引言

近年来，影视后期制作领域发生了许多变化。高动态范围（HDR）输出、学院色彩编码系统（ACES）以及类似的工作流如今已成为许多领域的标准。然而，广播电视环境始终在后期制作中面临特殊的挑战，强调打造统一、稳定且高效的工作流。除了其他发展动态以外，对 HDR 内容日益增长的需求也需要我们重新思考这些工作流。

你会如何为电视台设计一套当下最先进的后期制作工作流？2021年，一家公共电视台 —— 德国西南广播电视台（SWR）就曾遇到这一挑战。他们计划将数字调色部门迁往新址，并同时实现工作流现代化。作为 Baselight 调色系统的制造商，FilmLight 很荣幸能为 SWR 达成这些目标提供支持。

在这个分成三部分的系列文章中，我们将介绍这个项目的各个方面。首先，我们会介绍调色工作流，分析 SWR 所采取的措施变革，这为世界范围内的电视台带来了机遇。

SWR 位于德国巴登-巴登的全新调色部门里的一间调色室，用于 SDR 和 HDR 母版制作。除了 HDR 参考级监视器，调色室中还配备了一台尺寸更大的 HDR OLED 消费级显示器，其与参考级监视器在技术允许的范围内进行了匹配。

色彩管线

广播电视台所使用的传统“视频”色彩管线十分简单。输入色彩空间、工作色彩空间与输出色彩空间都是一样的，都由输出显示设备的特性决定：

• 4 Gamma EOTF
• BT.709原色

这套标准的 HD 色彩空间通常被称为是“Rec.709”。但在系列后续文章中，我们会将其称作“Rec.1886”或“SDR”，代表标准动态范围。

HDR 挑战

HDR 给广播电视环境带来了特殊的挑战，这是因为 Rec.1886 调色主要依靠一套参照显示设备的方法。这意味着调色师直接在显示设备上控制视频信号。

参照显示设备的调色 —— 通常指的是调色师直接在显示设备色彩空间中调色、并不一定需要色彩管理的现状。这套方法并不适合处理 HDR。

针对这一目的，人们开发了一些相对简单的调色工具，如暗部、中灰和亮部等，这些工具源自模拟图像处理。但是，如果你是在一台标准动态范围的监视器上，以参照显示设备的方式工作，那么你所做的调色就只对这一特定的动态范围有效。

色彩管理可以在色度上将图像转换成 HDR，但转换后的图像看起来将会和 SDR 版本完全一致，且没有充分利用 HDR 更大动态范围的优势。遗憾的是，我们可能会采取一种稍显原始的方式来解决这个问题：那就是依靠手动调整，将调色过后的 SDR 图像“强行抬升”成 HDR。

这种方法不仅在创意方面不够理想，从技术上说也有问题。你可能会将色调值调得过高，同时产生不理想的色彩偏移。此外，压缩伪影也会变得十分明显，最后，你使用 HDR 图像的方式会十分受限，因为图像看起来不再美观，也难以令人接受。

另一种方法是干脆在参照显示设备的 HDR 色彩空间下进行 HDR 调色，跟之前的传统视频工作流一样，只不过是在 HDR 空间下操作。

参照显示设备的色彩空间 —— 如 ST.2084“PQ”和 HLG[1] —— 都十分适合给调色过后的 HDR 图像进行高效编码。但实践证明，它们并不适合作为调色中的工作色彩空间和中间格式。

传统的调色操作在 HLG 中效果不统一。例如，使用某些工具时，你会发现它们在高光和暗部的表现有所不同。并且，PQ 也不适合用来给未处理过的摄影机数据编码，因为低于标称黑电平的数值并没有进行编码。这会影响摄影机噪点的表现。

日常制作环境中还会遇到另一个挑战，那就是显示属性的多样性。现在，你必须得同时服务于多种目标格式。如果你采用参照显示设备的工作流，可以说你会陷入一个死胡同，因为你所做的调色只是针对单一显示设备进行了优化。如果以这种方式来做调色，即使是与视效和剪辑部门的交换也无法实现理想的图像质量。

