Система кодирования цвета Академии

Система кодирования цвета Академии (Academy Color Encoding System ACES) — это система кодирования цветного изображения, созданная сотнями профессионалов отрасли под эгидой Академии киноискусств и наук. ACES позволяет полностью охватить цветный точный рабочий процесс с «бесшовной заменой высококачественных изображений движущихся изображений независимо от источника».

Система определяет собственные цветовые праймеры, которые полностью охватывают видимый спектральный локус, как определено спецификацией CIE xyY. Белая точка приблизительна к стандартному источнику CIE D60, а файлы, совместимые с ACES, кодируются в 16-битных полупоплатах, что позволяет файлам ACES OpenEXR кодировать 30 остановок информации о сцене. ACES поддерживает как высокий динамический диапазон (HDR), так и широкую цветовую гамму (WCG).

Выпуск версии 1.0 произошел в декабре 2014 года и был реализован несколькими поставщиками и использовался на нескольких видеороликах и телешоу. В 2012 году ACES получила премию «Телевизионная академия Эмми Инжиниринг». Эта система стандартизирована частично органом стандартов Общества инженеров по кино и телевидению (SMPTE). Изменения в спецификациях ACES, объявлениях, новостях, дискуссиях и другой информации регулярно обновляются по адресу http://www.ACESCentral.com.

Сотни произведений, от Motion Pictures до Television to Commercials и VR content были созданы с использованием ACES, в том числе: The Lego Batman Movie (2017) Guardians of Galaxy Vol. 2 (2017 год) Король Артур: Легенда о мече (2017 год) Гранд-тур (2016 год) Серия «Кафе» (2016 год) «Бад-Санта-2» (2016 год) «Легенда о Тарзане» (2016 год) Таблица шеф-повара (серия 2016 года) Chappie (2015 год) ) The Wedding Ringer (2015) Baahubali: The Beginning (2015) The Wave (2015).

Задний план
Проект ACES начал свое развитие в 2004 году в сотрудничестве с 50 промышленными технологи. Проект начался из-за недавнего вторжения цифровых технологий в киноиндустрию. Традиционный рабочий процесс с движущимися изображениями был основан на негативах фильма, а также на цифровом переходе, сканировании негативов и приобретении цифровой камеры. В отрасли не было схемы управления цветом для разнообразных источников, поступающих из различных цифровых кинокамер и фильмов. Система ACES предназначена для управления сложностью, присущей управлению множеством форматов файлов, кодированием изображений, передачей метаданных, цветопередачей и обменом 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 цвета в академии (ACES): спецификация, определяющая цветовое пространство ACES, позволяющая полуточное высокоточное кодирование в линейном свете сцены, которое отображается в камере, и архивное хранение в файлах.

Преобразование входного устройства (IDT): это имя устарело в версии 1.0 и заменено на Input Transform. Процесс, который берет захваченные изображения из любого материала, пригодного для использования, и преобразует содержимое в цветовое пространство ACES и спецификации кодирования. Существует много IDT, которые относятся к каждому классу устройства захвата и, вероятно, указаны производителем с использованием рекомендаций ACES. Рекомендуется использовать другой IDT для условий освещения вольфрамом и дневным освещением.

Input Transform: Текущее название терминологии для преобразования входного устройства (IDT), согласно ACES версии 1.0 и выше.

Трансформация модификации взгляда (LMT): конкретное изменение внешнего вида, которое применяется систематически в сочетании с RRT и ODT. (часть преобразования ACES Transform)

Выходное преобразование: согласно соглашению об именах ACES версии 1.0 это общее сопоставление от стандартной цветовой схемы ACES, относящейся к сюжету (цветовое пространство SMPTE 2065-1), к колориметрии конкретного устройства или семейства устройств, выбранных на выходе. Это всегда конкатенация справочного Rendering Transform (RRT) и конкретного выходное устройство преобразования (ODT), как определено ниже. По этой причине выходное преобразование обычно сокращается в «RRT + ODT».

