色彩管理新手村 ! 為什麼要進行色彩管理?深究色彩管理對影視工作的重要性!

為什麼不論拍影片還是平面都要進行色彩管理?

在影視製作流程中,不論是前期拍攝還是後期製作,都離不開色彩管理。色彩管理系統的目的主要是為了解決各種設備和系統之間的顏色匹配問題。顏色匹配問題並不是一個新的問題。在涉及顏色的各種生產系統中,例如印刷系統與影視系統,都會遇到顏色匹配的問題。

自從彩色電影發明以來,對影片顏色的控制,成為電影製作中的一個核心問題。同樣,到彩色電視出現以後,對電視節目顏色的控制,也成了電視領域中的一個非常重要的問題。而隨著科技的進步,電影與電視製作開始不斷地融合,出現了膠轉磁、磁轉膠工藝,顏色問題開始變得越來越複雜。

而到了20世紀80年代,隨著計算機技術的飛速發展,影視製作越來越多地借助於數字技術的力量。數字技術一方面為現代影視製作提供了巨大的動力,另一方面也為不同載體的轉換、設備的多樣化等工藝流程,帶來了更多的問題,情況變得愈發複雜,顏色匹配問題日顯突出。

各設備之間產生顏色不一致的原因主要有兩個方面:色域的差別和設備特性指標的差別。

色彩管理 – 色域差別

色域(gamut)是指某個設備所能呈現、記錄或處理的顏色範圍,包括亮度、色調和飽和度。因此,設備的色域是三維的。對於影視製作來說,最常討論的就是膠片的色域與電子設備的色域。

電子設備與膠片由於其混色機理不同,顏色再現的色域有一定的區別,這表現在兩個方面:一方面無法用簡單的線性變換將膠片的色域轉換為平直空間的視頻色域——簡單的顏色變換會造成二者間顏色的不匹配;另一方面,二者都有著另一種色域所沒有包含的彩色區域,這就說明了在膠片上有某些顏色在電子顯示器上是無法被顯示出來的,反之亦然。

色彩管理 – 設備特性指標差別

即使是同一類的設備,由於其各設備本身的特性與參數不同,也會帶來顏色上的差別。以顯示器為例,即使是同一個廠家的產品,不同的型號之間由於其採用的技術、工藝細節、材料等等方面的差異,也決定了其所能顯示的顏色範圍存在著差別。有的可能所能顯示的色調區域不同,有的則是動態範圍、反差有一定的差別。而同一型號的產品,其特性也會存在一定的誤差。再有,即使兩台顯示器的設備特性完全一致,對二者進行一定的調節就會產生顯示上的差別,可能有一台會偏紅、反差大,而另一台則偏藍、反差小。

對於顯示器如此,對於掃描儀、打印設備、記錄設備等等,都存在這些問題。而且小的誤差在經過各個工藝環節之後,往往會積累成為很大的偏差。因此,對於同類同型號的產品,如何將其顏色特性校準與統一也是一個很重要的問題。

色彩管理系統的原理是什麼?

色彩管理是什麼?既是一門科學,又是一門藝術,它將環境色彩通過數字輸入設備有規律可循地轉為可靠的高保真的輸出。我們所使用的設備,如攝影機、監視器等等都可以通過色彩校正來呈現可預見的結果。但色彩管理系統的原理是什麼呢?

為了解決差異問題,必須要有一個統一的標準,來對各類設備和材料進行描述。也就是說,要讓顯示器所表示的某個色彩,比如說紅色,與膠片所表示的紅色相一致。該標準必須是與設備及廠家無關的,而且是權威的。最終,由於CIE色彩空間成熟、應用廣泛而且權威,從而被選定為色彩管理系統的中間標準。

各設備與材料由於已經有了自己的色彩空間,比如說計算機內部都用【1】( )( )( )值來對色彩進行表示,而印刷系統則是用【2 】( )( )( )( )值來表示色彩,因此,在用CIE色彩空間對各設備與材料進行表示的時候,需要進行設備內部色彩空間與統一的CIE色彩空間之間的轉換。對此轉換關係進行描述的文件,稱作描述文件(profile)。如何確定該文件內容,是色彩管理系統的核心問題。

對於監視器來講,要確定其描述文件,也就是R、G、B電壓與顯示色彩CIE值之間的關係,要用色度計對屏幕顯示的各類色彩進行測量,然後得出其中的關係。

要確定膠片的描述文件則要復雜得多。膠片的描述文件描述了整個工藝鏈,包括膠片記錄、沖洗、印片和投影。在這個鏈中的所有環節,比如負片材料、負片校準、拷貝片材料、拷貝片校準、膠片記錄儀的型號、投影燈和屏幕等,都會影響所測量的色彩。對於不同的膠片材料,需要不同的描述文件。

一個典型的色彩管理系統如圖所示。

色彩管理

ICC 色彩管理

雖然各廠商都以CIE顏色空間作為各類設備之間進行聯繫的統一標準,但是各設備的描述文件的格式卻不統一。為了解決各顏色管理系統廠商之間不兼容的問題,幾家大的電腦與外設公司聯合成立了國際色彩協會(International Color Consortium,ICC)。之後,陸續有許多廠商參加到該協會中。到現在為止,ICC已經成為幾乎所有涉及顏色管理的廠商都參與的國際組織。ICC的目的是製定一套國際上共同遵循的顏色標準,尤其是實現設備顏色描述文件格式的標準化。現在,ICC描述文件格式已經成為了國際標準,大多數的計算機、操作系統和外設都支持該格式標準。這樣,系統的描述文件就可以在各種環境下使用而無需考慮系統的差異了。

終端使用者可以在不同的作業平台和應用軟件之間,毫無障礙地傳送顏色描述文件,讓應用軟件能夠了解影像原來的顏色信息。而設備生產商只要為所生產的某一類設備製作一個顏色描述文件,就可以在不同的作業平台或應用軟件裡使用。

我們前面提到,膠片與影片的色域是不一致的。最近對其各自特性的實驗表明,兩者之間的轉換是非線性的。這種變換可以通過稱為三維查找表的技術來實現。而現在的ICC描述文件允許以標准文件格式存儲三維LUT,稱為設備相關的描述文件。這樣的顏色描述文件可以實現非常複雜的顏色空間。

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