另一套可以满足 HDR 和 SDR 的方法是利用 HLG 的向后兼容性能。HLG 的转换曲线经过工程处理，可以在使用 BT.2020 原色的 Rec.1886 显示设备上产出不错的图像。但在向使用 BT.709 原色的 Rec.1886 显示设备上发送 HLG 图像前，仍然必须要将原色从 BT.2020 转换成 BT.709。向后兼容性能从理论上说是可行的，但图像的作者（摄影指导和调色师）通常对这种结果并不完全满意。并且他们也无法在不影响 HDR 调色的情况下轻松调整 SDR 效果。因此，只要 Rec.1886 标准动态范围依然是必要或主导的输出格式，这就不是一个理想选择。如果你在使用这套方法，并且 SDR 风格十分重要，那你应该创建一个专门的母版。只有在 SDR 不再重要时才能充分利用 HLG 向后兼容性能所具备的优势。

参照场景的调色

那么，处理标准动态范围和高动态范围的最佳方式是什么呢？解决方式其实来自胶片摄影，并且长久以来一直用于视效和影院后期制作中，那就是参照场景的调色，而不是参照显示设备的调色。在至少二十年的时间中，在场景线性中制作和合成视效是常见操作。这是因为光的自然表现可以在线性的、基于场景的环境中更好地复刻，这能给视效工作带来显著优势。在数字调色中，自数字中间片（DI）的出现以来，参照场景的工作方式便十分常见。参照场景意味着我们所操控的色彩值直接与场景挂钩。

我们来更抽象地看。过去，在参照显示设备的调色中，我们是在给显示设备发出的光做调色。但现在，我们调整的是场景中照到摄影机内的光。这种方法能带来的一大优势是，你可以更改你用来动态“拍摄”场景的虚拟摄影机。

比如，我们可以将一个场景调成暖色调，同时在一台 Rec.1886 显示设备中，通过一台虚拟的“SDR 摄影机”来评估图像。如果我们现在用一台“HDR 摄影机”来输出该场景，那么它在 HDR 显示设备上看起来效果也不会差，既保留了暖色调整，又发挥了显示设备的高对比度范围。

由于调色是参照场景的，所以我们可以随时在标准动态范围和高动态范围输出之间动态切换。这能给工作流带来极大的灵活性。取决于具体项目，我们可以先处理 SDR，也可以先处理 HDR，或者两者交替进行。例如，调色师可以先在 HDR 中确定画面风格，但继续在 SDR 调色室中进行逐镜头匹配，然后再返回 HDR 进行润色，交付 HDR。

工作色彩空间是参照场景的，调色通常使用对数色彩空间，视效则使用线性（或场景线性）色彩空间。从这一参照场景的工作色彩空间中，显示渲染转换（DRT）会自动转换成当前所需的显示色彩空间。这意味着色彩空间转换发生在调色之后。

参照场景的工作流通常与色彩管理相结合，称作经色彩管理的工作流。色彩管理意味着在制作过程中的每个阶段，软件都可以感知图像当下的色彩空间。例如，软件必须能识别出你目前正在使用 S-Log3 源图像，与软件相连的监视器需要 HLG 信号。基于这一信息，软件会自动调整相应的色彩转换，这样用户可以始终看到正确的结果。这些转换可以通过查找表（LUT）来实现，但直接在 GPU 上应用公式更好，因为这样不会使信号裁切，而且更加准确。得益于色彩管理，加入全新的摄影机格式（如近期的 ARRI LogC4 格式）变得十分简单。软件会自动读取摄影机文件中的元数据，调色工具也能按照调色师的预期运行。

在输出端，用户仍然需要告知调色软件当前需要何种显示色彩空间或渲染色彩空间[2]。通常来说，高动态范围和标准动态范围各有一个通用标准。调色师可以选择调色显示设备的 HDR 效果，因为它并不取决于交付文件的 HDR 效果。

在色彩管理的帮助下，调色软件可以始终针对特定的显示参数对”显示光“进行编码。如果显示设备的输入参数可以做出相应调整，那么比如一个使用 BT.2020 原色的 HLG 图像看起来就会和使用 P3[3] 原色的 ST.2084 PQ 编码图像完全一致。调色师随后可以决定测量仪器（如 RGB 分量图示波器）在哪个输出色彩空间下最为有效。

