Система кодирования цветов Академии - Википедия - Academy Color Encoding System

В Система кодирования цветов Академии (ACES) - это система кодирования цветных изображений, созданная сотнями профессионалов отрасли под эгидой Академия кинематографических искусств и наук. ACES обеспечивает полный рабочий процесс с точной цветопередачей с «бесшовным обменом высококачественными видеоизображениями независимо от источника».[1]

Система определяет свои собственные основные цвета, которые полностью охватывают видимый спектральный локус, как определено CIE xyY Технические характеристики. Белая точка приблизительно равна CIE D60 стандартный источник света, а файлы, совместимые с ACES, кодируются в 16-битном формате. полуплавки, позволяя ACES OpenEXR файлы для кодирования 30 ступеней информации сцены.[1] ACES поддерживает оба расширенный динамический диапазон (HDR) и широкая цветовая гамма (WCG).[1]

Выпуск версии 1.0 произошел в декабре 2014 года, был реализован несколькими поставщиками и использовался в нескольких фильмах и телешоу. ACES получил Премия Primetime Engineering Emmy в 2012.[2] Система частично стандартизирована Общество инженеров кино и телевидения (SMPTE) орган по стандартизации.

Сотни фильмов, телесериалов и рекламных роликов, а также VR-контент были созданы с использованием ACES, в том числе Лего Фильм, Лего Бэтмен Фильм, Стражи Галактики Том. 2, Король Артур: Легенда о мече, Гранд Тур, Café Society, Плохой Санта 2, Легенда о Тарзане, Стол от шеф-повара, Чаппи, Свадебный звонок, Баахубали: Начало и Волна.[3]

Фон

Проект ACES начал свою разработку в 2004 году в сотрудничестве с 50 промышленными технологами.[4] Проект начался в связи с недавним вторжением цифровых технологий в киноиндустрию. Традиционный рабочий процесс кинофильмов был основан на пленочных негативах, а с цифровым переходом, сканировании негативов и приобретении цифровой камеры. В отрасли отсутствовала схема управления цветом для различных источников, поступающих от различных цифровых кинокамер и пленок. Система ACES предназначена для управления сложностью, присущей управлению множеством форматов файлов, кодированию изображения, передаче метаданных, воспроизведению цвета и обмену изображениями, которые присутствуют в текущем рабочем процессе движущегося изображения.

Системный Обзор

Система состоит из нескольких компонентов, которые предназначены для совместной работы для создания единого рабочего процесса:

