Колірний баланс rgb

Просунутий модуль, який вводить інструменти грейдингу кольорів з кінематографії в фотографічний конвеєр робочого процесу на основі сцен.

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.

вступ

Грейдинг кольорів є важливою частиною редагування зображень. Він може допомогти усунути небажані обарвлення, а також може надати креативну кольорову гаму, яка додасть атмосфери вашим зображенням. За часів плівкової фотографії більша частина колірної атмосфери отримувалась за допомогою плівкової емульсії та хімічних проявників, причому деякий час проводився під збільшувачем з кольоровими головками. Це споживало дорогі ресурси і було здебільшого зарезервовано для кіноіндустрії, де роботу виконував колорист.

У цифрову епоху, коли raw зображення виглядають плоскими і рівномірними, грейдинг кольорів відіграє ту саму роль, яку виконували емульсії плівки, знову вводячи кольорові зміщення в естетичних цілях. Він також може служити для гармонізації кольорової палітри серії зображень (які, можливо, були зроблені за різних умов) для досягнення стабільного глобального вигляду. Для цього завдання вектороскоп також надзвичайно корисний.

Колористи зазвичай ділять грейдинг кольорів на два окремі етапи:

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.

Первинний грейдинг кольорів найкраще залишити для модуля калібрування кольору, який працює у фізичній схемі, що краще підходить для корекції освітлювачів. колірний баланс RGB, з іншого боку, здебільшого стосується вторинної оцінки кольору. Виконання по-справжньому нейтрального первинного грейдингу кольору повинно полегшити передачу вторинного грейдингу кольору між зображеннями (за допомогою стилів, пресетів або копіювання та вставлення) з подібним ефектом.

загальні принципи

Модуль колірний баланс RGB є вдосконаленням у порівнянні зі “списком кольорових рішень” Американського товариства кінематографістів  (ASC CDL) і використовує альфа-маски для належного розділення ефекту між тінями та світлими тонами. Класичний CDL діє на весь діапазон яскравості і кожному з його параметрів надається більша вага на деяких частинах зображення лише як побічний ефект математики.

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).

Модуль колірний баланс RGB очікує лінійний вхід на основі сцен і створює вихід RGB на основі сцен, який може бути або не бути лінійним, залежно від налаштувань модуля (контраст та показник степеня делінеаризують вихід).

На виході колірний баланс RGB перевіряє, що градуйовані кольори вміщуються всередині кольорового простору RGB конвеєра (Rec 2020 за замовчуванням) та застосовує м’яке відсікання насиченості при постійному відтінку з метою перенацілювання кольору поза охопленням до найближчого кольору в охопленні шляхом масштабування кольоровості та яскравості. Це заважає налаштуванням кольоровості та насиченості витісняти кольори за межі допустимого діапазону та дозволяє безпечніше використовувати більш різкі регулювання.

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

елементи керування модулем

вкладка “основні параметри”

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.

глобальний резонанс

Це впливає на вимір кольоровості кольору на всьому зображенні, переважно на кольори з низькою кольоровістю. Це дозволяє збільшити кольоровість нейтральних кольорів, не перебільшуючи і без того барвисті пікселі.

контраст

Цей параметр застосовується до каналу яскравості при незмінному відтінку та кольоровості. Налаштування опорної точки (на вкладці маски в опорна точка контрасту сірого) дозволяє встановити нейтральну точку кривої контрасту:

• в опорній точці крива контрасту залишає яскравість незмінною,

• нижче опорної точки крива контрасту зменшує яскравість для позитивних значень контрасту або збільшує її для негативних значень,

• вище опорної точки крива контрасту збільшує яскравість для позитивних значень контрасту або зменшує її для негативних значень.

Опорна точка за замовчуванням має значення 18,45%, що узгоджується з поточним робочим процесом на основі сцен і має відповідати більшості випадків використання (припускаючи, що загальна яскравість була виправлена відповідно до рекомендацій за допомогою модуля експозиція).

Алгоритм контрасту дає природні результати, що імітують центральну частину кривої контрасту аналогової плівки. Однак це також збільшить динамічний діапазон зображення, що може призвести до скасування налаштувань filmic в конвеєрі. Для глобальних регулювань контрастності зазвичай слід використовувати модуль еквалайзер тонів – повзунок контрасту модуля колірний баланс RGB найкраще використовувати з масками, наприклад для вибіркових виправлень переднього або заднього плану.

