O Sistema de Codificação de Cores da Academia (Academy Color Encoding System ACES) é um sistema de codificação de imagens a cores criado por centenas de profissionais da indústria sob os auspícios da Academia de Artes e Ciências Cinematográficas. O ACES permite um fluxo de trabalho preciso e abrangente de cores, com “intercâmbio contínuo de imagens de imagens em alta qualidade, independentemente da fonte”.

O sistema define suas próprias primárias de cores que englobam completamente o locus espectral visível conforme definido pela especificação CIE xyY. O ponto branco é aproximado do iluminador padrão CIE D60, e os arquivos compatíveis com ACES são codificados em meio-floats de 16 bits, permitindo assim que os arquivos ACES OpenEXR codem 30 paradas de informações de cena. O ACES suporta tanto a gama dinâmica alta (HDR) quanto a ampla gama de cores (WCG).

O lançamento da versão 1.0 ocorreu em dezembro de 2014, e foi implementado por vários fornecedores e usado em filmes em movimento e programas de televisão. A ACES recebeu um Prêmio Emmy Engineering Award da Academia de Televisão em 2012. O sistema é padronizado em parte pelo corpo de padrões da Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE). Alterações nas especificações ACES, anúncios, notícias, discussão e outras informações são atualizadas regularmente em http://www.ACESCentral.com.

Centenas de produções, de Motion Pictures a Television to Commercials, e conteúdo VR foram produzidas usando ACES incluindo: The Lego Batman Movie (2017) Guardians of the Galaxy Vol. 2 (2017) King Arthur: Legend of the Sword (2017) The Grand Tour (Série de TV de 2016) Cafe Society (2016) Bad Santa 2 (2016) A Legend of Tarzan (2016) Tabela de Chef (Série de TV de 2016) Chappie (2015) ) The Wedding Ringer (2015) Baahubali: The Beginning (2015) The Wave (2015).

fundo
O projeto ACES iniciou seu desenvolvimento em 2004 em colaboração com 50 tecnólogos da indústria. O projeto começou devido à recente incursão de tecnologias digitais na indústria cinematográfica. O fluxo de trabalho de filmes tradicionais baseou-se em negativos de filmes e com a transição digital, a digitalização de negativos e a aquisição de câmeras digitais. A indústria não tinha um esquema de gerenciamento de cores para diversas fontes provenientes de uma variedade de câmeras de filmes e filmes digitais. O sistema ACES foi projetado para controlar a complexidade inerente ao gerenciamento de uma infinidade de formatos de arquivos, codificação de imagem, transferência de metadados, reprodução de cores e intercâmbios de imagens que estão presentes no atual fluxo de trabalho em filme.

Visão geral do sistema
O sistema compõe-se de vários componentes que são projetados para trabalhar em conjunto para criar um fluxo de trabalho uniforme:

Especificação de codificação de cores da Academia (ACES): especificação que define o espaço de cores ACES, permitindo a codificação de alta precisão de meio flutuador na luz linear de cena como exposta em uma câmera e armazenamento arquivado em arquivos.

Input Device Transform (IDT): Este nome foi obsoleto na versão 1.0 e substituído por Input Transform. O processo que tira imagens capturadas de qualquer material fonte ingestável e transforma o conteúdo no espaço de cores ACES e nas especificações de codificação. Há muitos IDT’s, que são específicos para cada classe de dispositivo de captura e provavelmente especificados pelo fabricante usando diretrizes ACES. Recomenda-se que um IDT diferente seja usado para condições de iluminação de tungstênio versus luz do dia.

Transformar entrada: o nome da terminologia atual para uma Transformada de Dispositivo de Entrada (IDT), conforme a versão ACES 1.0 e superior.

Look Modification Transform (LMT): uma mudança específica no aspecto que é aplicada sistematicamente em combinação com o RRT e ODT’s. (parte da transformação de visualização ACES)

Transformação de saída: de acordo com a convenção de nomenclatura ACES versão 1.0, este é o mapeamento geral da colorimetria ACES padrão referente à cena (espaço de cor SMPTE 2065-1) para a colorimetria referente à saída de um dispositivo específico ou família de dispositivos. É sempre a concatenação da Transformada de Renderização de Referência (RRT) e uma Transformada de Dispositivo de Saída específica (ODT), conforme definido abaixo. Por esta razão, a Transformada de Saída geralmente é encurtada em “RRT + ODT”.