  • Спецификация кодирования цветов Академии (ACES): Спецификация, которая определяет цветовое пространство ACES, позволяющее кодировать с высокой точностью полуплавающее в линейном свете сцены, как показано в камере, и архивное хранение в файлах.
  • Преобразование устройства ввода (IDT): Это имя устарело в версии 1.0 и заменено на "Преобразование ввода". Процесс, который берет захваченные изображения из любого принимаемого исходного материала и преобразует контент в ACES цветовое пространство и спецификации кодирования. Существует множество IDT, которые относятся к каждому классу устройств захвата и, вероятно, указаны производителем с использованием рекомендаций ACES. Рекомендуется использовать другой IDT для вольфрамовых и дневных условий освещения.
  • Входное преобразование: Текущее название терминологии для преобразования устройства ввода (IDT) согласно ACES версии 1.0 и выше.
  • Преобразование модификации взгляда (LMT): Конкретное изменение внешнего вида, которое систематически применяется в сочетании с RRT и ODT. (часть преобразования просмотра ACES)
  • Выходное преобразование: Согласно соглашению об именах ACES версии 1.0, это общее отображение из стандартных ACES, относящихся к сцене. колориметрия (SMPTE 2065-1 цветовое пространство ) к колориметрии, относящейся к выходу, конкретного устройства или семейства устройств. Это всегда конкатенация преобразования эталонного рендеринга (RRT) и конкретного преобразования устройства вывода (ODT), как определено ниже. По этой причине выходное преобразование обычно сокращается до «RRT + ODT».
  • Преобразование эталонного рендеринга (RRT): Преобразует указанную сцену колориметрия относится к дисплею и напоминает традиционный рендеринг кинопленки с S-образной кривой. Он имеет больший гамма и динамический диапазон доступен для рендеринга на любое устройство вывода (даже если оно еще не существует).
  • Преобразование устройства вывода (ODT): Руководство по визуализации большой гаммы и широкого динамического диапазона RRT в физически реализованное устройство вывода с ограниченной гаммой и динамическим диапазоном. Существует множество ODT, которые, вероятно, будут созданы производителями в соответствии с рекомендациями ACES.
  • Преобразование просмотра в Академии: Комбинированная ссылка LMT и выходного преобразования, то есть «LMT + RRT + ODT».
  • Плотность печати Академии (APD): Эталонная плотность печати, определенная AMPAS для калибровки пленочных сканеров и пленочных рекордеров.
  • Академия Density Exchange (ADX): Денситометрическое кодирование, аналогичное кодировке Cineon Kodak, используемому для захвата данных с пленочных сканеров.
  • Цветовое пространство ACES SMPTE Standard 2065-1 (ACES2065-1): Основная сцена, упомянутая цветовое пространство используется в среде ACES для хранения изображений. Стандартизован SMPTE как документ ST2065-1. Его гамма включает в себя полную гамму стандартного наблюдателя CIE с радиометрически линейными передаточными характеристиками.
  • ACEScc (пространство коррекции цвета ACES): Определение цветового пространства, которое немного превышает цветовое пространство ITU Rec.2020 и логарифмические характеристики передачи для улучшенного использования в корректорах цвета и инструментах градации.
  • ACEScct (пространство для цветокоррекции ACES с носком): Определение цветового пространства, которое немного больше, чем цветовое пространство ITU Rec.2020, и логарифмически закодировано для улучшенного использования в цветовых корректорах и инструментах градации, которое напоминает поведение пальцев ног файлов Cineon.
  • ACEScg (пространство компьютерной графики ACES): Определение цветового пространства, которое немного больше цветового пространства ITU Rec.2020 и линейно закодировано для улучшенного использования в инструментах рендеринга и компоновки компьютерной графики.
  • ACESproxy (цветовое пространство прокси ACES): Определение цветового пространства, которое немного больше цветового пространства ITU Rec.2020, логарифмически закодировано (например, ACEScc, нет как ACEScct) и представлен либо 10 битами на канал, либо 12 битами на канал, целочисленным арифметическим цифровым представлением. Эта кодировка предназначена исключительно для транспорт-только кодовых значений на цифровых устройствах, которые не поддерживают кодирование арифметики с плавающей запятой, например SDI кабели, мониторы и инфраструктура в целом.

Цветовые пространства ACES

В AP0 спектральный локус, как видно в CIE координаты

ACES 1.0 определяет в общей сложности пять цветовые пространства охватывает всю структуру ACES в части создания, транспортировки, обработки и хранения неподвижных и движущихся изображений. Все эти цветовые пространства имеют несколько общих характеристик:

  1. Они основаны на RGB цвето-аддитивная модель.
  2. Их кодовые значения: место происшествия, т.е. числовые значения представляют некоторую форму нейтрального по цвету числового кодирования света (называемого «передаточными характеристиками»), когда он излучается и отражается реальными объектами сцены. Как следствие этого: нет теоретической верхней границы кодовых значений (поскольку всегда может быть идеальный эмиттер с более высокой энергией); тройка полностью нулевых кодовых значений соответствует оптическому отсутствию света (темное тело), ​​хотя возможны отрицательные кодовые значения, поскольку они соответствуют тристимулам вне основных цветов гаммы. Обычно кодовые значения, относящиеся к сцене, захваченные камерой (выше заранее заданного время воздействия ) связаны напрямую связаны с световое воздействие через те же передаточные характеристики.
  3. Ссылка осветительный прибор (определение кодовых значений точки белого идеального диффузора) выбрано близким к CIE D60 стандартный источник света, с цветностью .[5]

Пять цветовых пространств используют основные цвета RGB из альтернативы двух наборов, называемых AP0 и AP1 соответственно ("ACES Primary” #0 и #1); более конкретно, их координаты цветности следуют таблице ниже.