лінійний грейдинг кольоровості

Лінійний грейдинг кольоровості впливає на вимір кольоровості пропорційно введеному значенню при незмінному відтінку та яскравості. Він робить це глобально, з плоским коефіцієнтом (з використанням глобальної кольоровості), а також на кожній з масок тіней, середніх тонів та світлих тонів (визначених на вкладці маски в розділі діапазони яскравості).

перцепційний грейдинг насиченості

Перцепційний грейдинг насиченості впливає на виміри як яскравості, так і насиченості у перцепційному просторі, пропорційно введеному значенню, при постійному відтінку. Він робить це глобально, з плоским коефіцієнтом (з використанням глобальної насиченості), а також на кожній з масок тіні, середні тони і світлі тони (визначених на вкладці маски в розділі діапазони яскравості).

перцепційний грейдинг блискучості

Перцепційний грейдинг блискучості впливає як на яскравість, так і на кольоровість у перцептивному просторі, пропорційно введеному значенню, при постійному відтінку та в напрямку, ортогональному насиченості. Його ефект близький до ефекту зміни експозиції, але масштабується перцептивно. Він робить це глобально, з плоским коефіцієнтом (з використанням глобальної насиченості), а також на кожній з масок тіней, середніх тонів і світлих тонів (визначених на вкладці маски в розділі діапазони яскравості).

вкладка “4 діапазони”

Кожне з налаштувань на вкладці “4 діапазони” складається з тих самих трьох компонентів, які визначають колір за допомогою незалежних координат:

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

Введення кольору, як це, визначає зміщення кольору, що застосовується до зображення глобально або в межах заданого діапазону яскравості.

Кожен повзунок відтінків має піпетку кольору, яку можна використовувати для обчислення протилежного кольору у вибраній області. Це корисно для обернення небажаних кольорових обарвлень (наприклад, почервоніння шкіри), оскільки зміщення обарвлення в напрямку протилежного кольору нейтралізує обарвлення.

глобальне зміщення

Це еквівалентно зміщенню ASC CDL і зводиться до додавання постійного значення RGB до всіх пікселів, подібно до корекція рівня чорного в модулі експозиція. Цей елемент керування не використовує маскування.

підйом тіней

Це концептуально еквівалентно підйому від підйом/гамма/підсилення, хоча реалізовується інакше і зводиться до множення замаскованих пікселів на постійне значення RGB. Застосовується за допомогою маски тіней.

підсилення світлих тонів

Це еквівалентно нахилу ASC CDL і зводиться до множення замаскованих пікселів на постійне значення RGB. Застосовується за допомогою маски світлих тонів.

показник степеня

Це еквівалентно степеню ASC CDL і зводиться до застосування постійної експоненти RGB. Не маскується і потребує нормалізації, оскільки степенева функція має різну поведінку вище і нижче 1, і ми знаходимося в необмеженому конвеєрі, де білий колір зазвичай перевищує 1. Параметр нормалізації доступний у масках в параметрі поворотна точка білого.

вкладка “маски”

Ця вкладка визначає допоміжні елементи керування для попередніх вкладок. Елементи керування маскуванням, як правило, не потребують будь-яких змін користувача, оскільки за замовчуванням відкалібровані з урахуванням більшості потреб і відповідають нормальним очікуванням щодо конвеєра обробки на основі сцен. Змінювати ці налаштування потрібно лише у певних сценаріях.

діапазони яскравості

Графіки показують непрозорість (на осі y) трьох масок яскравості відносно яскравості пікселів (на осі x). Найтемніша крива представляє маску тіней, найяскравіша – маску світлих тонів, а третя крива представляє маску середніх тонів.

Тільки масками тіней та світлих тонів можна керувати безпосередньо – маска середніх тонів обчислюється опосередковано на основі інших і діє як змінна регулювання.

ослаблення тіней

Контролює м’якість або жорсткість переходу від повністю непрозорого (100%) до повністю прозорого (0%) для маски тіней.

