彩色图像编码和元数据

后期制作工作流程
ACES后期制作在四个方面强调色彩一致性:

  • 现场监看
  • 观看素材样片,无论是在导演的放映室还是制片人的平板电脑上
  • 视觉效果制作和审核
  • 最终DI调色

要在各种类型的设备、文件格式和观看环境中提供一致的颜色,需要大量的幕后机制才能使事情“正常运行”,无论使用的是不是ACES都是如此。ACES工作流程的目的是在保持基本结构和管线一致的同时提供灵活性。

色彩空间和色彩编码
ACES的后期制作为视觉效果工作引入了一个额外的色彩空间,称为ACEScg。像ACES本身一样,这也是一个线性色彩空间。但在ACES使用包含所有视觉颜色的一组原色(称为“ AP0”)的情况下,ACEScg使用ACESproxy和ACEScc的同一组原色(名为“ AP1”)。AP1原色谱比AP0原色谱更靠近光谱轨迹,并且更接近传统的调色原色谱。下图显示了ALEXA广色域、ACES和ACESproxy/ACEScc/ACEScg的原色之间的关系。

总结所有提及的色彩空间:

  • ARRI V3 Log C:使用ALEXA广色域[AWG]三原色和对数浮点或对数10-bit/12-bit整数编码。存储色彩空间和调色色彩空间各一。
  • ACES:AP0三原色。线性浮点编码。一个存储色彩空间和交换色彩空间。
  • ACESproxy:AP1三原色,对数10-bit或12-bit整数编码。一个调色色彩空间。不是一个存储色彩空间,因为位深不足,可能出现色彩断层。
  • ACEScc:AP1三原色,对数浮点编码。一个调色色彩空间。不是一个存储色彩空间。
  • ACEScg:AP1三原色,线性浮点编码。一个渲染和合成的工作色彩空间。可以做存储色彩空间,但不建议做交换色彩空间。

注意,ACESproxy对数编码和ACEScc对数编码是协同工作的。如果用支持ACES的现场工具创建ASC CDL并应用到ACESproxy图像,这些ASC CDL同样会在下游的ACEScc图像上产生一致的效果。

彩色图像数据和元数据数据流
在上述4个环节保持一致的色彩需要遵守两个关键原则:

  • 在每一阶段均采用同一套核心转换
  • 如果参数化了一个转换(通过斜率、偏移、幂值和饱和度定义一个ASC CDL转换,或通过特定3D LUT来参数化3D LUT转换),则在不同的前期、后期制作流程中传递相同的参数

现场可以部署现场调色。如果确实这样做了,那么这些调色参数(以ASC CDL文件形式)要从现场传递到近场用于剪辑,同理也要传递给VFX,最后传递给最终DI调色(作为调色基础或参照)。

类似地,任何用到的画面风格3D LUT也要以相同的方式应用在流程管线的同一个位置。

下图展示了前期和后期制作之间的图像数据流(虚线代表可能存在的图像元数据)。

现场内容已经在“录制”页面介绍过了,近场或剪辑内容已经在“素材样片”页面介绍过了。因此,这个页面主要关注与后期制作相关的两个主题:视觉效果和最终DI调色。


视觉效果

使用现有软件
不同于用户习以为常的由某些厂商制定的工作流程,ACES图像需要经过不同的色彩空间转换和观看变换。幸运的是,如今许多视觉效果制作工具已经集成了一个灵活、开源的色彩管理包OpenColorIO。早在2015年初,OpenColorIO就发布了支持ACES 1.0的版本。

Nuke或Fusion这类VFX软件依靠OpenColorIO(OCIO)进行色彩管理。使用最新版OCIO和配置文件(ACES 1.0.1或更高版本)时,它们自然能够支持ACES 1.0。

Nuke 10已经加强对OCIO以及兼容ACES 1.0.1的OCIO配置文件的支持,相关的项目设置面板选项有少许变化,如下图所示:

注意,使用Nuke_1.0.1 OCIO需配合Nuke 10.0或更高版本。另外还要注意,这个项目的默认“float files”已经更改为ACES 2065-1。在The Foundry发布的当前版本中,(颇具争议地)没有遵从学院的原本意图,存储的画面采用AP0三原色,而非AP1。

获取ACES景片
这些背景景片可能以ACES封装文件格式(即包含ACES数据的OpenEXR文件)给出,作为“Pull”的一部分在上游VFX之前进行了从ARRI数据到ACES的转换。这些转换也可以在VFX部门批量执行,或作为合成工作的一部分进行。

批量转换成OpenEXR在“素材样片”页面介绍过了。下图是把一个ARRIRAW文件转换成ACES文件的Nuke读取节点的设置方式示例。

这里的要点是,“读取”节点的属性面板中“ ari选项”下部分的“颜色空间”弹出窗口已设置为“ Scene Lin。-ACES”,并且面板上部用于线性化的颜色空间已设置为匹配,其值为“ ACES-ACES2065-1”。

请注意,Nuke所使用的ARRIRAW SDK版本没有提供较新的ACEScc或ACEScg颜色空间作为ARRIRAW解码器输出选项,因此它提供给Nuke UI代码的标签(“ Scene Lin。-ACES”)实际上是一种简写形式,来替代Nuke所用的更精确的“ ACES-ACES2065-1”标示。

