风格、LMT和3D LUT转换

影视制作

本文中,我们会更仔细地考察一个不断发展的概念,即将风格的“创造性”和“技术性”层面拆分为单独的转换。现有的概念,由于定义和特点的不同,对在片场和后期制作的实际应用产生了巨大的影响。

我们先来回顾常见的“CDL+LUT”工作流,并探讨ACES和不同摄影机供应商如何通过单独转换更好地定义创意和色彩方面的管理。

CDL+LUT

在数字电影摄影中,典型的风格管线由一次ASC CDL转换和一个后续的3D LUT组成。这两次转换都会应用到一个“log”摄影机信号中(具有单独编码和色彩空间,如ARRI的LogC或索尼的Slog变体)。我们来仔细看看这两种转换所扮演的角色:

  • ASC CDL转换用于:
    • 一个创意风格基础风格, 和/或
    • 每个镜头可能会有的调整。
  • 3D LUT用于:
    • 某种自定义风格/渲染,以及
    • 色彩空间和编码转换(例如:“LogC3到Rec.709”)
图1:典型的CDL+3D LUT色彩管线

在图1中,我们看到CDL转换通常直接应用于摄影机log信号,然后3D LUT会将其转换至输出色彩空间。

我们可以由此分出两个可用CDL转换和3D LUT的组合来解决的主要用例:

  1. 在较简单的用例中,3D LUT来自摄影机供应商,会在摄影机信号上应用一种“默认渲染”来显示色彩空间。然后该流程会用ASC CDL转换来创建(并精修)一种创意风格。
  2. 在较具体的用例中,调色师和摄影指导(DP)在前期制作中会创建一个自定义3D LUT,作为一个或多个“show LUT”的一部分。这些show LUT可能是为拍摄创建的,目的是创意性地扩展摄影机供应商提供的转换。各个show LUT之后会被用于整个场景甚至是整个拍摄地点的所有戏,ASC CDL则被用于进一步精修单个镜头或布光情况以保持一致性。

我们已能看到,ASC CDL和3D LUT的角色都没有被精确定义,风格的创意(但静止)的部分可能会应用到这些转换中的某一种(或两种都用)。

LMT

学院色彩编码系统(ACES)通常会给出非常明确的转换定义——它通过每个转换从摄影机信号到显示信号的过程中所扮演的角色来区分它们。因此,让我们来看一下ACES流程图,看看风格管线是如何布置的。

图2:采用LMT的典型ACES管线

我们看到,创意风格在“LMT”方块中占有独特的位置。根据学院的知识库,LMT的定义如下:

ACES对系统性预设全帧图像修改的描述术语是“风格调整”

ACES中心——LMT

其中“系统性预设”意味着一种预定义风格,其作为一系列镜头或场景的基础(与每个镜头的单独风格形成对比),而“全帧”意味着它适用于整个画面(与给单个区域调色形成对比,比如通过power window调色)。

Log和线性编码

ACES对LMT定义的一个特点是它被定义为线性应用(即:LMT的“工作色彩空间”是ACES2065-1色彩空间和场景线性编码)。这与第一个例子中的自定义3D LUT形成了鲜明对比,前者直接应用于特定供应商的摄影机log信号。

虽然3D LUT在这样的log信号上运作得很好,但在线性信号上或多或少都无法使用。线性信号的3D LUT问题在于线性编码没有预定义边界。虽然log信号的代码值都在一个确定的范围内(比如,0.0到1.0,或0到1023),但由于编码的对数特性,它们仍然包括图像的所有高光部分。ACES中的场景线性信号会以1.0来编码漫射白色,而所有高光都被编码为更高的值——有时高达5.0、20.0或更高,具体取决于摄影机和场景。关键是:对于线性信号没有易于定义的上限*。

查找表(LUT)的本质是,它由一个数字表组成,映射到输入信号的值。那么,如何处理开放式输入值范围呢?如果你要在LUT的输入定义中为高光留出足够的顶部空间(即:通过将LUT定义为高达20.0的值),那么在暗部和漫射白色之间的重要范围内,你只能得到很少的LUT点(比如:33×33×33的3D LUT只得到两个点)——这使得3D LUT在这种情况下根本无法使用。

但另一方面,用线性编码定义LMT也有好处——你无法以3D LUT在log信号中达成所有效果,而且有些操作就是在线性编码中效果更好。色域映射(比如ACES参考色域映射)的变换就需要获得线性信号,而精确的曝光调整和白平衡变换在线性信号中效果最好。那么,这个问题是怎么解决的呢?

