Balans kolorów rgb

An advanced module which brings color-grading tools from cinematography into the photographic scene-referred pipeline.

This module is not suitable for beginners with no prior knowledge of color theory, who might want to stick to the global chroma and global vibrance settings until they have a good understanding of the dimensions of color.

wstęp

Korekcja barwna jest ważną częścią edycji obrazu. Może pomóc w usuwaniu niechcianych przebarwień, a także może zapewnić twórczą zmianę odcieni kolorów, które dodadzą atmosfery twoim zdjęciom. W czasach fotografii filmowej większość atmosfery barwnej uzyskiwano za pomocą emulsji filmowej i wywoływaczy, przy czym pewne synchronizowanie kolorów odbywało się pod powiększalnikiem z kolorowymi głowicami. Pochłaniało to kosztowne zasoby i było zarezerwowane głównie dla przemysłu kinowego, gdzie pracę wykonywał kolorysta.

W erze cyfrowej, w której surowe obrazy wyglądają płasko i równomiernie, korekcja kolorów odgrywa tę samą rolę, co emulsje filmowe, poprzez ponowne wprowadzenie zmian kolorów ze względów estetycznych. Może również służyć do harmonizacji palety kolorów serii zdjęć (które mogły zostać wykonane w różnych warunkach), aby uzyskać spójny globalny wygląd. Do tego zadania niezwykle przydatny jest również wektoroskop.

Koloryści rozbijają na ogół proces korekcji barwnej na dwa etapy:

1. Primary color-grading aims to fix unwanted color casts and create a neutral starting point,
2. Secondary color-grading gives the image its final look and atmosphere.

Podstawową korekcję barwną najlepiej wykonać w module kalibracji kolorów, który operuje na wielkościach fizycznych, lepiej dostosowanych do korekcji oświetlenia. Z drugiej strony, balans kolorów RGB dotyczy głównie drugorzędowej gradacji kolorów. Wykonanie prawdziwie neutralnej gradacji kolorów podstawowych powinno ułatwić przenoszenie drugorzędnej korekcji barwnej między zdjęciami (za pomocą stylów, presetów lub kopiowania i wklejania) z podobnym efektem.

zasady ogólne

Moduł balans kolorów RGB jest ulepszeniem w stosunku do American Society of Cinematographers Color Decision List  (ASC CDL) i używa masek alfa, aby efekt był prawidłowy podzielone między cienie i światła. Klasyczny CDL działa na cały zakres luminancji, a każdemu z jego parametrów przypisuje się większą wagę w niektórych częściach obrazu tylko jako efekt uboczny matematyki.

This module works, for the most part (4 ways, chroma, vibrance, contrast), in a linear RGB color space designed specifically for color-grading. This color space exhibits a uniform spacing of perceptual hues while retaining a physically-scaled luminance¹. The perceptual part of the module (saturation and brilliance) works in the JzAzBz² color space, which provides a perceptual scaling of both lightness and chromaticity suitable for HDR images. Both color spaces ensure that saturation and chroma changes take place at constant hue, which is not the case for most other saturation operators in Ansel (notably in the older color balance RGB module).

Moduł balansu kolorów RGB oczekuje scenocentrycznego wejścia liniowego, produkując scenocentryczne wyjście RGB (liniowe bądź nieliniowe), w zależności od ustawień modułu (kontrast_i_potęga wykluczą liniowość wyjścia).

Na wyjściu balans kolorów RGB sprawdza, czy korygowane kolory pasują do przestrzeni kolorów RGB kolejki przetwarzania (domyślnie Rec 2020) i stosuje miękkie przycinanie nasycenia przy stałym odcieniu, aby przekierować kolory spoza gamutu do najbliższego gamutu, skalując zarówno nasycenie, jak i jasność. Zapobiega to wypychaniu chrominancji i nasycenia kolorów poza ich prawidłowy zakres, co pozwala na bezpieczne stosowanie bardziej drastycznych korekcji.