在输入端，只要转码过程中没有丢失摄影机元数据，调色软件就可以自动从中读取正确的输入色彩空间。我们将在本系列三篇文章的第三部分中更详细地探讨这一主题，其中我们会重点关注现代广播后期制作中的协作问题。

了解摄影机数据的确切录制色彩空间有很多优势。并且，参照场景的录制方式，例如 log 格式，其优势只有在参照场景的调色中才能充分发挥。

举一个反例：如果你第一步就将 V-Log 到 Rec.1886 的转换 LUT 直接应用在 V-Log 素材，然后在此基础上继续进行后续调色处理，那么你实际上相当于用了 Rec.709 做拍摄。这意味着你没有充分利用对数图像所提供的更强大的处理可能性。

DRT 通过全局映射实现 SDR 和 HDR 输出。在 HDR 风格中进行的调整在 SDR 中看起来效果尚可，但通常还有创意优化的空间。调色软件（目前）还无法读取剧本，因此它无法判断一扇过曝的窗户中的信息与故事情节是否相关。因此，调色师通常会为所有重要的输出格式专门制作一个微调版本，但这并非强制要求。随着 SDR 使用频率降低，这种做法在未来很可能变得不那么重要。调色部门可以通过全局 DRT 映射随时输出 SDR 文件，例如用于混音或字幕制作，即使是要进行 HDR 制作，也无需额外操作。

在参照场景的工作流中，一个典型的色彩空间转换过程如下：调色软件会根据片段元数据自动设置输入色彩空间。重要的是，工作色彩空间必须采用参照场景的编码，并且观看色彩空间必须与显示参数相匹配。

如果你想以参照场景的方式工作，那就必须要选择一个具体的色彩管理工作流。ACES 是应用最为广泛的解决方案，它就像一个最低标准，几乎所有软件都支持 ACES。美国电影艺术与科学学院凭借 ACES 树立了重要的里程碑，并在全球范围内掀起了一股潮流。摄影机制造商 ARRI 和 RED 各自也有提供包含 HDR 和 SDR DRT 的色彩管线，分别是 ARRI REVEAL（过去为Alexa：ALF-2）和 RED IPP2。但是，这些管线针对各自的摄影机进行优化，不推荐将其用于所有类型的摄影机素材。

各调色软件中也有原生色彩管理工作流。Truelight-CAM（或 T-CAM）是 Baselight 调色系统中的一个选项。T-CAM 的设计理念与 ACES 相同，并由 FilmLight 根据全球用户的反馈意见进行了优化。FilmLight 的工程师尤其注重风格开发的灵活性、调色工具的表现、图像伪影最小化以及 HDR 和 SDR 之间的视觉一致性。在 SWR 调色工作流程的现代化过程中，调色师的需求是首要考虑因素，T-CAM 被选为标准 DRT。

那些习惯于使用参照显示设备工作方式的调色师必须过渡到参照场景的工作方式。虽然这是许多调色师近年来已经采取的一个必要步骤，但我们不能指望这种转变一蹴而就，也不会一帆风顺。理想情况下，我们应该有一个足够长的过渡期，在此期间，可以在类似Baselight提供的混合工作流中进行工作。

例如，SWR 的调色师就曾接受 FilmLight 提供的参照场景的调色培训。培训还给调色师解释了混合工作流程，即优先采用参照场景方式做调色，但调色师可以随时切换回他们之前使用的参照显示设备的调色方式。在不需要交付 HDR 的情况下时，调色师可以通过在实际项目中进行参照场景的调色，从而积累宝贵的经验。理想情况下，用户应该有一位对这个领域特别熟悉的联系人，以便获得建议和技巧。在 SWR，FilmLight 为制作团队提供进一步的培训，并直接为他们答疑解惑，解决问题。

