关于LUTs的那堆事

一期比较有深度的名词解释——LUTs,写的我自己都后悔死了……内容太多了

如果你是一位影视行业从业者,那么你多多少少应该听过LUTs(Lookup Table 颜色查找表)这个词。

如果你没听过也不打紧,你可以去维基百科看看这个名词,或者听完我下面的一顿逼逼叨叨然后再去Google,我相信你想完全通过这一篇文章掌握LUTs大概是不可能的,但这篇文章依然对你有所帮助,本文尽可能的深入浅出,提供一个比较好理解的思路。

LUTs的原理

以及它和滤镜有什么不同

首先,LUTs在影视行业中的应用非常广泛,从最开始确定影像风格甚至到上映播放都有其应用领域,更别提中间还有一大段过程了。但或许也正因为应用范围太过广泛,而且大多数人也不在意它的原理,刚接触影视行业的朋友们通常不太理解或者有着一些比较普遍的错误理解,所以LUTs作为本文的主要内容,我的选题还真是绝佳哈哈

 

那么,废话不再多说。还是先简单说一下LUTs的原理思路,简单的来说,基本上就是把一组特定的颜色映射到另一组颜色(当然你要硬究它的原理和算法 请自行Google 我不是搞这玩意的)。

还是举个例子,比如我需要把所有在(0,0,0)到(20,20,20)区间的颜色全部映射到(20,20,20)上。那么这就是LUTs中实现“黑切”(或者说胶片曲线 不知道的可以去看我上几期的文章 传送门)的简单原理。

通过这样颜色映射的方式,LUTs实现了更为大众所了解的“滤镜”样的效果。

而既然我们说到了“滤镜”,就不得不说一件事,因为经常有人把滤镜和LUTs搞混。

“滤镜”和「LUTs」是完全不同的两套东西,虽然最后呈现出来的效果看起来差不多,貌似都在做“调色”这件事。但是无论从原理上还是实际应用上,他们根本就不一样。

那么何为“滤镜”?

这本篇文章里讨论的不是挂在相机镜头前的那几块玻璃,我们讨论手机里种类繁杂的修图软件的“滤镜”。滤镜提供的是一种“预设集”。从颜色到颗粒到“模拟暗角”再到模糊等等的这一切,都是将各类复杂的选项做成参数打包,最后打包呈现到你面前的就是“滤镜”。相比于LUTs,他或许没那么专业,但至少很方便。

因为“滤镜”这种方便但不够专业的特点(本来就是为了方便使用而开发的),注定了它登不上影视制作的“大雅之堂”。

既然区分了滤镜和LUTs,这里不得不插一句题外话。前两天,有位曾经的同学问了我一个问题。

“怎样才能导出带遮幅的LUTs?”

当下我就觉得不太可行,可毕竟离我刚接触这个名词也有段距离了,本着科学严谨的态度,专门去Google了一下,最后得到的答案在这里¹。实际上看完上面的内容,我想你不用看这个链接也能通过自己得出答案(虽然 当时我真的忘掉了……)。

 

后来逆向思考了一下,其实在各个剪辑调色软件中想要实现遮幅的效果那还不是易如反掌的事情?何必非要用LUTs做这种脱了屁股放裤子屁的事情呢?(文字顺序完全不影响阅读有没有哈哈哈)

其实他是想用在导演的监看上,然而朋友们,朋友们啊,黑胶布永远是王道。

既然又说道这样一个题外话,这里提供几个思路实现导演监看遮幅的问题,如果你想要的比例比较普通那么基本上各大相机摄影机都是会有的,仔细找找(佳能用户愿意折腾的去刷个魔灯固件你会爽歪歪的)。

如果你的相机或是监看上没有你想要的画幅比例,那么一般有几个解决方法。第一,硬核的,自己去开发固件。第二,黑胶布。第三,买一个可以支持这个画幅比例的监看。三种方法任君选。

LUTs的格式

首先,要知道,LUTs中也有格式之分。

比如「1D LUTs」、「3D LUTs」、「Shaper LUTs」,严格意义上,这应该算是LUTs的种类之分,不过鉴于这一小块的内容偏技术一点,所以姑且还是放在“格式”这块里面一块讨论把。

 

