نظام ترميز اللون الأكاديمي (Academy Color Encoding System ACES) هو نظام لتشفير الصور الملونة أنشأه المئات من المتخصصين في هذا المجال تحت رعاية أكاديمية الفنون والعلوم السينمائية. يسمح ACES بتدفق عمل دقيق دقيق الألوان ، مع “التبادل السلس لصور الصور المتحركة عالية الجودة بغض النظر عن المصدر”.

يحدد النظام عملياته الأولية الخاصة بالألوان والتي تشمل الموقع الطيفي المرئي تمامًا كما هو محدد في مواصفات CIE xyY. النقطة البيضاء تقريبية لمعايير CIE D60 القياسية ، والملفات المتوافقة مع ACES يتم ترميزها في نصف عائم 16 بت ، مما يسمح لملفات ACES OpenEXR بتشفير 30 نقطة من معلومات المشهد. يدعم ACES كلا النطاق الديناميكي العالي (HDR) ومجموعة الألوان الواسعة (WCG).

حدث الإصدار 1.0 في ديسمبر 2014 ، وتم تنفيذه من قبل العديد من البائعين ، واستخدامه في العديد من الصور المتحركة والبرامج التلفزيونية. حصل ACES على جائزة أكاديمية التلفزيون Emmy Engineering في عام 2012. تم توحيد النظام جزئيًا من قبل هيئة معايير جمعية مهندسي الصور المتحركة والتلفزيون (SMPTE). يتم تحديث التغييرات في مواصفات ACES والإعلانات والأخبار والمناقشات وغيرها من المعلومات بانتظام على http://www.ACESCentral.com.

تم إنتاج مئات الإنتاجات ، من أفلام الحركة إلى التلفزيون إلى الإعلانات التجارية ، ومحتوى الواقع الافتراضي باستخدام ACES بما في ذلك: The Lego Batman Movie (2017) Guardians of the Galaxy Vol. 2 (2017) King Arthur: Legend of the Sword (2017) The Grand Tour (2016 TV Series) Cafe Society (2016) Bad Santa 2 (2016) The Legend of Tarzan (2016) Chef’s Table (2016 TV Series) Chappie (2015 ) The Wedding Ringer (2015) Baahubali: The Beginning (2015) The Wave (2015).

خلفية
بدأ مشروع ACES تطوره في عام 2004 بالتعاون مع 50 من خبراء التقنية. بدأ المشروع بسبب توغل التقنيات الرقمية في صناعة السينما. وقد استند سير العمل في الصور المتحركة التقليدية إلى الأفلام السلبية ، ومع الانتقال الرقمي ، ومسح السلبيات وحيازة الكاميرا الرقمية. افتقرت الصناعة إلى نظام إدارة الألوان لمصادر متنوعة قادمة من مجموعة متنوعة من كاميرات الصور المتحركة الرقمية والأفلام. تم تصميم نظام ACES للتحكم في التعقيد الكامن في إدارة عدد كبير من تنسيقات الملفات ، وترميز الصور ، ونقل البيانات الوصفية ، وإعادة إنتاج الألوان ، وتقاطعات الصور الموجودة في سير عمل الصورة المتحركة الحالي.

نبذة عن النظام
يتكون النظام من عدة مكونات مصممة للعمل معًا لإنشاء سير عمل منتظم:

مواصفة ترميز ألوان الأكاديمية (ACES): هي المواصفة التي تحدد مساحة ألوان ACES ، مما يسمح بتشفير عالي الدقة نصف عائم في الضوء الخطي للمشهد كما هو معروض في الكاميرا ، وتخزين الأرشيف في الملفات.

تحويل جهاز الإدخال (IDT): تم إيقاف هذا الاسم في الإصدار 1.0 واستبداله “تحويل الإدخال”. العملية التي تلتقط الصور الملتقطة من أي مادة مصدر قابلة للتحول وتحول المحتوى إلى الفضاء ولون مواصفات ACES. هناك العديد من IDT ، والتي تكون خاصة بكل فئة من أجهزة الالتقاط ويحتمل تحديدها من قبل الشركة المصنعة باستخدام إرشادات ACES. من المستحسن استخدام IDT مختلفة لظروف الإضاءة التنغستن مقابل ضوء النهار.