праймеризAP0 красныйAP0 ЗеленыйAP0 СинийAP1 красныйAP1 ЗеленыйAP1 Синий

AP0 определяется как наименьший набор основных цветов, охватывающий весь спектральный локус стандартного наблюдателя CIE 1964; таким образом, теоретически включая все цветовые стимулы, которые может видеть средний человеческий глаз, и превосходить их. Концепция использования нереализуемых или воображаемых основных цветов не нова и часто используется с цветовыми системами, которые хотят отобразить большую часть видимого спектрального локуса. В ProPhoto RGB (разработан Kodak ) и ARRI Wide Gamut (разработано Арри ) - два таких цветовых пространства. Значения вне спектрального локуса поддерживаются с предположением, что позже ими будут манипулировать с помощью синхронизации цвета или в других случаях обмена изображениями, чтобы в конечном итоге оказаться внутри локуса. Это приводит к тому, что значения цвета не «обрезаются» или «раздавливаются» в результате постпроизводственных манипуляций.

AP1 вместо этого содержится в диаграмме цветности стандартного наблюдателя CIE, но все же считается «широкой гаммой». Он задуман с основными цветами, «изогнутыми», чтобы быть ближе к основным цветовым пространствам, связанным с отображением (например, sRGB), в основном по двум причинам:

  • операции цветового изображения и цветокоррекции, действующие независимо на трех каналах RGB, создают естественные различия в компонентах красного, зеленого и синего цветов. Это может не восприниматься естественным образом при работе с «отогнутыми» осями RGB. AP0 праймериз.
  • все кодовые значения, содержащиеся в Диапазон представляют цвета, которые, преобразованные в колориметрию, относящуюся к выходу, с помощью соответствующих выходных преобразований (см. выше), могут отображаться с использованием существующих или будущих технологий проецирования / отображения.

ACES2065-1

Это стандартное цветовое пространство ACES; единственный, основанный на AP0 Основные цвета RGB и единственный, предназначенный, по замыслу, для средне- и долгосрочного хранения в файлах изображений / видео. Он использует фотометрически линейные передаточные характеристики. Кодовые значения ACES2065-1 представляют собой линейные значения, масштабированные во входном преобразовании таким образом, чтобы:

  • идеально белый диффузор соответствовал бы Кодовое значение RGB.
  • фотографическая экспозиция 18% серой карты будет соответствовать Кодовое значение RGB.

Кодовые значения ACES2065-1 часто превышают для обычных сцен, и при кодировании может поддерживаться очень широкий диапазон бликов и бликов. Внутренняя обработка и хранение кодовых значений ACES2065-1 должны осуществляться в арифметике с плавающей запятой, по крайней мере, с 16 битами на канал. ACES, то есть до 1.0, определяли ACES2065-1 как единственное цветовое пространство. Поэтому устаревшие приложения могут ссылаться на ACES2065-1 при обращении к «цветовому пространству ACES». Кроме того, из-за его важности и линейных характеристик, а также того, что он основан на AP0 основные цвета, это также неправильно называют либо «Линейный ACES», «ACES.lin», «SMPTE2065-1» или даже «цветовое пространство AP0».

Стандарты определены для хранения изображений в цветовом пространстве ACES2065-1, особенно на стороне метаданных, так что приложения, поддерживающие структуру ACES, могут подтверждать кодировку цветового пространства из метаданных, а не выводить ее из других вещей. Например:

  • SMPTE ST2065-4 определяет правильное кодирование неподвижных изображений ACES2065-1 в OpenEXR файлы и последовательности файлов и их обязательные флаги / поля метаданных.
  • SMPTE 2065-5 определяет правильное встраивание видеопоследовательностей ACES2065-1 в MXF файлы и их обязательные поля метаданных.

ACEScg

ACEScg - это линейное кодирование первичных кодов ap1, в отличие от первичных кодов ap0 ACES2065-1. Эти основные цвета представляют собой компромисс, который обеспечивает широкую гамму, но ближе к устройствам просмотра и предназначен для использования при рендеринге и композитинге. Поскольку гамма несколько меньше, при типичном использовании компьютерной графики используется больший диапазон значений.