Референсное преобразование рендеринга (RRT): преобразует колориметрию, относящуюся к сцене, к отображаемому на дисплее, и напоминает традиционное рендеринг изображений изображений с S-образной кривой. Он имеет большую гамму и динамический диапазон, доступные для рендеринга на любое устройство вывода (даже те, которые еще не существуют).

Трансформация выходного устройства (ODT): руководство по рендерингу большой гаммы и широкого динамического диапазона RRT к физически реализованному устройству вывода с ограниченной гаммой и динамическим диапазоном. Существует много ODT, которые, скорее всего, будут производиться производителями в соответствии с рекомендациями ACES.
Трансформация просмотра Академии: комбинированное задание LMT и выходного преобразования, то есть «LMT + RRT + ODT».

Плотность плотности печати (APD): плотность печати, заданная AMPAS для калибровки пленочных сканеров и пленочных магнитофонов.

Академическая плотность обмена (ADX): денситометрическое кодирование, аналогичное Cineon от Kodak, используемое для сбора данных из пленочных сканеров.

Цветовое пространство ACES. SMPTE Standard 2065-1 (ACES2065-1): основное цветовое пространство, используемое для сцены, используемое в структуре ACES для хранения изображений. Стандартизован SMPTE в качестве документа ST2065-1. Его гамма включает полную гамму стандартного наблюдателя CIE с радиометрически линейными характеристиками переноса.

ACEScc (пространство для коррекции цвета ACES): определение цветового пространства, которое немного больше, чем цветное пространство ITU Rec.2020 и логарифмические характеристики переноса для улучшения использования в цветовых корректорах и инструментах оценки.

ACEScct (цветокоррекция ACES с носком): определение цветового пространства, которое немного больше, чем цветное пространство ITU Rec.2020 и логарифмически закодированное для улучшения использования в цветовых корректорах и инструментах оценки, которые напоминают поведение пальцев в файлах Cineon.

ACEScg (пространство компьютерной графики ACES): определение цветового пространства, которое немного больше, чем цветное пространство ITU Rec.2020 и линейно кодируется для улучшения использования в средствах визуализации и компоновки компьютерной графики.

ACESproxy (цветовое пространство прокси ACES): определение цветового пространства, которое немного больше, чем цветное пространство ITU Rec.2020, логарифмически закодированное (например, ACEScc, а не ACEScct) и представлено либо 10-битным / канальным, либо 12-битным / канальным , цифровое представление целой-арифметики. Эта кодировка предназначена исключительно для транспортных значений только для кодовых значений для цифровых устройств, которые не поддерживают кодирование с арифметикой с плавающей запятой, например, кабели SDI, мониторы и инфраструктуру в целом.

Цветовые пространства ACES
ACES 1.0 определяет в общей сложности шесть цветовых пространств, охватывающих всю структуру ACES, что относится к генерации, транспортировке, обработке и хранению неподвижных и движущихся изображений. Эти цветовые пространства имеют несколько общих характеристик:

Они основаны на цветовой аддитивной модели RGB.
Их кодовые значения относятся к сцене, то есть числовые значения представляют собой некоторую форму цветного нейтрального численного кодирования света (называемого «передаточные характеристики»), поскольку он испускается и отражается реальными объектами сцены. Вследствие этого: нет теоретической верхней границы кодовых значений (так как всегда может быть идеальный излучатель с более высокой энергией); тройка с полным нулевым значением соответствует оптическому отсутствию света (темное тело), ​​хотя возможны отрицательные значения кода, так как они соответствуют тристимулам вне праймеров гаммы. Обычно связанные с сцену коды, полученные камерой (по предварительному времени экспозиции), непосредственно связаны с световой экспозицией с помощью одних и тех же характеристик передачи.
Контрольный источник света (определяющий кодовые значения белой точки идеального рассеивателя) выбирается как стандарт CIE D60 с цветностью (0,32168,0.33767).