Note that this module abides by the CIE definitions of chroma and saturation, as explained in the dimensions of color section.

kontrolki modułu

zakładka główna

hue shift

Rotate all colors in the image by an angle over the chromaticity plane, at constant luminance and chroma. You can use this control to remove spilled colored light on a subject or to quickly change the color of some object. This setting is usually best applied locally, using masks.

globalne ożywienie

Wpływa na wymiar nasycenia koloru na całym obrazie, nadając priorytet kolorom o niskim nasyceniu. Pozwala to na zwiększenie nasycenia kolorów neutralnych bez podkreślania już kolorowych pikseli.

kontrast

To ustawienie jest stosowane w kanale luminancji przy stałym odcieniu i nasyceniu barwy. Ustawienie punktu (na karcie masek, pod kontrastem punktu środkowej szarości) pozwala ustawić punkt neutralny krzywej kontrastu:

• w punkcie podparcia krzywa kontrastu pozostawia niezmienioną luminancję,

• poniżej punktu podparcia krzywa kontrastu zmniejsza luminancję dla dodatnich wartości kontrastu lub zwiększa ją dla wartości ujemnych,

• powyżej punktu podparcia krzywa kontrastu zwiększa luminancję dla dodatnich wartości kontrastu lub zmniejsza ją dla wartości ujemnych.

Punkt podparcia ma domyślną wartość 18.45%, która jest spójna z bieżącym trybem scenocentrycznym i która powinna pasować do większości zastosowań (przy założeniu, że globalna jasność została ustawiona według zaleceń przy użyciu modułu ekspozycji).

Algorytm kontrastu daje naturalne wyniki, które naśladują środkową część krzywej kontrastu filmu analogowego. Powoduje to jednak również zwiększenie zakresu dynamicznego obrazu, co może unieważnić ustawienia krzywej filmowej w kolejce. Aby dostosować globalny kontrast, powinieneś normalnie użyć modułu korektora tonów – suwak kontrastu balansu kolorów RGB najlepiej sprawdza się w przypadku masek, np. do selektywnych korekt na pierwszym planie lub w tle.

liniowa korekcja koloru

Liniowa korekcja chrominancji wpływa na wymiar chrominancji proporcjonalnie do jej wartości wejściowej, przy stałym odcieniu i luminancji. Robi to globalnie, z płaskim współczynnikiem (przy użyciu globalnej chrominancji), a także dla każdej z masek cieni, tonów średnich i światła (zdefiniowanych na karcie masek w obszarze zakresów luminancji).

percepcyjna korekcja nasycenia

Korekcja nasycenia percepcyjnego wpływa zarówno na luminancję, jak i na wymiary barwy w przestrzeni percepcyjnej, proporcjonalnie do wartości wejściowej, przy stałym odcieniu. Robi to globalnie, z płaskim współczynnikiem (przy użyciu globalnego nasycenia), a także dla każdej z masek cieni, półtonów i świateł (zdefiniowane na karcie masek w obszarze zakresów luminancji).

percepcyjne renderowanie blasku

Percepcyjna korekcja jasności wpływa zarówno na luminancję, jak i na wymiary barwy w przestrzeni percepcyjnej, proporcjonalnie do jej wartości wejściowej, przy stałym odcieniu iw kierunku prostopadłym do nasycenia. Jej efekt jest zbliżony do zmiany ekspozycji, ale skalowany percepcyjnie. Robi to globalnie, z płaskim współczynnikiem (przy użyciu globalnego nasycenia), a także dla każdej z masek cieni, półtonów i świateł (zdefiniowanych na karcie masek w obszarze zakresów luminancji).

karta “4 sposoby”

Każde ustawienie w karcie 4 sposobów składa się z tych samych trzech komponentów, definiujących kolor przy użyciu niezależnych współrzędnych:

1. luminance,
2. hue,
3. chroma.

Takie dane wejściowe koloru określają przesunięcie koloru zastosowane do obrazu globalnie lub w określonym zakresie luminancji.

Each hue slider has a color picker, which may be used to compute the opponent color of the selected region. This is useful to revert unwanted color casts (e.g. skin redness), since shifting the color to its opponent cast neutralizes it.

globalne przesunięcie

Jest to równoważne przesunięciu ASC CDL i przywraca ono dodawanie stałej wartości RGB do wszystkich pikseli, podobnie jak korekta poziomu czerni w module ekspozycji. Ta kontrolka nie używa maskowania.

wznios cieni

Jest to koncepcyjnie równoważne wzniosowi z sekcji wznios/gamma/wzmocnienie, chociaż zaimplementowane inaczej, i przywraca on mnożenie zamaskowanych pikseli przez stałą wartość RGB. Jest nakładany za pomocą maski cieni.