为 HDR 重新制作存档素材母版

电视台拥有海量的老存档素材，随着 HDR 技术的引入，源素材通常需要从 SDR 转换为 HDR。需要转换的可能只有几个镜头，但有时也可能是更长的片段或整个项目。市面上几乎所有解决方案都尝试使用优化后的曲线将 SDR 信号上转换到 HDR，这意味着调色软件会对图像的所有像素都应用相同的曲线。这样一来，图像中原有的瑕疵 —— 例如由有损 DCT 压缩所产生的宏块 —— 就会被放大，使用 HDR 动态范围所带来的可能会受到明显限制。

更好的方法是使用空间转换，这意味着转换过程会根据周围像素动态进行。Baselight 中的 Boost Range 工具在将 SDR 转换为 HDR 时就采用了这种技术。因此，宏块的噪点和锐利边缘、锐化边缘过冲或信号裁切等问题都不会被放大。最终呈现的 HDR 图像更具吸引力，能够充分发挥 HDR 的优势，并呈现出自然真实的效果。

Boost Range 功能可将图像内容从 SDR 扩展到 HDR，且不会产生 DCT 压缩伪影。这使得图像呈现出自然美感，避免了人为的过度锐化。

胶片扫描仪集成

有时，现存的胶片扫描仪需要集成到全新的基础设施中，SWR就是这种情况。这里的挑战在于如何以最佳方式将胶片扫描集成到参照场景的色彩管理中。许多用户依靠学院密度交换（ADX）作为从胶片扫描仪到色彩管理之间的桥梁。然而，一些用户对这个解决方案并不满意，因为扫描仪厂商通常没有针对 ADX 优化他们的输出图像。除了 ADX，Baselight 还提供另一种专门针对通用 Cineon 扫描进行优化的输入色彩空间，它通常能提供更好的色彩呈现效果。

胶片扫描永远无法达到现代数字摄影机拍摄的参照场景素材的精准度。其中的影响因素太多，例如胶片的类型和年代，以及扫描仪的类型和扫描参数。所有这些都会影响色彩呈现效果。然而，通用的 Cineon 输入色彩空间能够很好地应对所有这些极端情况，并获得了较好的实践检验结果。

在本系列三篇文章的第二篇 —— 《现代广播后期制作中的 IT》中，我们将更详细地探讨存档素材的图像修复解决方案。

结语

过渡到参照场景的调色看似复杂，但却是一个可持续性非常强的举措。即使显示色彩空间或分发路径在不久或更远的将来发生变化，也不会影响到我们在调色过程中的工作流；你只需渲染成不同的或额外的输出格式即可。即使峰值亮度、EOTF 或显示原色发生变化，或者加入了新的摄影机色彩空间，调色师使用调色工具的感觉也依然保持一致。即使一个项目刚开始时是 SDR 格式，但后来有人临时要求制作 HDR 版本，你的努力也不会白费。

因此，采用参照场景的工作方式，你可以应对所有可能出现的情况 —— 避免了“上错车”的风险，也避免了最坏的情况 —— 在几年后不得不再次更改工作流。

敬请关注本调色系列文章的第二部分和第三部分，我们将探讨与其他部门的协作以及广播环境中的其他优化措施。我们会介绍元数据如何提高效率，以及如何自动化重复的手动工作，从而减少错误，并加快制作速度。

关于作者

安迪·米纽特（Andy Minuth）于2008年获得视听媒体工程学士学位后在慕尼黑的CinePostproduction公司开始了自己的调色师职业生涯。之后，他曾在伊斯坦布尔的1000 Volt公司担任调色部门主管，并于2017年加入FilmLight。作为一名调色工作流专家，他负责为客户提供培训、咨询和支持，同时还参与了Baselight新功能的开发。

苏岱宁（Daniele Siragusano）在获得电子媒体硕士学位后，在慕尼黑的CinePostproduction工作了近五年，并晋升为后期制作技术总监。2014年，苏岱宁加入FilmLight，担任工作流专家和图像工程师。自那之后，他深度参与Baselight中HDR调色和色彩管理工具的开发。

出处：Andy Minuth, Daniele Siragusano | FilmLight

翻译：Katja | 盖雅翻译小组