Active存储知识:视频素材中的RAW格式

2020-12-14 11:23

如今已经有越来越多的摄影机支持直接拍摄Raw格式视频,甚至是在一些数千元的入门级电影摄影机上。总体上来说,Raw视频代表了你能捕获的图像的最高质量,这也对你的后期制作流程提出了很高的要求。电影制片人之所以使用它,是因为它是调色过程中最宽容和最灵活的格式。

什么是raw?

摄影机通过镜头来采集光线,并将光线解释计算后形成图像。而raw视频是将相机在生成影像文件之前捕获到的还未解释计算的光,记录为1和0的数字文件。

Raw还是RAW?

Raw不是首字母缩写词,因此不需要大写。一些影视大公司经常用全大写,这会使人感到困惑,这两种写法的含义完全相同。在这一点上,很难说谁错了,但是我更喜欢没有全大写的做法。比如:Blackmagic RAW 或 Apple ProRes RAW。

为什么要关心Raw拍摄?

在大多数情况下,当光线照射到相机的传感器时,相机会通过一个处理过程来传送数据。该过程将根据你的白平衡设置来呈现颜色,根据ISO设置分配色调,应用降噪、锐化图像、校正镜头轮廓,最后将数据压缩并编码为视频文件。

而拍摄Raw视频时,所有的处理都不会被“烘焙”到视频文件中。你可以在拍摄时或后期制作中调整这些值。换句话说,你可以用需要的图像外观来拍摄数字电影。借助于这种记录原始光线的方法,拍摄Raw视频时,通常会得到更大的动态范围、更灵活的色彩,并有机会应用所需的锐度和降噪类型,而不会受制造商的偏好影响。因此,Raw视频提供了最大的艺术自由以进行实验和微调影片的外观,这就是为什么严肃的电影制片人想拍摄Raw影像的原因。

解拜耳

相机上的传感器上有许多称为像素的小点,是用来收集光线的。

这些像素以特定图案进行排列,位于彩色滤光片的后面。最常见的一种是拜耳(Bayer)模式,以柯达(Kodak)公司发明这种模式的布莱斯·拜耳(Bryce Bayer)的名字命名。彩色滤光片阵列的名称为CFA或彩色滤光片阵列。它看起来像红色,绿色和蓝色的马赛克瓷砖。

拜耳模式令人惊讶的是,每个红色和蓝色都有两个绿色滤镜。这种图案模仿了我们的眼睛感知颜色的方式,其对于捕获精美的图像来说是非常棒的,但是在你看到可用的图片之前,需要对图像数据进行解拜耳处理。相机或计算机需要做的就是处理这些信息(包括额外的绿色)并生成图像文件。但是,即时处理这些数据也会加重计算机硬件的负担,借助一些智能软件和强大的硬件,才能在后期制作中利用raw的灵活性和强大功能。

Raw是否与Log相同?

Raw和“Log”不是一回事。如果您不进行raw拍摄,许多摄像机仍可以在“对数”或“扁平”的色彩空间中进行拍摄,图像看上去是低对比度和低饱和度的。你会在整个曝光范围内记录相同的图像数据,以便轻松地在后期执行颜色校正。但是,这不是raw视频,因为相机仍然在解释光以生成图像文件。白平衡、降噪和锐化仍然保持不变,所以你无法在后期获得相同水平的灵活性。

如何拍摄Raw?

有一些摄像机能录制raw视频,例如RED和Blackmagic Design的摄像机,你只需要在摄影机上进行正确的选择就可以了。一些其它的摄影机会使用外部硬件模块或通过带记录功能的监视器来记录raw图像。甚至有一些“骇客”开发了软件让单反相机来拍摄raw数据,虽然也能生成一些漂亮的图像,但是这么做并不一定稳定。

绿屏和VFX拍摄

当以高分辨率raw格式拍摄主要素材时,视觉效果艺术家会获得巨大收益。许多非raw编码器使用二次色度采样来节省存储卡上的空间,但是色度二次采样会给VFX工作带来很多问题,尤其是在绿色屏幕上。

Raw永远不会使用色度二次采样,因此避免了在抠像时产生锯齿状边缘,这使得主题与绿屏分开变得更加容易。此外,校正“溢出”(反映在主体上的绿色量)也变得更加简单,因为raw可以提供更多可使用的色彩数据。如果进行抠像的程序使用从raw图像下采样的图像,更是如此。因此,你可能会以6K Raw格式拍摄,然后转码为4K ProRes 4444以进行抠像(也可能是由于硬件限制),结果仍将优于4K ProRes 4444直接拍摄的内容。对于VFX,原始图像质量越高,工作流程越容易。

解拜耳对CPU和GPU的影响

当将raw数据解释为图像时,可能是一个计算量很大的任务。根据raw数据类型,计算机可能可以利用GPU来帮助CPU解释这些数据。在对某些raw编码进行解拜耳时,某些计算机显卡效率更高。例如,NVIDIA的新Touring架构允许在“完整debayer”下实时播放8K。这意味着,有了足够强的的显卡GPU,即使没有大量的CPU核心也能完成得不错。这样的显卡刚开始并不便宜,但是技术发展速度如此之快,在为你的下一部作品选择摄像机和编码时,认真考虑从采集到发布的整个“影像流水线”是很重要的。

隐藏的好处:新色彩科学

Raw拍摄的一个很棒的优势是旧素材可以变成新素材。当制造商发布其“色彩科学”(解释和显示颜色的方法)的新版本时,你可以将旧素材应用新的色彩科学,这能使其看起来更好!今天拍摄的东西随着时间的流逝会变得更美,多好啊,不是吗?那些超出色域的颜色可能会被得到正确的渲染,难以平滑的高光会突然变得容易处理。

另外,将Raw拍摄的旧素材适应新的交付方案也要容易得多。考虑到高清电视,你可能已经用4K拍了些东西,如果有机会在4K HDR中使用它,则可以回头考虑使用HDR流程对其进行调色,因为raw拍摄对于HDR处理完全绰绰有余。

Raw调整 vs 普通色彩校正

了解Raw调整和普通色彩校正之间的区别很重要。Raw工作流程使能够在后期调整ISO和白平衡,就像在现场拍摄时那样。这意味着在处理时,你可以降低和提高ISO,而不会压碎黑色或剪切高光。你可以更轻松地补偿绿色屏幕上的溢出,甚至可以补偿办公室里糟糕的荧光灯管带来的偏色。调整16位原始图像和8位h.264图像的色调之间的差异天差地别。

拍摄Raw的财务理由

显然,Raw数据会比高度压缩的数据占用更多的硬盘空间,但将经一定比例压缩的Raw数据 和非压缩的ProRes数据相比时并不一定前者更大。你可能考虑存储成本的增加、附加的现场存储、后期需要更多移动存储、更多的备份、更长的文件传输、周转速度等等。在评估项目时,这些当然是重要的考虑因素。但有一点好处是,这些都是可量化的成本,你能计算出额外空间和时间具体将花费多少。同时,最新的技术能缓解这种痛苦和缩小这之间的差距。现在,你可以以合理的价格获得10TB的Thunderbolt 3硬盘,而通过USB-C和Thunderbolt 3搭建SSD阵列也变得非常普遍。当你将拥有最佳画质的raw编码的效率、新的I/O连接、廉价的存储选择以及功能强大的新GPU结合在一起时,Raw常常很有意义。在拍摄现场和后期制作中,图像质量和灵活性有目共睹,普遍观点认为,在当今大多数电影拍摄场景中,收益超过成本。

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