ACEScc

Преобразование значений ACES2065-1 RGB в CIE XYZ значения


Преобразование CIE XYZ значения к значениям ACES2065-1


Стандарты

ACES определяется несколькими стандартами SMPTE (Семейство ST2065) и документация AMPAS, который включает в себя:[6]

  • СМПТЭ СТ 2065-1: 2012 - Спецификация кодирования цветов Академии (ACES)
  • СМПТЭ СТ 2065-2: 2012 - Плотность печати Академии (APD): спектральная чувствительность, эталонное измерительное устройство и спектральный расчет
  • СМПТЭ СТ 2065-3: 2012 - Academy Density Exchange Encoding (ADX): Значения плотности печати в Академии кодирования (APD)
  • СМПТЭ СТ 2065-4: 2013 - Макет файла контейнера изображений ACES
  • СМПТЭ СТ 2065-5: 2016 - Формат обмена материалами: отображение последовательностей изображений ACES в универсальный контейнер MXF
  • S-2013-001 - ACESproxy: кодирование целочисленного журнала данных изображения ACES
  • S-2014-003 - ACEScc: логарифмическое кодирование данных ACES для использования в системах цветокоррекции
  • S-2014-004 - ACEScg: рабочее пространство для рендеринга и компоновки CGI
  • S-2016-001 - ACEScct: квазилогарифмическое кодирование данных ACES для использования в системах цветокоррекции
  • P-2013-001 - Рекомендуемые процедуры для создания и использования преобразователей системы ввода цифровых камер (IDT)
  • TB-2014-001 - Руководство по документации по системе кодирования цветов Academy (ACES)
  • TB-2014-002 - Руководство пользователя системы кодирования цвета (ACES) версии 1.0
  • TB-2014-004 - Информационные заметки по SMPTE ST 2065-1 - Спецификация кодирования цветов Академии (ACES)
  • TB-2014-005 - Информационные заметки по SMPTE ST 2065-2 - Плотность печати Академии (APD) - Спектральные характеристики, эталонное измерительное устройство и спектральный расчет и SMPTE ST 2065-3 Academy Printing Density Exchange Encoding (ADX) - Encoding Printing Density (APD) Values
  • TB-2014-006 - Информационные заметки о SMPTE ST 2065-4 - Макет файла контейнера изображений ACES
  • TB-2014-007 - Информационные заметки по SMPTE ST 268: 2014 - Формат файла для обмена цифровыми фильмами (DPX)
  • TB-2014-009 - Система кодирования цвета Academy (ACES) Определение и использование формата файла метаданных на уровне клипа
  • TB-2014-010 - Дизайн, интеграция и использование преобразований изменения внешнего вида ACES
  • TB-2014-012 - Система кодирования цветов Academy (ACES) Версия 1.0 Имена компонентов
  • TB-2018-001 - Получение координат цветности точки белого ACES CIE

Стандарт SMPTE также находится в стадии разработки, чтобы разрешить отображение кодовых потоков ACES в Формат обмена материалами (MXF) контейнер.[7]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c «Каковы преимущества использования ACES для цветокоррекции?». Oscars.org. Получено 2016-12-02.
  2. ^ «Объявлены победители 64-й премии Primetime Emmy Engineering Awards - InteractiveTV Today». Itvt.com. Получено 2013-03-08.
  3. ^ «Список производств ACES». ACES центральный. 2016-05-01. Получено 2019-08-04.
  4. ^ "Система кодирования цветов Академии | Совет по науке и технологиям | Академия кинематографических искусств и наук". Oscars.org. 2012-08-24. Получено 2013-12-20.
  5. ^ "TB-2018-001 Получение координат цветности точки белого ACES CIE". Получено 26 июн 2018.
  6. ^ «Документация ACES». Oscars.org. Получено 2016-09-24.
  7. ^ «Кодовые потоки 31FS ACES в MXF». Oscars.org. Архивировано из оригинал на 2016-09-27. Получено 2016-09-24.

внешняя ссылка