Input Transform: Input Transform: اسم المصطلح الحالي لتحويل جهاز الإدخال (IDT) ، حسب الإصدار 1.0 من ACES والإصدارات الأحدث.

نظرة تحويل التعديل (LMT): تغيير معين في الشكل الذي يتم تطبيقه بشكل منهجي في تركيبة مع RRT و ODT. (جزء من ACES مشاهدة تحويل)

تحويل الإخراج: وفقًا لاتفاقية التسمية في الإصدار 1.0 من ACES ، هذا هو التخطيط الشامل من معيار الألوان القياسي ACES المحوّل من قبل المشهد (مساحة ألوان SMPTE 2065-1) إلى قياس اللون الناتج عن الإخراج لجهاز معين أو مجموعة من الأجهزة. إنه دائمًا عبارة عن تسلسل تحويل التقديم المرجعي (RRT) وتحويل محدد لجهاز الإخراج (ODT) ، كما هو موضح أدناه. لهذا السبب ، يتم تقصير “تحويل الإخراج” عادةً في “RRT + ODT”.

تحويل التقديم المرجعي (RRT): يقوم بتحويل مقياس الألوان المشار إليه من مشهد إلى display-refer ، ويشبه عرض صور الفيلم التقليدي بمنحنى على شكل S. يحتوي على نطاق واسع ومجموعة ديناميكية متاحة للسماح بالتقاط أي جهاز إخراج (حتى تلك التي لم تكن موجودة بعد).

Transform Device Transform (ODT) هو عبارة عن خط إرشادي لتقديم نطاق واسع ونطاق ديناميكي واسع من RRT إلى جهاز خرج تم إدراكه فعليًا بنطاق نطاق ديناميكي محدود. هناك العديد من أنظمة ODT ، والتي من المحتمل أن يولّدها المصنعون وفقًا لمبادئ ACES.
Across Viewing Transform: مرجع مشترك لـ LMT وتحويل الإخراج ، أي “LMT + RRT + ODT”.

كثافة الطباعة الأكاديمية (APD): كثافة طباعة مرجعية يحددها AMPAS لمعايرة أجهزة المسح الضوئي للأفلام ومسجلات الأفلام.

أكاديمية تبادل الكثافة (ADX): ترميز قياس كثافة مماثل لسينون كوداك يستخدم لالتقاط البيانات من الماسحات الضوئية.

مساحة ألوان ACES SMPTE Standard 2065-1 (ACES2065-1): مساحة اللون الرئيسية المحورة في المشهد المستخدمة في إطار ACES لتخزين الصور. موحد بواسطة SMPTE كوثيقة ST2065-1. وتشمل السلسلة الكاملة النطاق الكامل للمعيار CIE المعياري مع خصائص النقل الخطية الراديومترية.

ACEScc (مساحة تصحيح ألوان ACES): تعريف فضاء لون يكون أكبر قليلاً من مساحة ألوان التوصية ITU.2020 وخصائص النقل اللوغاريتمي من أجل الاستخدام المحسّن في مصحح الألوان وأدوات التقدير.

ACEScct (مساحة تصحيح ألوان ACES مع إصبع القدم): تعريف فضاء لون أكبر قليلاً من فضاء ألوان اللون Rec.2020 بالاتحاد الدولي للاتصالات وترميز لوغاريتمياً من أجل الاستخدام المحسّن في مصحح الألوان وأدوات التقدير التي تشبه سلوك إصبعي لملفات Cineon.

ACEScg (مساحة رسوم الكمبيوتر في ACES): هو تعريف لمساحة اللون يكون أكبر قليلاً من مساحة ألوان الاتحاد Rec.2020 ويتم ترميزه خطيًا للاستخدام المحسّن في أدوات عرض رسومات الكمبيوتر وأدوات التركيب.