在Nuke 10里,可以很简单地读取包含Log C图像的DPX文件、TIFF文件、ProRes片段或DNxHD片段,并将其带入包含Log C图像的ACES中。 从文件或视频片段中读取的图像数据的色彩空间在“读取”节点(包括Log C图像的曝光指数)中显示,Nuke将新读取的图像从显示的色彩空间转换为项目设置中建立的工作空间。

请注意,在早期版本的Nuke中使用读取节点时,情况会稍微复杂一些。 在较早版本的Nuke中,需要有两个节点:“颜色空间”设置为“线性”的读取节点,以及从EI专用的ARRI V3 Log C版本转换为制作用的工作颜色空间的OCIOColorSpace节点。

VFX的“中性色调”
当一组场景由许多镜头组成,并且每个镜头拍了许多条时,现场拍摄的场景照明通常会漂移。 自然光的色温和强度会随着时间而变化,用于复杂VFX场景的各个层可能需要花费数小时(如果不是几天)来拍摄。

特别是当使用物理性的建模和渲染时,让视效总监将场景中的所有镜头标准化为“中性色调”会更有效,然后再将工作分发给每个后期工种。 这种色调总是在仅有线性操作时使用,诸如每个通道增益变化或3x3矩阵乘法。

查看转换
OCIO提供了ACES输出转换(参考渲染转换[RRT]和某些输出设备转换[ODT])的查看器处理应用程序。 在由OCIO颜色管理的Nuke中,这由主菜单栏中的下拉菜单控制。 在下图中,从包含了RRT和各种ODT组合的OCIO预装库中选择了Rec. 709 ODT。

在工作人员的桌面上匹配设置的现场已调色彩
通过将ASC CDL操作应用于ACEScc数据,在工作人员的桌面上可以模拟对默认渲染转换的更改,该更改受到在ACESproxy数据上进行现场ASC CDL操作的影响。 因为大多数合成程序都在线性空间中工作,所以在应用ASC CDL之前,需要在工作空间和ACEScc之间进行色彩空间的转换,然后在应用ASC CDL之后,需要从ACEScc转换回到线性工作空间。

下图显示了图像数据和画面风格元数据的流向,从现场到编辑到VFX。 并没有显示图像数据和画面风格元数据从VFX进入最终DI调色的流向,而是用实心或虚线箭头表示数据流继续经过此步骤。

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在Nuke中,启用ACES OCIO配置后,工作空间为ACEScg,并且查看器进程需要ACEScg输入。 因此,在该图的VFX部分中,就在应用现场调色之前,即从ACEScg到ACES然后从ACES到ACEScc进行了两步转换,实际的合成脚本会把这两个 节点合并成单个ACEScg到ACEScc OCIO色彩空间节点。 此外,由于ACES OCIO配置的工作空间是ACEScg,因此在图中紧接着的ACEScc到ACES的转换将是ACEScc到ACEScg的转换。

实际上,是有可能进一步折叠这三个节点的,通过从ACEScg转换为ACEScc,然后应用CDL,最后再从ACEScc转换为ACEScg。 这种“封装”变换正是OCIO CDLTransform节点中的“工作空间”颜色空间选择的作用。

VFX可交付成果
VFX流程中合成的带有LMT色彩显示参考(或内嵌色彩参考)的画面在输出生成时,其文件应该是OpenEXR文件(ACES格式封装)。LMT的影响作用不应该“嵌入”到生成的OpenEXR帧中,包括LMT对现场调色的影响和任何画面风格的影响。保持现场调色和画面风格与图像数据分离,把现场调色和画面风格作为元数据来传送,这样当必要的时候制作人员才能在最终DI调色时进行直接且一致的全局调整。

最终DI调色

图像和色彩校正色彩空间
当今所有主要的调色系统都能够读取ACES封装文件,或读取由数字摄影机直接创建的文件然后应用适当的IDT,或生成ACES 图像数据。 替代的做法是,ACES提供一种特殊类型的胶片扫描-“ ADX”扫描,通过用一种称为“未构建”的从胶片到数字的特殊转换将扫描的数据转换为ACES图像。

调色师对ACES图像的色彩校正并不满意,无论该图像是由数字摄影机还是胶片摄影机产生的。因为ACES图像是线性的,而人类视觉系统的响应是对数的。 因此,就像应用ASC CDL值时一样,最终的DI调色是在对数空间中完成的。 这就是ACEScc空间,旨在保证在ACESproxy值上进行的ASC CSL颜色操作,如果在最终的DI调色中也应用到ACEScc值上,将具有相同的效果。

如下图所示,它是前一个图的扩展版本,该图显示了通过VFX的图像数据和元数据流。 在此图中,该流程涵盖了最终的调色和成品的创建。

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请注意,尽管现场调色的信息会一直跟着图像数据,但在它更多地只是作为参考、提示或开始点。 最终DI调色的目的是要改进作品的画面风格,因此,在片场、剪辑和视觉特效阶段看到的颜色很可能和最终 DI调色都不一样。