载片段未经色调映射的、参照显示的色彩空间转换回参照场景的色彩空间，以进行图像调整。

之后，我们必须将未经色调映射的转换重新应用到 LED 墙参照显示的色彩空间，以正确地像之前一样继续这条色彩管线。

为此，我们需要一种额外的转换类型 —— 即未经色调映射的输出转换的逆转换，称为 “材质”输入转换。

在 Silverstack 和 Livegrade Studio 中使用材质输入转换

Livegrade Studio 和 Silverstack 都在针对 ACES 1.3 和 ACES 2.0 的调色模式中包含“材质”输入转换。它们出现在 ACES “输入”调色节点的转换菜单中（在 “Pomfort” 子菜单中，见图4）。

因此，对于这个工作流场景，它仍然让你可以灵活地实时调整背景图像，而你可以使用 Silverstack 未经色调映射的输出转换来为 LED 墙准备素材。如果你使用 Livegrade Studio 控制播放系统或 LED 墙的处理器，你可以构建一套色彩管线，正确地反转背景素材的色彩空间。首先使用材质输入转换，再在参照场景的色彩空间中应用图像调整，然后再次应用未经色调映射的输出转换，以返回到 LED 墙参照显示的色彩空间。

总结

在这篇文章中，我们研究了虚拟制作工作流中涉及的复杂色彩管线，该管线涵盖从预录制的 LED 墙素材到现场监视器上显示主摄影机图像。为了避免前景和背景之间的不匹配，必须仔细管理色彩管线各个阶段的色调映射应用（或不予应用）。Livegrade Studio 和 Silverstack 都为你提供了专门的转换（即未经色调映射的和材质输入转换），使你能够制作出考虑进这些因素的色彩管线，并可以根据你的特定工作流进行定制。

特别感谢弗朗西斯科·贾迪略（Francesco Giardiello），是他引起了我们对这个话题的关注，并促使我们开发并将上述转换纳入我们应用程序的 ACES 调色模式中。

出处：Pomfort

编译：Charlie | 盖雅翻译小组