 前面说了,LUTs的原理是色彩的映射,当然也有人叫它“转换”,差不太多。而1D LUTs,3D LUTs,Shaper LUTs,这样的词,简单的你可以理解为他们转换的「方式」,用方法1转换的叫做1D LUTs,用方法2转换的叫做3D LUTs,以此类推。更多详细的数学转换内容,请点击这里,他写的比我写的好²。

而既然用不同的方法,自然这些方法肯定也有优劣,好坏,适合之分。

 

1D LUTs的转换方式最为简单,但是精度上有所欠缺。3D LUTs的转换方式稍微复杂点,精度也更高一点(当然3D LUTs里面还可以用他们的位深继续细分)。Shaper LUTs,比较特殊,它是1D和3D两者的结合,能够更好的解决颜色转换中超大数据集的问题,同时也能处理一些3D LUTs做不到的事,比如超白信号。

在这其中对我们最常用的还是3D LUTs。然而实际上,关于Shaper LUTs的部分我也无法解释的太过深入,因为在一般的专业影视制作中3DLUTs基本能胜任,而这些复杂的色彩科学问题常常产生于电影级的制作中,非常不幸,目前本人还没有足够的能力去完全掌握更多的内容,比如应用,等以后有机会深造我会专门深入这一块。

在这里我引述一段关于Shaper LUTs的简单论述,传送门在这里,和上文提到链接1是同一个³(补充一个前段时间看到的知识点 文章里提到的DRX达芬奇交换文件 也是XML的一个变种 没错 万物皆可XML哈哈哈)。

 

 LUT 和 Shaper LUT 之间的区别?

 

达芬奇可以在其 32 位浮点图像处理工作流程中导入和使用 LUT。.cube 格式可以用作简单的 33×33×33 3D LUT,或是 Shaper LUT。Shaper LUT 实际上是一种使用两种 LUT (1D LUT 和 3D LUT 一起)的方法,解决 3D LUT 无法处理的信号处理问题。

 

为了处理器效率,3D LUT 为它们处理的数据设计了合理的下限和上限。大家都知道,当一个超出 3D LUT 处理范围的值进入 3D LUT 时,超出处理范围的数据将被裁切。由于许多 LUT 在设计时考虑到数字电影的工作流程,根据实践经验,如果进入 3D LUT 的视频信号中有超白信号,那么信号中的超白部分会被裁切,因为 3D LUT 支持的数据范围是 0~1。

 

对于这个问题,Shaper LUT 首先使用 1D LUT 处理超出数据范围的视频信号,将信号匹配到 3D LUT 不压制的范围内。3D LUT 的输出包括反转变换,将 1D LUT 变换有效归零,同时保留 3D LUT 应用的任何处理。

 

Shaper LUT 也用于处理非常大的数据集,如 OpenEXR 文件,理论上可以处理的图像数据范围为(-∞,+∞)。使用 Shaper LUT,我们可以重新映射进入的数据,更精确地匹配到 0~1 范围,尽可能不遗漏超出范围的重要数据。

 

很好,如果你没有一定的计算机基础和色彩科学知识,到这里我想你已经开始晕了,不过完全没有关系,我们来继续深入。

 

上文引述内容中提到了,“32位”这个词,那么“位”究竟是什么?浙江高考学技术的朋友我想你们一定能回答哈哈哈。是的,这个“位”是一种计量单位。比如“12秒”、“32米”之类的描述后面跟的就是单位。

在这里,“位”这一单位是用来表述“位深/位深度”这一概念的,关于这一概念,在我之前的很多文章里面都提到过了,这里我再简短的解释一下。计算机内是将各种颜色定量描述的,但你要知道,“颜色”的种类从物理角度来看是无数的,而计算机的储存是绝不可能存在“无限”这一概念的,为此,必须要告诉计算机到底有几种颜色。

而位深,就是用来告诉计算机,图片或者视频最多有多少种颜色的。此外,位深的计量单位“位”的英文是bit,也就是说“32位”也可以被写作“32bit”。严格的,这里请注意小写,在计算机内,大B和小b是同一概念的不同计量单位,“1bit=8Byte”。

 

一般来说,常见的位深有6bit,8bit,10bit,12bit,甚至16bit等等。但他们究竟意味着什么?其实非常好懂,举例,8bit意味着有2的8次方种颜色。以此类推。他们具体的区别不再展开,请去这里看我翻译的Frame i.o Workflow查看更多详细内容,关于“位深”这一块内容。觉得我翻译不好的或者想要看英文原版的,给出的链接里面也有跳转的网站。