Transformada de renderização de referência (RRT): converte a colorimetria referente a cena para exibição-referida e se assemelha a renderização de imagem de filme tradicional com uma curva em forma de S. Possui uma gama maior e alcance dinâmico disponível para permitir a renderização para qualquer dispositivo de saída (mesmo não existente).

Transformação de dispositivo de saída (ODT): uma diretriz para renderizar a gama grande e ampla faixa dinâmica do RRT para um dispositivo de saída fisicamente realizado com gama limitada e alcance dinâmico. Existem muitos ODT’s, que provavelmente serão gerados pelos fabricantes para as diretrizes da ACES.
Academia de visualização de transformação: uma referência combinada de um LMT e uma saída de transformação, ou seja, “LMT + RRT + ODT”.

Densidade de impressão da Academia (APD): uma densidade de impressão de referência definida pelo AMPAS para calibrar scanners de filme e gravadores de filmes.

Exchange Density Exchange (ADX): uma codificação densitométrica semelhante ao Cineon da Kodak usado para capturar dados de scanners de filme.

Espaço de cores ACES SMPTE Padrão 2065-1 (ACES2065-1): O espaço de cores principal-referenciado utilizado na estrutura ACES para armazenamento de imagens. Padronizado pela SMPTE como documento ST2065-1. A sua gama inclui a gama completa do observador padrão CIE com características de transferência radiometricamente linear.

ACEScc (espaço de correção de cor ACES): uma definição de espaço de cores que é ligeiramente maior do que o espaço de cores ITU Rec.2020 e as características de transferência logarítmica para melhor uso em corretores de cores e ferramentas de classificação.

ACEScct (espaço de correção de cores ACES com dedo do pé): uma definição de espaço de cores que é ligeiramente maior do que o espaço de cores ITU Rec.2020 e codificado logariticamente para melhor uso em corretores de cores e ferramentas de classificação que se assemelham ao comportamento do dedo do pé de arquivos do Cineon.

ACEScg (espaço de gráficos de computador ACES): uma definição de espaço de cores que é ligeiramente maior do que o espaço de cores ITU Rec.2020 e codificado linearmente para uma melhor utilização nas ferramentas de renderização e composição de gráficos por computador.

ACESproxy (espaço de cores do proxy ACES): uma definição de espaço de cores que é ligeiramente maior do que o espaço de cores ITU Rec.2020, logaritmicamente codificado (como ACEScc, não como ACEScct) e representado com 10 bits / canal ou 12 bits / canal , representação digital inteira-aritmética. Esta codificação é exclusivamente projetada para o transporte apenas de valores de código em dispositivos digitais que não suportam codificações de aritmética de ponto flutuante, como cabos SDI, monitores e infra-estrutura em geral.

ACES Color Spaces
ACES 1.0 define um total de seis espaços de cores cobrindo toda a estrutura ACES como geração, transporte, processamento e armazenamento de imagens estáticas e em movimento. Esses espaços de cores têm algumas características comuns:

Eles são baseados no modelo RGB-aditivo colorido.
Os seus valores de código são encaminhados para cena, ou seja, os valores numéricos representam alguma forma de codificação numérica de luz neutra em cores (denominada “características de transferência”), pois é emitida e refletida por objetos de cena reais. Como conseqüência disso: não há limite superior teórico para os valores do código (como sempre pode haver um emissor ideal, de maior energia); o valor de código zero zero corresponde à ausência óptica de luz (corpo escuro), embora os valores de código negativos sejam possíveis, pois eles correspondem a tristimulis fora das primárias da gama. Normalmente, os valores de código encaminhados pela cena capturados por uma câmera (ao longo de um tempo de exposição pré-definido) relacionam-se diretamente com a exposição luminosa através das mesmas características de transferência.
O iluminador de referência (definindo os valores de código do ponto branco de um difusor perfeito) é escolhido para ser o CIE Standard D60, com cromatografias (0.32168,0.33767).

