ACES如何在后期流程中实际应用?

2020-09-21 14:27

ACES色彩科学虽然已经发布了几年,但仍处于发展的最初期。就像其它很多科学概念或行业标准一样,要将其普及到一般应用往往是一次非常漫长但又必须经历的旅程。

在开始一切之前,我们必须再次提到ACES的优势和适用范围,因为虽然ACES有诸多优点,但如果你的项目并不要求如此高的质量标准,或者你的预算无法完成这样的管理流程,也或者这种流程上的改变无法使你从中受益,那将其纳入流程可能反而会对你的工作造成阻碍。另外,在将其应用到流程中以前,你也必须对其有较深入的了解和研究,并进行一定范围的测试,以确保在流程中能一以贯之的使用这一色彩科学。

ACES的优势

ACES的优势有很多,首先是它拥有极为宽广的色彩空间,其范围不仅包含了目前已知的全部色彩空间,甚至超过了人类视觉所能感知的所有色彩范围。不仅如此,它也通过定义建立了一个统一且精确的数学空间,为未来的视觉工作做好了充足准备。也就是说,即使未来还会有更多种类的色彩空间出现,你也都能通过CTL或称色彩转换语言,将ACES数据解析到需要的色彩空间中。

在精度上,ACES使用Open EXR 16位半浮点运算,这能覆盖33档以上的曝光范围,这远远超过目前世界上最强大的摄影机所能捕获的动态范围,不仅如此,该级别的运算只是运作在应用程序的内部,并不因此产生庞大复杂的文件需要你花心思去管理。

ACES的创立初衷是两个字——『统一』,即通过数学计算将各种不同色彩空间统一到ACES庞大的空间中进行运算,最后再按所需要的色彩空间输出结果。

我们知道,不同品牌的摄影机总会有各自的色彩空间和色彩倾向,如果再加上自家的log曲线和Gamma,要在时间线上还原真实的现场色彩,以及将各种不同素材进行色彩匹配,对于即使是最熟练的调色师来说,也是一件困难且繁重的任务。这些摄影机的色彩往往都不是在线性色彩的数学模型来存储,他们有各自的曲率和坡度,在曲线顶部和趾部也有不同的处理方法,而有了ACES,则能提供一种转换方法,将其色彩转换为一种我们称为『场景参考』的特殊线性色彩空间。简单说,就是在理论上,无论你使用哪种摄影机,ACES都能在时间线上将其统一为同一种色彩风格——在一种具有广阔色域和色彩范围的数学模型下。

这在进行全球化或异地团队合作时非常重要,尤其是对于VFX和CGI工作流程,由于这些原始素材要经过非常多的环节,保持其在各个工作室间的色彩标准是一切工作的基础。

然而,线性的色彩并非人眼观看世界的习惯结果,所以ACES需要通过IDT(输入设备转换)和ODT(输出设备转换)这两个一进一出处理环节来将线性的色彩空间转换为人眼习惯的类对数性感知色彩,以便我们观察和决策。

IDT是CTL语言编写的,通常由摄影机制造商来完成,因为它们最了解自己的产品。ACES通过IDT来将摄影机原始数据转换为线性场景,即进入ACES色彩空间来进行运算,当你完成调色后,ACES通过LMT、RRT和ODT三者(合称为ACES查看转换)转换为人眼习惯的对数场景来供你对图像进行评估。其中LMT和RRT你几乎很少需要操心它们,只有ODT设置中,你需要指定最终的图像查看需要在哪种色彩空间和Gamma值下预览。

你可能很容易就发现,在这里最关键的是IDT,即找到符合自己摄影机的正常IDT设置。大部分常见摄影机,尤其是专业摄影机的IDT,都会被像Davinci Resolve这样的专业调色软件内置在软件中,并会跟随版本升级不断更新IDT列表。因此如果你使用的摄影机并不在这个列表范围内,那这从一开始就会对你的ACES色彩工作流程造成根本性的影响,而且也不符合ACES的设计初衷。一些通用的Rec.709或P3 IDT也许可以暂时代替来工作,但严肃的调色流程并不允许这么做。

解决了IDT的问题,接下来你首先遇到的可能是对色轮的操作感出现了失控的感觉。这主要源于ACES色彩空间的确太大,其感觉有点像是在用一根小木棍操控卡车方向盘。所以正如前面所述,在进入ACES流程前,你要进行必要的测试,甚至是一些习惯上的改变,以确保在获得ACES的诸多好处的同时,不会把流程搞得一团糟。