опорна точка середнього сірого маски

Встановлює значення яскравості, коли всі три маски мають непрозорість 50%. На практиці це використовується для визначення способу поділу зображення на тіні та світлі тони.

ослаблення світлих тонів

Контролює м’якість або жорсткість переходу від повністю непрозорого (100%) до повністю прозорого (0%) для маски світлих тонів.

Для кожного з цих налаштувань кнопка маски, розташована праворуч від повзунка, відображає відповідну маску (тіні, середні тони, світлі тони), накладену як шахівниця. Ще видима область зображення (не прихована маскою) – це область, на яку впливатимуть повзунки тіней, середніх тонів та світлих тонів на інших вкладках.

Усі попередні перегляди масок показують вихід модуля, включаючи будь-які внесені зміни кольору, тому ви можете також активувати їх під час редагування, щоб бачити лише частину зображення, на яку ви впливаєте.

Маски яскравості обчислюються на вході модуля, це означає, що вони нечутливі до будь-яких змін яскравості, зроблених всередині модуля.

пороги

поворотна точка білого

Встановлює яскравість точки білого в EV. Це використовується для нормалізації налаштування показник степеня на вкладці 4 діапазони. Реалізації степеневих функцій в обробці на основі відображення припускають, що білий колір становить 100%, що позбавляє потреби в нормалізації. Але для цілей обробки на основі сцен це потрібно враховувати.

Піпетка кольору праворуч від повзунка автоматично встановлює поворотну точку білого на максимальну яскравість із вибраної області, яка в більшості випадків повинна бути достатньою.

опорна точка контрасту сірого

Встановлює точку опори для параметра контраст на вкладці основні параметри. Це відповідає значенню яскравості, яке залишиться незмінним при регулюванні контрасту. Цей параметр зазвичай відповідає лінійному значенню середньо-сірого. Якщо ви дотримувались рекомендацій щодо робочих процесів на основі сцен і встановлювали загальну яскравість на початку конвеєру, використовуючи модуль експозиція, правильне значення, як правило, має бути близько 18-20%.

Піпетка кольору праворуч від повзунка автоматично встановлює опорну точку контрасту сірого на середню освітленість із вибраної області. Це спирається на припущення, що середня яскравість, як правило, близька до середньо-сірої, що не відповідає дійсності, якщо у вас є дзеркальні відблиски або первинні джерела світла у кадрі, або для зображень у низькому чи високому ключі.

формула насиченості

Зауважте, що цей параметр насправді не підходить для вкладки маски (оскільки він технічно не пов’язаний з масками), але він розміщений тут, оскільки не призначений для регулярного використання та в дусі економії екранного простору. Передбачено два варіанти:

JzAzBz (2021)

Цей режим є оригінальним алгоритмом насиченості. Він використовує однорідний колірний простір JzAzBz для обчислення насиченості. Цей колірний простір не призначений для колірних змін, і його світлість не враховує ефект Гельмгольца-Кольрауша , який стверджує, що барвисті (насиченіші) кольори будуть виглядати яскравіше, ніж нейтральні або майже нейтральні кольори (сірі та пастельні), що мають таку ж яскравість. Він також страждає від негладкої поведінки біля чорного, коли кольори занадто затемнені.

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.

параметри попереднього перегляду маски

Ці налаштування застосовуються до попереднього перегляду маски, що відображається натисканням кнопок маски в розділі діапазони яскравості. Ці налаштування зберігаються глобально, тому застосовуватимуться до всіх наступних зображень, якщо їх не змінити.

колір шахівниці 1 і 2

Встановити два кольори для шахівниці маски. Ви можете встановити для них протилежні кольори поточного зображення, щоб полегшити розбірливість.

розмір шахівниці

Встановити ширину комірок шахівниці в пікселях (регулюється відповідно до налаштувань DPI дисплея).

Поширені запитання

насиченість чи кольоровість?

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.

На практиці слід використовувати налаштування кольоровості, якщо ви хочете зберегти лінійність випромінювання світла та/або зберегти яскравість незмінною. Однак ці зміни можуть вплинути на деякі відтінки сильніше, ніж на інші, через те, що кольоровий простір не повністю перцептивно масштабований.