wzmocnienie w światłach

Jest to równoważne nachyleniu ASC CDL i przywraca mnożenie zamaskowanych pikseli przez stałą wartość RGB. Nakłada się je za pomocą maski świateł.

potęga

Jest to równoważne potędze ASC CDL i przywraca stosowanie stałego wykładnika RGB. Nie jest zamaskowana i musi być znormalizowana, ponieważ funkcja potęgowania ma inne zachowanie powyżej i poniżej 1, a my jesteśmy w nieograniczonej kolejce przetwarzania, w której biały jest zwykle większy niż 1. Parametr normalizacji jest dostępny w [maskach](# masks-tab) pod punktem podparcia bieli.

zakładka masek

Ta zakładka definiuje pomocnicze kontrolki dla poprzednich zakładek. Kontrolki maskowania zwykle nie wymagają żadnych modyfikacji przez użytkownika, ponieważ ustawienia domyślne są kalibrowane tak, aby odpowiadały większości potrzeb i spełniały normalne oczekiwania dotyczące scenocentrycznej kolejki przetwarzania. Te ustawienia należy zmienić tylko w określonych scenariuszach.

zakresy luminancji

Wykresy pokazują krycie (na osi y) 3 masek luminancji względem luminancji pikseli (na osi x). Najciemniejsza krzywa reprezentuje maskę cieni, najjaśniejsza reprezentuje maskę świateł, a trzecia krzywa reprezentuje maskę śródtonów.

Tylko maski cieni i świateł mogą być sterowane bezpośrednio — maska półtonów jest obliczana pośrednio na podstawie innych i działa jako zmienna dopasowująca.

odcięcie cieni

Kontroluje miękkość lub twardość przejścia od całkowicie kryjącej (100%) do całkowicie przezroczystej (0%) maski cieni.

punkt środkowej szarości dla maski

Ustawia wartość luminancji, przy której wszystkie trzy maski mają krycie 50%. W praktyce służy to do określenia, w jaki sposób obraz jest dzielony na cienie i światła.

zanikanie świateł

Kontroluje miękkość lub twardość przejścia od całkowicie nieprzezroczystego (100%) do całkowicie przezroczystego (0%) dla maski świateł.

Dla każdego z tych ustawień przycisk maski, znajdujący się po prawej stronie suwaka, wyświetla odpowiednią maskę (cienie, półcienie, światła) nałożoną jako szachownicę. Wciąż widoczny obszar obrazu (nie ukryty przez maskę) to obszar, na który będą miały wpływ suwaki cieni, półtonów i świateł w innych zakładkach.

Wszystkie podglądy masek wyświetlają dane wyjściowe modułu, w tym wszelkie wprowadzone zmiany kolorów, dzięki czemu można je również aktywować podczas edycji, aby zobaczyć tylko tę część obrazu, na którą mają one wpływ.

Maski luminancji obliczane są na wejściu modułu, są więc niewrażliwe na wszelkie zmiany luminancji, dokonywane wewnątrz modułu.

progi

punkt podparcia bieli

Ustawia luminancję punktu bieli w EV. Jest to używane do normalizacji ustawienia potęgi w zakładce 4 zakresów. Ekranocentryczne implementacje funkcji potęgowej zakładają biel na poziomie 100%, co eliminuje konieczność normalizacji. Dla zastosowań scenocentrycznych musi to jednak zostać wzięte pod uwagę.

The color picker to the right of the slider automatically sets the white fulcrum to the maximum luminance from the selected region, which should be sufficient in most cases.

punkt szarości

Ustawia punkt odniesienia dla ustawienia kontrast na zakładce głównej. Odpowiada to wartości luminancji, która pozostanie niezmieniona przez regulację kontrastu. To ustawienie zwykle odpowiada średniej szarości wartości liniowej. Jeśli postępowałeś zgodnie z zaleceniami dotyczącymi scenocentrycznego przepływu pracy i ustawiłeś globalną jasność na wczesnym etapie, używając modułu ekspozycji, prawidłowa wartość powinna zwykle wynosić około 18-20%.