ACESproxy (مساحة ألوان الوكيل ACES): تعريف فضاء لون أكبر بقليل من فضاء ألوان لون الاتحاد Rec.2020 ، مشفر بطريقة لوغاريتمية (مثل ACEScc ، ليس مثل ACEScct) ويتم تمثيله إما بـ 10 بت / قناة أو 12 بت / قناة ، والحساب الصحيح ، الحسابية الرقمية. تم تصميم هذا الترميز حصريًا للنقل فقط من codevalues ​​عبر الأجهزة الرقمية التي لا تدعم ترميزات الفاصلة العائمة ، مثل كبلات SDI والشاشات والبنية التحتية بشكل عام.

ACES Colour Spaces
يعرّف ACES 1.0 ما مجموعه ستة فراغات ملونة تغطي إطار ACES بأكمله ، حيث يتعلق بتوليد ونقل ومعالجة وتخزين الصور الثابتة والمتحركة. تحتوي جميع مساحات الألوان هذه على بعض الخصائص المشتركة:

وهي تستند إلى نموذج RGB اللوني المضاف.
ويشار إلى رموز الترميز الخاصة بها بالمشهد ، أي أن القيم العددية تمثل شكلاً من أشكال الترميز العددي المحايدة للضوء (يطلق عليه “خصائص النقل”) كما تنبعث وتعكسها كائنات المشهد الحقيقي. نتيجة لذلك: لا يوجد حد علوي نظري ل codevalues ​​(حيث يمكن أن يكون هناك دائما باعث مثالي أعلى الطاقة) ؛ يتوافق الثلاثي الثلاثي codevalue مع غياب بصري للضوء (الجسم الداكن) ، على الرغم من أن codevalues ​​سلبية ممكنة لأنها تتطابق مع tristimuli خارج الانتخابات التمهيدية التدرج. عادة ، ترتبط codevalues ​​المحورة من جانب المشاهد بواسطة كاميرا (على مدى فترة التعرض محددة مسبقا) ترتبط مباشرة إلى التعرض مضيئة عن طريق نفس خصائص النقل.
تم اختيار الإشارة المرجعية المضيئة (تحديد الشفرات الخاصة بنقطة بيضاء من الناشر المثالي) لتكون CIE Standard D60 ، مع اللونيات (0.32168،0.33767).

تستخدم مسافات الألوان الستة ألوان RGB الأولية من بديل لمجموعتين تسمى AP0 و AP1 على التوالي (“ACES Primaries” # 0 and # 1)؛ وبشكل أكثر تحديدًا ، فإن إحداثيات اللونية تتبع الجدول أدناه.

الانتخابات التمهيدية AP0 الأحمر AP0 الأخضر AP0 الأزرق AP1 الأحمر AP1 الأخضر AP1 الأزرق

primaries	AP0 Red	AP0 Green	AP0 Blue	AP1 Red	AP1 Green	AP1 Blue
x	0.7347	0.0000	0.0001	0.713	0.165	0.128
y	0.2653	1.0000	-0.0770	0.293	0.830	0.044

يتم تعريف AP0 على أنها أصغر مجموعة من الدورات التمهيدية التي تحيط بالموقع الطيفي للمراقب القياسي CIE 1964 بالكامل ؛ وبالتالي من الناحية النظرية بما في ذلك ، وتجاوز ، كل محفزات اللون التي يمكن رؤيتها بواسطة العين البشرية المتوسطة. إن مفهوم استخدام الانتخابات التمهيدية غير القابلة للتحقيق أو غير الخيالية ليس جديدًا ، وغالبًا ما يستخدم مع أنظمة الألوان التي ترغب في عرض جزء أكبر من موضع الطيف المرئي. إن ProPhoto RGB (التي طورتها Kodak) و ARRI Wide Gamut (التي طورتها Arri) هما نوعان من مساحات الألوان. يتم الحفاظ على القيم خارج موضع الطيف مع افتراض أنه سيتم التلاعب بها فيما بعد من خلال التوقيت اللوني أو في حالات أخرى لتبادل الصور لتنتهي في النهاية داخل الموقع. وهذا يؤدي إلى عدم “قص” أو “سحق” قيم اللون نتيجة للتلاعب في مرحلة ما بعد الإنتاج.