В шести цветовых пространствах используются праймеры цвета RGB из альтернативы двух наборов AP0 и AP1 соответственно («ACES Primaries» # 0 и # 1); более конкретно их координаты цветности следуют приведенной ниже таблице.

праймериз AP0 Красный AP0 Зеленый AP0 Синий AP1 Красный AP1 Зеленый AP1 Синий

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

AP0 определяется как наименьший набор праймериз, который охватывает весь спектральный локус стандартного наблюдателя CIE 1964; теоретически включающий и превышающий все цветовые стимулы, которые можно увидеть средним человеческим глазом. Концепция использования нереализуемых или мнимых праймериз не нова и часто используется в системах цветов, которые хотят отображать большую часть видимого спектрального локуса. ProPhoto RGB (разработанный Kodak) и ARRI Wide Gamut (разработанный Arri) — это два таких цветовых пространства. Значения вне спектрального локуса поддерживаются с предположением, что впоследствии их можно будет манипулировать с помощью цветового режима или в других случаях обмена изображениями, чтобы в конечном итоге оказаться в локусе. Это приводит к тому, что значения цвета не «обрезаются» или «измельчаются» в результате манипуляции после производства.

AP1 вместо этого содержится в диаграмме цветности стандартного наблюдателя CIE, но все еще считается «широкой гаммой». Он задуман, когда «правые» праймериз будут ближе к таковым из отображаемых цветовых пространств (например, sRGB) в основном по двум причинам:

операции цветной визуализации и цветокоррекции, действующие независимо на трех каналах RGB, производят вариации, естественно воспринимаемые на красных, зеленых, синих компонентах. Это может не восприниматься естественным образом при работе на «развязанных» осях RGB праймериз AP0.
все значения кода, содержащиеся в диапазоне [0,1], представляют цвета, которые, преобразованные в колориметрию с выводами, через их соответствующие преобразования Ouptut (см. выше), могут отображаться либо с помощью настоящих, либо будущих технологий прогнозирования / отображения.
ACES2065-1

Это стандартное цветовое пространство ACES; единственный, основанный на первичных прайсах AP0 RGB, и единственный, предназначенный, по дизайну, для среднесрочного и долгосрочного хранения изображений / видеофайлов. Он использует фотометрически линейные характеристики передачи (то есть более просто и неправильно сказано, что значения ACES2065-1 являются линейными значениями, масштабируемыми во входном преобразовании, так что:

совершенно белый рассеиватель будет отображать (1, 1, 1) значение кода RGB.
фотографическая экспозиция 18% -ной серой карты будет сопоставляться с (0,18,0,18,0,18) RGB-кодом.
Кодовые значения ACES2065-1 часто превышают 1.0 для обычных сцен, и в кодировке может поддерживаться очень высокий диапазон зеркал и бликов. Внутренняя обработка и хранение значений кода ACES2065-1 должна быть в арифметике с плавающей запятой не менее 16 бит на канал. Предварительно выпущенные версии ACES, т. Е. Те, которые были до 1.0, определяли ACES2065-1 как единственное цветовое пространство. Таким образом, устаревшие приложения могут ссылаться на ACES2065-1 при обращении к «цветовому пространству ACES». Кроме того, из-за его важности и линейных характеристик и того, что основано на первичных параметрах AP0, его также ненадлежащим образом называют либо «Линейные ACES», «ACES.lin», «SMPTE2065-1», либо даже «цветовое пространство AP0 ».

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

SMPTE ST2065-4 определяет правильную кодировку неподвижных изображений ACES2065-1 в файлах и последовательностях файлов OpenEXR и их обязательных флагов / полей метаданных.
SMPTE 2065-5 определяет правильное встраивание видеопоследовательностей ACES2065-1 в файлы MXF и их обязательные поля метаданных.
ACEScg
ACEScc
Преобразование значений ACES2065-1 RGB в значения CIE XYZ

Преобразование значений CIE XYZ в значения ACES2065-1