The color picker to the right of the slider automatically sets the contrast gray fulcrum to the average luminance from the selected region. This relies on the assumption that the average luminance is usually close to middle-gray, which is not true if you have specular highlights or primary light sources in the frame, or for low/high-key images.

saturation formula

Note that this setting is not really appropriate for the masks tab (since it is not technically related to the masks) but is placed here because it is not meant to be used regularly and in the spirit of saving some display real-estate. Two options are provided:

JzAzBz (2021)

This mode is the original saturation algorithm. It uses the JzAzBz uniform color space (UCS) to compute the saturation. This color space is not meant for color changes and its lightness does not account for the Helmholtz-Kohlrausch effect , which states that colorful colors will look brighter than neutral or near-neutral colors (greys and pastels) having the same luminance. It also suffers from non-smooth behaviour near black, with colors being darkened too much.

Ansel UCS (2022)

The Ansel Uniform Color Space has been designed from the ground up , using psychoperceptual measurement datasets, for the sole purpose of the color manipulation (saturation) performed by this module. This color space does account for the Helmholtz-Kohlrausch effect  and has a built-in gamut mapping formula that is more accurate and efficient than can be achieved in JzAzBz. It displays a smoother behaviour which makes saturation changes more even across the lightness range.

ustawienia podglądu maski

Te ustawienia dotyczą podglądów masek wyświetlanych po kliknięciu przycisków masek w sekcji zakresów luminancji. Te ustawienia są zapisywane globalnie, więc zostaną zastosowane do wszystkich kolejnych obrazów, chyba że zostaną zmienione.

kolor 1 i 2 próbnika koloru

Ustawia dwa kolory podkładu maski tablicy szachownicy tła. Możesz ustawić je na przeciwne kolory bieżącego obrazu, aby ułatwić czytelność.

rozmiar próbnika

Ustawia szerokość komórek próbnika w pikselach (dostosowane do DPI monitora).

FAQ

nasycenie czy chrominancja?

As described in the dimensions of color section, saturation and chroma roam the (lightness, chroma) plane in different directions. In addition, the chroma of color balance RGB uses a scene-referred linear space, while the saturation uses a perceptual space, which rescales color for even spacing.

W praktyce należy użyć ustawienia chrominancji, jeśli chcesz zachować liniowość sceny emisji światła i/lub zachować niezmienioną luminancję. Te zmiany mogą mieć jednak większy wpływ na niektóre odcienie niż na inne, ponieważ przestrzeń kolorów nie jest w pełni skalowana percepcyjnie.

Nasycenie jest bliższe efektowi zmieszania białej farby z jakimś kolorem bazowym. Zmniejszenie nasycenia czerwieni zdegraduje go do różu, podczas gdy zmniejszenie jego nasycenia spowoduje degradację do szarego odcienia przy tej samej luminancji. Nasycenie jest być może bardziej intuicyjnym sposobem interakcji z kolorem, ze względu na jego związek z malarstwem.

Wybór jednego lub drugiego jest głównie kwestią decyzji, w którym miejscu na wykresie (jasności, nasycenia) chcesz przesunąć kolory i od czego mają zacząć. Aby osiągnąć pastelowe kolory, drogą do osiągnięcia jest nasycenie. Aby osiągnąć kolory przypominające laser (prawie monochromatyczne), ryzykując, że będą wyglądać syntetycznie, należy wybrać chrominancję.

jaki ma to związek z triadą wznios/gamma/wzmocnienie?

Algorytm wznios/gamma/wzmocnienie opiera się na ekranocentrycznej przestrzeni kolorów, ponieważ zakłada ograniczony i symetryczny zakres dynamiczny, z punktem bieli na poziomie 100% i szarości na poziomie 50%. Dlatego też jest po prostu bezużyteczny w przestrzeni scenocentrycznej. Jednak jedyną niezgodną częścią jest wznios. gamma to dokładnie potęga ASC CDL, a wzmocnienie to dokładnie nachylenie ASC CDL.

Moduł balansu kolorów RGB ma po prostu dwa nachylenia zamiast jednego: wzmocnienie, zastosowane do podświetleń wyodrębnionych z całego obrazu przez maskę, oraz wznios, zastosowany podobnie, ale w cieniach.

zmiana kontrastu

Podczas gdy balans kolorów RGB dotyczy głównie koloru (inne moduły radzą sobie z globalnym kontrastem w sposób zachowujący chromatyczność), luminancja jest w takim samym stopniu częścią koloru, jak odcień lub nasycenie i należy się tym zająć również tutaj, ponieważ na tym właśnie opiera się postrzeganie nasycenia. Jeśli chcesz na przykład zmienić kolor czerwony na różowy, zmniejszenie jego chrominancji zmieni kolor na szary, więc musisz również zwiększyć jego luminancję.