色彩空间

ACES色彩科学所包括的两个色彩空间中,AP0即SMPTE 2065-1范围最大最完整,但我们的大多数调色流程都会选择小一些的AP1来工作。后者的空间比Rec.2020略大一点点且能完全覆盖,因此大多数时候,我们都会选择ACEScc、ACEScg或ACEScct这样的色彩科学配合AP1来满足大多数ACES的流程需要。

上图中,如你所见,在ACES输出设备转换中,我们选择了Rec.709,这也就意味着其时间线在输出时,将会对内部性线ACES数据转换为Rec.709色彩空间来生成视频文件。

不幸的是,对于DaVinci Resolve中,当你启用ACES色彩科学以后,节点以及时间线上的片段缩略图的色彩很可能看上去并不『正常』,他们无法自动的转换成习惯的Rec.709或sRGB等常见的窄色域图像,而往往不是对比度极大就是看上去非常怪异——实际上这就是线性数据在以非线性显示时发生的结果——Resolve认为它接受到的所有数据都是AP0数据,然后将其转换为AP1(即例子中的时间线色彩空间),这是它唯一能处理的ACES色彩空间。

另外,对于一些工作在Rec.709色彩空间下的LUT文件来说,当你将这些LUT文件加载到调色节点中时,会发现它们往往无法正常工作,最常见的结果就是色彩溢出和对比度失常。归结原因,都是因为在节点流程的内部,即IDT和ODT之间的这段旅程中,应用程序内部始终是以AP0和线性色彩空间去工作的,它们并不适合为Rec.709设计的LUT文件。

由于你几乎不太可能拥有AP1或AP0这样宽色域空间下的LUT文件,所以解决方法是在你完成一级调色,即曝光、对比度、白平衡、饱和度等这些节点之后,新建ABC三个节点,在A节点中添加色彩空间转换,使其输出Rec.709数据给节点B,并在节点C中也添加色彩空间转换,令其输入Rec.709,输出时间线色彩空间(即AP1),然后在节点为B上为图像加载LUT。除了刚才我们提到的节点缩略图显示不正常以外,这一办法所达成的结果几乎完美,能适用于大多数基于Rec.709的LUT文件。(我将在今后具体另文讨论)

值得一提的是,你也会发现,实际上你也可以设置一个节点的色彩空间和Gamma值(通过在节点上点击右键),该操作理应产生的作用是,其将所有进入该节点的数据都转换为指定的色彩空间和Gamma值(如果与时间线设置不同),并将所有离开该节点的数据都转换为时间线的色彩空间和Gamma值。之所以说『理应』,是这一作用在ACES色彩科学下失效了,这暂且可被认为是笔者当前这个DaVinci Resolve 16.2.5尚未解决的Bug,因此,如果你以前述ABC三点方法加载Rec.709的LUT文件,你仍可以在此使该功能产生效果,但如果失去A和C节点的色彩空间转换,其无法单独发挥出应有的作用。

不同平台上的ACES

ACES的重大好处是不管你使用哪种摄影机,在ACES流程中,它们的色彩将看起来都是一样的。然而当我们在DaVinci Resolve、Baselight、Scratch和Pablo等其他调色平台上进行项目转移时,发现事情并不如想像中那样完美。

严格来说,这并非ACES的错,其结果上的差异主要来自各调色平台在内部对ACES数据的处理方法不尽相同。对于Lift/Gamma/Gain这样的常见色轮操作,各个软件都有些许不同,而由此产生的CDL即色彩决策表文件在Baselight和Resolve中都有不同的兼容性支持,因此当你使用ASC CDL来希望一步解决问题时,这些兼容性问题可能就是导致平台间色彩差异的罪魁祸首。

好消息是,如果你不是经常需要在不同平台之间转移项目,这个问题完全不同担心。但如果你使用现场调色或进行实时调色直播时,就要留意这一点。

DaVinci Resolve中的ACES

如果你使用Resolve,在你接触到ACES之前,可能已经对RCM即Resolve色彩管理有一定了解。后者看上去自12.5版本以后提供了更加全面的色彩管理工具,并为用户提供了更多的控制能力。那为什么还要在Resolve中使用ACES呢,答案是RCM是仅限于Resolver的,而ACES是世界的。不仅如此,ACES目前已经能从前期拍摄贯穿到后期VFX的色彩管理环节,这是RCM所做不到的。

而且,当你在一个项目中对时间线完成了调色以后,你通常不太可能再改变时间线的色彩科学,因为这将导致你所有的调色工作都需要重新再来一次,希望直接的色彩科学转换而不改变调色结果,是不存在的。