 

好了,铺垫了这么多,就是为了要说一点,即使是LUTs也有位深之分,而通常网络上普遍流传的LUTs不会标注它们的位深。不同位深的LUTs在应用后确确实实会对画面产生影响,但至于产生的这个影响其实还是要看项目的复杂度。这或许对我们一般的制作者甚至一些准专业级、专业级的制作的影响不是很大,但在电影制作中或许又是另一种状况了。

 

所以在调色过程中将创意LUTs应用到最后的节点,有一部分原因也是出于“LUTs也是有位深区别”的考量。

那么,“创意LUTs”又是什么?ok,这一部分放到后文再展开,或者你也可以看看我之前写的一期「学习笔记 | 规范调色流程|《数字调色艺术》

 

而以上讨论的,从严格的文字意义上来说,我们讨论的并不是刚才的小标题。

 

通常,我们使用的LUTs基本上有这集中格式,「.look/.cube/.3dl/.csp」,其中比较常用的大概是前三种(因为我比较常看见他们 老朋友了 嘿),也不排除本人才疏学浅对.csp的了解不是很深入。

这几种LUTs格式不能说本质完全相同,但也大同小异,没有特别大的区别,大概是各个软件的支持程度不一样,鉴于达芬奇这么火的当下,推荐使用达芬奇自家推出的.cube的LUTs,这个格式的LUTs,Pr和FCP这两大平台支持的都不错(实际上应该没有平台特地为了自家产品 不支持特定格式的LUTs 因为这样真的很蠢)。

 

 

 

而既然我们说到了这里,我可能又不得不提一些息息相关的题外话了(谁让LUTs牵扯到的知识面这么广……说到啥都能说到题外话)。

在达芬奇中,还有一类格式的文件能有LUTs一样的效果,甚至超过LUTs。他们就是达芬奇自家的DPX和DRX(谁家的亲儿子没有特殊的优待)。通过抓取静帧,你就能获得这两个文件,这样在当前片段做的所有调色信息,也包含已经应用的LUTs。所以实际上来说它就像是被复制导出的节点图,实际应用非常方便。

而在这两个文件中,DPX是达芬奇用来输出预览的图像(虽然你用其他软件不一定能像其他图像文件一样正常打开),DRX才是包含了各种调色信息的重要文件,你可以在丢失DPX的情况下依然可以应用调色信息。

 

那么DRX是什么?它其实是XML文件的变种,既然是XML就可以用文本编辑器直接打开,虽然大多你都读不懂,但你依然可以从中发现一些有用信息……

那么XML又是什么?维基百科链接在这里。说到这里,或许你们可能都要疯了(十万个为什么有没有哈哈哈)。实际上,xml在影视行业以及其他一些行业都有涉及使用,比如你需要导出剪辑表你可以用xml,索尼的相机记录中包含了xml,RSS订阅源用的是xml,网页的制作可以用xml,还有你现在正在阅读的DRX实际上也是xml……

总之,得益于xml这种开放的特点,xml真是可谓遍地开花……关于遍地开花,你可以看看一位影视行业的从业者对此的吐槽和折腾日记——《drx……怎么什么都是个xml》

 

LUTs的用途

看完上面的别晕,其实没有那么难,只是一下子涉及的内容比较广而已,如果没懂就再去查查。

 

不过下面的内容可能就会比较好理解一点,我们接着来讲讲,LUTs的用途。

 

就像上文提到的LUTs在用途上也是可以被分类的,通常我喜欢把他们分为技术LUTs和创意/风格化LUTs。

关于什么是创意LUTs,什么是技术LUTs,之前写的文章已经解释的比较好,「学习笔记 | 规范调色流程|《数字调色艺术》」,回答了LUTs的应用流程节点图,都有那些分类,以及为什么要这么分类。这里关于后面两个问题做简单的摘抄。

 

Q1:什么是技术LUTs?什么是创意/风格化LUTs?