Istnieje kilka sposobów zmiany kontrastu w balansie kolorów RGB, lokalnie (z maskami) lub globalnie (bez):

• in the master tab, use the contrast setting (possibly alongside the contrast gray fulcrum in the masks tab). Be aware that this will raise the white point and therefore increase the dynamic range of the image, which may void filmic settings later in the pipeline.
• in perceptual saturation grading, desaturate highlights and resaturate shadows to produce a luminance contrast boost,
• in perceptual brilliance grading, add brilliance in the highlights and remove brilliance in the shadows to produce to a luminance contrast boost,
• in the 4 ways tab, set the shadows lift luminance to negative values and the highlights gain luminance to positive values, which also produces a luminance contrast boost.

Różnica między tymi metodami polega na tym, jak efekt będzie ważony w stosunku do danych wejściowych modułu. Zaleca się wykonanie większości regulacji kontrastu luminancji w modułach krzywej filmowej i korektora tonów, a następnie dokonanie ostatecznych zmian w balansie kolorów RGB podczas sprawdzania kolorów.

przetwarzanie wewnętrzne

Poniżej przedstawiamy wewnętrzną kolejność operacji w module:

1. Transform from pipeline RGB to Kirk/Filmlight Ych space,
2. Apply hue shift at constant chroma and constant luminance,
3. Compute luminance masks with Y,
4. Apply the linear chroma and vibrance settings at constant hue and luminance,
5. Transform to Kirk/Filmlight RGB space,
6. Apply the 4 ways settings (except luminance power),
7. Transform to Kirk/Filmlight Yrg space,
8. Apply luminance power and contrast on Y,
9. Transform to JzAzBz space,
10. Apply the perceptual saturation and perceptual brilliance settings,
11. Soft-clip the chroma using pipeline RGB gamut at constant hue and lightness,
12. Transform back to pipeline RGB.

uwagi

Ustawienie globalnej chrominancji na -100% nie da prawdziwego obrazu monochromatycznego, jak to ma miejsce w przypadku innych algorytmów. Powodem tego jest to, że używana przestrzeń RGB ma punkt bieli D65 zdefiniowany w przestrzeni CIE LMS 2006, podczas gdy Ansel wykorzystuje punkt bieli zdefiniowany w przestrzeni CIE XYZ 1931 i nie ma dokładnej konwersji między tymi przestrzeniami. Rezultatem będzie więc lekko przyciemniony czarno-biały obraz. Jeśli twoim zamiarem jest uzyskanie prawdziwego czarno-białego obrazu przy użyciu kanału luminancji, moduł kalibracji kolorów oferuje ustawienie wstępne B&W w oparciu o luminancję, które robi dokładnie to samo, ale bez rozbieżności punktu bieli.

Ten moduł ma włączone mapowanie gamutów (w stosunku do kolejkowego RGB). Oznacza to, że jeśli oryginalny obraz zawiera na początku kolory w dużej mierze spoza przestrzeni, włączenie balansu kolorów RGB bez określonego ustawienia nieznacznie zmieni jego kolory. To chyba najlepsze rozwiązanie.

Maksymalne nasycenie dozwolone w roboczej przestrzeni RGB jest rejestrowane dla każdego odcienia podczas inicjalizacji modułu, a później jest buforowane w LUT, aby zachować wydajność. Jeśli profil roboczy zostanie później zmieniony, balans kolorów RGB nie zostanie powiadomiony, co oznacza, że nie zaktualizuje swojej pamięci w zakresie barwy/nasycenia LUT. Aby wymusić aktualizację LUT, możesz po prostu zmienić dowolne ustawienie w module balansu kolorów RGB, a następnie zmienić je z powrotem. Nie zaleca się zmiany roboczej przestrzeni RGB w połowie sesji edycyjnej, ponieważ może to spowodować nieoczekiwane zmiany chrominancji i odcieni.

Ze względu na wydajność pomijane są nieliniowe konwersje z i do roboczej przestrzeni RGB, co oznacza, że wewnętrzna kolorymetria będzie nieprawidłowa podczas korzystania z nieliniowych przestrzeni kolorów. Zwróć uwagę, że nie ma powodu, aby używać nieliniowych przestrzeni jako działającego RGB, ponieważ utrudniają one mieszanie alfa, nie dając w zamian żadnych korzyści.