VFX中的ACES

我们已经多次提到ACES对VFX环节的友好性,即色彩管理的统一解决了多环节中可能发生的色彩差异,这对VFX是非常重要而且致命的。不仅如此,ACES也带来了EXR文件格式的标准化,这使得你在不同地方观看它们的结果相当一致。

但也正如前面提到的,Resolve并不会工作在AP0色彩空间下,它会将所有的输入数据视为AP0并转换为AP1来进行运算,这对于VFX工作室是必须了解的事实。

比这一事实更加复杂的是,虽然你在Resolve中使用AP1,但是根据AMPAS的声明,在进行VFX文件交换时,应该使用AP0,这就有点矛盾了。因为如果Resolve不工作在AP0,又怎么生成AP0文件呢。

答案是关闭ODT和调色再导出。

上图是由Alexa拍摄的素材,在加载IDT后处于一个ACEScc项目中,但我们关闭了ODT和调色来生成EXR文件进行VFX移交。当ODT关闭时,Resolve会将所有数据转换为AP0,因此即使图像看上去很怪异,但却是正确的。

从直观上来感受的话,你可以将AP0理解成色彩空间中的RAW数据(请与RAW图像区别开),因此进行VFX移交时,工作于RAW数据显然是最理想的做法。不仅如此,RAW数据也能因应显示器不同而进行适当的转换,从而在不同的艺术家面前的显示器上得到相同的图像色彩。

不同显示设备的匹配步骤

下面我们来谈谈当我们使用AP0作为交换文件时,如何进行显示设备的匹配。

首先你需要导出一个用于观察调色结果的查看LUT,ACES称这即是LMT转换,即让VFX美术人员了解镜头应该看起来是什么样子。在这个过程中要注意有些功能是不支持转换的,比如抠像和选窗(Power Window),在导出前要禁用它们。另外,在收到VFX返回的成果后,不可避免的,你还需要对图像再做一些精调。接着就是确定IDT正常设置和正常工作——不能关闭。

VFX工作室在收到你的文件后,就不需要再次应用IDT了,因为文件已经处于ACES空间中,并适配了正常的IDT,你只需要告诉他们你用的是哪种ACES就可以了,比如ACEScc,然后匹配上你给的查看LUT。

要记得,在导出查看LUT时,调色是要处于打开状态的,这与后面导出EXR时不同。在导出EXR时,调色和ODT都需要关闭,这是获得AP0 EXR的唯一方法。

最后,再次声明,虽然图像像上图一样看上去怪异,但却是正确的,EXR文件包括了所有你需要的数据,而且省去了你设置各种压缩参数的头疼问题,代价是文件大很多,然而这一切都是值得的。

VFX艺术家收到你的EXR文件后,会将其作为AP0数据导入特效软件中,并配置正确的ODT,加载你提供的查看LUT,并开始他们的工作。

我们在后期工作流程的文章中已经提到过,由VFX返回的文件都会被视为摄影机原始文件,因此当你得到这些文件后,它们需要先进入Resolve的媒体池,Resolve会在必要时自动将它处理成AP1色彩空间来运算,然后你就可以开始进一步的调色工作了。

最后

在像Resolve这样的调色平台中纳入ACES色彩管理流程所需要的知识大概也就这些了,在中国,即便现在使用ACES进行色彩管理调色的案例并没有形成工业标准,但在大型项目尤其是商业电影大片的后期调色中已经成为事实上的标准。而对于那些中小型的网剧、综艺、商业短片或更小的项目,ACES的确在有些时候显得有点复杂,但我认为根源还在于项目管理者对于ACES比较陌生,而能从其直接受益的调色师和VFX艺术家又会经常面临一些无法依靠个人经验来解决的难题,再加上应用软件的发展和升级过程中不可避免的出现一些与仍在改进中的技术标准并不同步的情况,使得这一稍显复杂的管理流程得不到顺利的普及。

在这种背景下,我希望能通过这个专栏文章,为行业的从业者提供力所能及的帮助和知识、信息分享,并期待有更多专家和艺术家们能参与到推动中国影视后期制作工业化的队伍中来。


本文为作者 王宇 分享,影视工业网鼓励从业者分享原创内容,影视工业网不会对原创文章作任何编辑!如作者有特别标注,请按作者说明转载,如无说明,则转载此文章须经得作者同意,并请附上出处(影视工业网)及本页链接。原文链接 https://cinehello.com/stream/130925