Насиченість ближче до ефекту змішування білої фарби з певним базовим кольором. Зменшення насиченості червоного погіршить його до рожевого, в той час як зменшення його кольоровості погіршить до відтінку сірого при тій же яскравості. Насиченість – це, можливо, більш інтуїтивний спосіб взаємодії з кольором завдяки її зв’язку з живописом.

Вибір того чи іншого – це здебільшого вирішення питання, куди на графіку (світлість, кольоровість) ви хочете посунути свої кольори і з чого вони починаються. Щоб досягти пастельних кольорів, вибирайте насиченість. Щоб досягти “лазерних” кольорів (майже монохромних), ризикуючи виглядати синтетично, вибирайте кольоровість.

який зв’язок з підйомом/гаммою/підсиленням?

Алгоритм підйом/гамма/підсилення покладається на кольоровий простір на основі відображення, оскільки він передбачає обмежений та симетричний динамічний діапазон, з точкою білого на 100% та сірого на 50%. Як такий, він просто непридатний для використання у просторі на основі сцен. Однак єдиною несумісною частиною є підйом. Гамма – це саме ASC CDL показник степеня, а підсилення – саме ASC CDL нахил.

Модуль колірний баланс RGB просто має два нахили замість одного: підсилення, застосований до світлих тонів, виділених з усього зображення маскою, та підйом, застосований аналогічно, але до тіней.

зміна контрасту

Хоча колірний баланс RGB здебільшого стосується кольору (інші модулі обробляють глобальний контраст із збереженням хроматичності), яскравість – це така ж частина кольору, як і відтінок або кольоровість, і цим також потрібно займатися, оскільки сприйняття насиченості залежить від неї. Наприклад, якщо ви хочете перетворити червоний на рожевий, зменшення його насиченості перетворить його на сірий, тому вам також потрібно збільшити його яскравість.

Є кілька способів зміни контрасту в модулі колірний баланс RGB, або локально (з масками), або глобально (без них):

• 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.

Різниця між цими методами полягає в тому, як ефект буде зважуватися відносно входу модуля. Вам рекомендується зробити більшість налаштувань контрастності та яскравості в модулях filmic і еквалайзер тонів, а потім здійснити остаточні зміни в колірний баланс RGB, розглядаючи кольори.

внутрішня обробка

Далі наведено внутрішній порядок операцій у модулі:

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.

застереження

Setting the global chroma to -100% will not produce a real monochrome image, as is customary with other algorithms. The reason for this is that the RGB space used has a D65 white point defined in CIE LMS 2006 space, while Ansel uses a white point defined in CIE XYZ 1931 space, and there is no exact conversion between these spaces. The result will therefore be a slighly tinted black & white image. If your intent is to get a real black & white image using the luminance channel, the color calibration module offers a B&W : luminance-based preset that does exactly the same thing but without the white-point discrepancy.

Цей модуль має постійно увімкнене відображення охоплення (відносно RGB конвеєра). Це означає, що якщо ваше оригінальне зображення містить деякі кольори, які значною мірою не відповідають охопленню, просто ввімкнення колірний баланс RGB без певного налаштування трохи змінить його кольори. І це, мабуть, на краще.

Максимальна допустима насиченість у робочому просторі RGB конвеєра записується для кожного відтінку під час ініціалізації модуля, а згодом кешується в LUT (таблиці пошуку) для збереження продуктивності. Якщо пізніше робочий профіль буде змінено, колірний баланс RGB не знатиме про це, отже не оновлюватиме кешований LUT з даними відтінок/насиченість . Щоб примусово оновити LUT, ви можете просто змінити будь-яке налаштування в модулі колірний баланс RGB, а потім повернути попереднє значення. Не рекомендується змінювати робочий простір RGB на півдорозі сеансу редагування, оскільки це може призвести до несподіваних змін кольоровості та відтінку.

З міркувань продуктивності нелінійні перетворення з і до робочого простору RGB вимкнені, а це означає, що внутрішня колориметрія буде неправильною при використанні нелінійних колірних просторів. Зауважте, що немає підстав використовувати нелінійні простори як робочі RGB, оскільки вони роблять альфа-змішування більш складним без будь-якої користі.