 

A1:
由于这一部分每个人的分类和主观认知有略微不同,所以在称呼或者描述上或多或少存在一些不同,但依然不妨碍你理解和了解它们。

 

技术LUTs是指用于转换色彩空间或是校正色彩的LUTs。

例如可以将S-log转换到Rec.709的LUTs就是用于转换色彩空间的。而由于放映设备的不同或者色彩空间不同,或者颜色有差异等等各种各样的原因,为了获得正确的色彩,为这些原因制作的LUTs就是用于校准色彩

风格化LUTs是指那些赋予画面特殊的色彩风格的LUTs,你可以非常通俗的可以理解为“滤镜”,但实际上也有很多的区别(关于具体的区别你可以去我写的这篇文章去看)。

这两类都属于技术LUTs。

当然也有技术风格一体化的LUTs,既转换了色彩空间,又赋予了特殊的色彩风格。

这类LUTs通常应用在需要快速预览效果而不做精细修正的情节上。比方说前期拍摄的测试片、导演的监看、自媒体快速且不需要严谨的制作。

 

 

 

 

Q2:为什么要区分他们的节点位置?

 

A2:
1

LUTs也有位深区分,为了获得更好的画面细节,这样的处理更优秀(设计的原理覆盖面有点广 感兴趣的朋友自己买本《电影制作技术手册》偷偷的躲在角角里看吧 不怕你学不全 就怕你没耐心)。

2

绝大多数风格化LUTs中含有的“限定器”,它的作用就是将一些特定的色彩限定在一定的范围里,另外还有色彩映射等等。

举个比较实体的例子,一个风格化的LUTs限定了画面的最“黑”就是(20,20,20)。那么无论你在加载LUT的节点或者在他之前的节点做任何调整,你的画面绝对不可能比这个还黑!

所以的,类似的,通过使用这样的节点顺序,你对画面做的调整大多逃不开它给出的大体的色彩风格(当然你非要大力出奇迹 瞎调五颜六色的当我没说)。

但如果你真的需要超过LUTs本身的限定,比如你就想要更“黑”的“黑色“,在这个节点之后在添加一个节点进行调整就可以了。

ok,基本上这些内容就是LUTs的用途,这一部分应该是好理解的。

具体应用

首先,你需要知道怎么各种软件中导入和加载LUTs,这其实很简单,网上教程很多,请自行Google。值得注意的一点是LUTs文件都需要放到特定的文件夹里才能算是“导入”LUTs了。

 

这里特别点一下pr,“加载”并不意味着“导入”这点,在Pr中是有所区别的。你可以在lumetri color里面加载你本地任意地方的LUTs,但并不意味着这是“最优”的方法,相反这样的效率非常低,你需要像上文所说的那样找到pr存放LUTs的地方,然后把自己需要的LUTs添加进去。

 

另外达芬奇你可以开启版本中的LUTs和原始版本,这样去选择LUTs更为高效。

导入LUTs之后,除了上文说到的调色需要用到LUTs(关于调色的流程图也在上面有链接 自行翻阅),当你在拍摄Log/HLG或是需要做一些简单的画面调整(比如调整曝光和反差)以输出一份代理文件给剪辑师剪辑的时候(你总不能要求剪辑师对着一堆“灰片”一顿剪辑吧),你就需要用到了LUTs。

LUTs的另外一个用途也常常用来被调色师用来“找感觉”,有时不知道该让画面呈现出什么样的风格,多试试几个LUTs,说不定能带来灵感。(当然我也不是说让你全都套用LUTs)

 

 

当然,关于LUTs的应用场景还有很多,这里不再一一举例,如果你理解了上面所讲的这些原理,其实应用根本是信手拈来的事情。

我推荐什么LUTs

因为LUTs某种程度上像“滤镜”的这种特性,所以总有人喜欢下载一堆的LUTs……实际上,很多LUTs都很垃圾……比如什么“婚礼专用LUTs”“无人机LUTs”。

 

好的东西都是需要money的,实际上LUTs也不例外(影视行业就是用钱堆出来的……)。关于LUTs,除了技术LUTs之外。关于创意LUTs,我只推荐“类胶片”/“胶片”的LUTs,原因有很多(又不是短短几行能讲完的了),具体一点的比如柯达的LUTs还有VSCO的LUTs,另外值得一提的是国外有位老哥高价售卖可以将GH5拍的影片风格转换到阿莱的LUTs,听说很厉害,有钱或者有门道的同学可以考虑一下。

那基本就这样
以后想到什么再补充
bye~bye

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