Os seis espaços de cores usam as primárias de cores RGB de uma alternativa de dois conjuntos denominados AP0 e AP1 respectivamente (“ACES Primaries” # 0 e # 1); mais especificamente as coordenadas de cromatiza seguem a tabela abaixo.

primárias AP0 Vermelho AP0 Verde AP0 Azul AP1 Vermelho AP1 Verde AP1 Azul

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

O AP0 é definido como o conjunto mais pequeno de primárias que encerra todo o locus espectral do observador padrão CIE 1964; assim, teoricamente, incluindo e excedendo, todos os estímulos de cores que podem ser vistos pelo olho humano médio. O conceito de usar primárias não realizáveis ​​ou imaginárias não é novo e é freqüentemente empregado com sistemas de cores que desejam render uma porção maior do locus espectral visível. O ProPhoto RGB (desenvolvido pela Kodak) eo ARRI Wide Gamut (desenvolvido pela Arri) são dois desses espaços de cores. Os valores fora do locus espectral são mantidos com o pressuposto de que eles serão mais tarde manipulados através do tempo de cor ou em outros casos de intercâmbio de imagens para eventualmente encontrar-se dentro do locus. Isso resulta em valores de cor que não são “cortados” ou “esmagados” como resultado da manipulação pós-produção.

O AP1 está em vez disso bem dentro do diagrama de cromatiste do observador padrão do CIE, ainda assim sendo considerado “ampla gama”. É concebido com as primárias “dobradas” para se aproximarem daquelas dos espaços de cores visíveis pela exibição (como sRGB) por duas razões principalmente:

as operações de imagem colorida e de classificação de cores que atuam independentemente nos três canais RGB produzem variações naturalmente percebidas em componentes vermelhos, verdes e azuis. Isso pode não ser naturalmente percebido quando se opera nos eixos RGB “unbent” das primárias AP0.
Todos os valores de código contidos no intervalo [0,1] representam cores que, convertidas em colorimetria referente a saída através de suas respectivas Transformações Ouptut (lidas acima), podem ser exibidas com tecnologias de exibição / exibição atuais ou futuras.
ACES2065-1

Este é o espaço de cores ACES padrão; o único baseado em primárias RGB AP0 e o único projetado, por design, para armazenamento a meio e longo prazo em arquivos de imagem / vídeo. Ele usa características de transferência fotométricamente lineares (ou seja, mais simples e indevidamente dito ter valores de código ACES2065-1 são valores lineares dimensionados em uma Transformação de Entrada de modo que:

um difusor perfeitamente branco iria mapear para (1, 1, 1) valor de código RGB.
uma exposição fotográfica de um cartão cinza de 18% seria um mapa para (0.18.0.18,0.18) valor de código RGB.
Os valores de código ACES2065-1 geralmente excedem 1,0 para cenas normais, e uma grande variedade de especulares e destaques pode ser mantida na codificação. O processamento interno e o armazenamento de valores de código ACES2065-1 devem ser em aritmética de ponto flutuante com pelo menos 16 bits por canal. As versões pré-lançamento do ACES, isto é, as anteriores ao 1.0, definiram ACES2065-1 como o único espaço de cores. As aplicações legadas podem, portanto, referir-se a ACES2065-1 ao se referir a “o espaço de cores ACES”. Além disso, devido à sua importância e características lineares, e sendo aquele baseado em primárias AP0, também é incorretamente referido como “ACE linear”, “ACES.lin”, “SMPTE2065-1” ou mesmo “o espaço de cores AP0 “.

Os padrões são definidos para armazenar imagens no espaço de cores ACES2065-1, particularmente no lado dos metadados, de modo que as aplicações que respeitem a estrutura ACES possam reconhecer a codificação do espaço de cores a partir dos metadados, em vez de inferi-lo de outras coisas. Por exemplo:

SMPTE ST2065-4 define a codificação correta de imagens fixas ACES2065-1 dentro de arquivos OpenEXR e seqüências de arquivos e seus sinalizadores / campos de metadados obrigatórios.
O SMPTE 2065-5 define a incorporação correta de sequências de vídeo ACES2065-1 dentro de arquivos MXF e seus campos de metadados obrigatórios.
ACEScg
ACEScc
Conversão de valores RGB ACES2065-1 para valores CIE XYZ

Convertendo os valores CIE XYZ para valores ACES2065-1