عوضاً عن ذلك ، يتم احتواء AP1 بشكل جيد ضمن الرسم البياني اللوني للمراقب القياسي لـ CIE ، ومع ذلك لا يزال يُنظر إلى “نطاق واسع”. يُنظَر إلى أن “الإنحناء” الأولي يكون أقرب إلى فضاءات اللون المشار إليها (مثل sRGB) لسببين رئيسيين:

تؤدي عمليات التصوير بالألوان والتدرجات اللونية التي تعمل بشكل مستقل على قنوات RGB الثلاث إلى اختلافات طبيعية في المكونات الحمراء والخضراء والزرقاء. قد لا يُنظر إلى هذا بشكل طبيعي عند التشغيل على محاور RGB “غير المنتهية” في AP0.
تمثل جميع الترميزات الواردة في النطاق [0،1] ألوانًا ، يمكن تحويلها إلى قياس الألوان الناتج عن طريق تحويل Ouptut الخاص بها (اقرأ أعلاه) ، ويمكن عرضها باستخدام تقنيات العرض / العرض الحالية أو المستقبلية.
ACES2065-1

هذه هي مساحة ألوان ACES القياسية ؛ الوحيد القائم على الانتخابات التمهيدية AP0 RGB والهدف الوحيد ، حسب التصميم ، للتخزين على المدى المتوسط ​​والبعيد في ملفات الصور / الفيديو. ويستخدم خصائص نقل خطي ضوئي (أي بشكل أكثر بساطة وبشكل غير صحيح يقال أن codevalues ​​ACES2065-1 هي قيم خطية مقاسة في تحويل الإدخال بحيث:

سوف يوزع ناشر أبيض مثالي على (1 ، 1 ، 1) RGB codevalue.
من شأن التصوير الفوتوغرافي للبطاقة الرمادية بنسبة 18٪ أن يرسم إلى (0،18،0،18،0،18) RGB codevalue.
غالبًا ما تتجاوز قيم codevalues ​​ACES2065-1 1.0 للمشاهد العادية ، ويمكن الحفاظ على نطاق عالٍ جدًا من المضاربات والإبرازات في الترميز. يجب أن تكون المعالجة والتخزين الداخليان لـ codevalues ​​ACES2065-1 في علم حساب الفاصلة العائمة مع ما لا يقل عن 16 بت لكل قناة. الإصدارات السابقة للإصدار من ACES ، أي الإصدارات السابقة لـ 1.0 ، تم تعريف ACES2065-1 باعتبارها مساحة اللون الوحيدة. ولذلك قد تشير التطبيقات القديمة إلى ACES2065-1 عند الإشارة إلى “مساحة ألوان ACES”. علاوة على ذلك ، نظرًا لأهميته وخصائصه الخطية ، وكونه يعتمد على أساس AP0 الأساسي ، فإنه يشار إليه أيضًا بشكل خاطئ إما بـ “ACES الخطية” أو “ACES.lin” أو “SMPTE2065-1” أو حتى “مساحة ألوان AP0 “.

يتم تعريف المعايير لتخزين الصور في مساحة ألوان ACES2065-1 ، خاصةً على جانب البيانات الوصفية للأشياء ، بحيث يمكن للتطبيقات التي تفي إطار ACES أن تقر بتشفير الفضاء الملون من البيانات الوصفية بدلاً من استنتاجها من أشياء أخرى. فمثلا:

يحدد SMPTE ST2065-4 الترميز الصحيح للصور الساكنة المستمرة في ACES2065-1 في ملفات OpenEXR وتسلسلات الملفات وأعلامها / حقولها الإرشادية الإلزامية.
يحدد SMPTE 2065-5 التضمين الصحيح لتسلسلات الفيديو ACES2065-1 داخل ملفات MXF وحقول البيانات الوصفية الإلزامية الخاصة بها.
ACEScg
ACEScc
تحويل قيم ACES2065-1 RGB إلى قيم CY XYZ

تحويل قيم CIE XYZ إلى قيم ACES2065-1