*此外,线性信号的低值可能略低于0.0。因此才会有线性图像的浮点编码。

AMF和CLF

ACES元数据文件(AMF)的设计目的是用来传输带有从一个系统到另一系统所有转换的整条ACES管线。AMF的定义进一步厘清了LMT通信的要求:CLF(Common LUT Format,即通用LUT格式)被指定为LMT的格式。为了在线性信号上也能正常工作……

……CLF允许精确指定一系列常见数学运算符,还支持文件中传统的1D和3D LUT。

通用LUT格式(CLF)使用指南

这意味着你仍可在CLF中使用传统的查找表,但也可将它们混合或替换为精确的数学函数——这些函数是为线性范围内的任何代码值定义的。这使得CLF最适合用作ACES中的LMT。

这样,我们就可以非常明确地将一个风格的公式分离为不同的转换。

  • LMT(比如:由CLF文件表示)带有风格“预设”并充当show风格的角色。
  • ASC CDL(通常在LMT之前)为单独光源或曝光情况精修风格。
  • 用于在色彩空间之间进行转换的所有色彩管理转换都是独立的(不是输入转换的一部分就是输出转换的一部分)。

工作色彩空间、CDL,以及传统LUT在ACES中的使用

Livegrade在ACES调色模式中设有一个“LMT”节点。此节点允许用户加载代表LMT转换的CLF文件。根据ACES的定义,此变换应用于线性编码和ACES2065-1色彩空间。

在CLF可用之前,传统的LUT已被用于在ACES管线中实现自定义风格转换。这种“诀窍”不是用线性编码来应用风格转换,而是先进行log编码,然后再回到线性编码。实际上,在ACES中应用ASC CDL一直都是这样做的,因为CDL本身就是一种风格转换,所以它必须也以某种方式“线性地”应用。但由于CDL既不适合这种情况,也无法在线性情况下很好地工作,因此CDL在ACES中有自己单独的“工作色彩空间”,比如ACEScc或ACEScct。所以举例来说,在Livegrade中,你可以与ACES管线一道定义工作色彩空间。

所以解决方案很简单:3D LUT(我们现在讨论的是cube文件,而不是CLF文件)以类似CDL的方式进行处理:它会被应用到一个“log”工作色彩空间中。你需要以此为目的制作3D LUT(也需要知道将会使用哪个工作色彩空间),这样我们之前在线性中看到的所有范围问题就不再存在了。在Livegrade中,你可以在ACES使用3D LUT 节点。然后你可以将加载的LUT应用于ACES管线选定的“log”工作色彩空间。

图3:Livegrade中的LMT节点和3D LUT节点

图3显示了Livegrade的LMT节点(加载的CLF以线性方式应用)和3D LUT节点(加载的cube文件或类似文件已应用于log工作色彩空间)。

术语、LMT和类似的概念

在ACES之外,将创意但更静止的部分从单独镜头转换和(尤其是)色彩管理转换中分离出来的想法,自然也是其他管理概念的一部分。

自IPP2以来,RED在输出转换之前引入了一个加载“创意”3D LUT——它要么是设置了参数的,要么是另一个3D LUT (所谓的“技术性”LUT)。RED也不鼓励在同个3D LUT中混合创意和技术两方面[1]。

而为Alexa35 ARRI开发的“ARRI Reveal色彩科学,也刚刚在ARRI Look File 4[2]中引入了Log到Log”LUT的新位置。

我们认为更安全的做法是使用各色彩管线中定义的单独术语,而不是比如说,对不同厂商不同色彩管理概念中的所有创意转换使用“所有人都适用的统一”术语。

本文中提到的几个示例术语:

  • LMT:根据ACES中的定义,从线性ACES2065-1到线性ACES2065-1的创意转换(比如:基于CLF)。
  • Log到Log LUT:ARRI针对Reveal色彩科学的术语,指一种从LogC4到LogC4的创意3D LUT。
  • 创意LUT:根据为IPP2的定义,指一种出自RWG/Log3G10的创意3D LUT。

[1] red.com的3D Cube LUT和IPP2

[2] arri.de的ARRI Look File 4

总结

分离创意和色彩管理转换的概念似乎随着时间的推移趋于一致,但在具体层面,如工作色彩空间,有时会产生巨大差异。

理解不同使用方案的部分关键特征并通过使用正确的术语,我们可共同应对管理更多转换的新复杂性,以更好地进行创意控制和取得更好的结果。


出处:Pomfort

编译:Charlie | 盖雅翻译小组

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