第七章

世界頂級的3 D跟蹤器

張寧 何潞申

7.4圖像穩(wěn)定器

圖像抖動是一個“致命”的問題，通常在前期拍攝時就會被NG。但有些情況在拍攝時很難處理，比如在人行天橋上拍攝，行人的走動會造成支撐設備和攝影機震動，后期制作中的棘手任務之一就是穩(wěn)定那些因抖動而可能作廢的鏡頭。

Resolve如何辨別究竟是因為攝影機的震動、晃動造成的圖像抖動，還是圖像內部元素（被拍攝對象）自身的正常運動？其實原理很簡單，攝影機的震動會造成整個畫面內所有元素的抖動，而且運動的方向和幅度基本一致，而圖像內部元素的運動則是相對的。Resolve強大的浮點運算能夠快速的做出區(qū)分，保留圖像內部物體正常的運動，只對攝影機的震動等進行校正。

圖像穩(wěn)定的操作包括三個步驟：首先要對片段進行“分析”，第二步對穩(wěn)定器進行參數設定，第三步執(zhí)行。

DaVinci Resolve的穩(wěn)定器操作簡單，但要嚴格遵循以下操作步驟。

1.打開跟蹤器面板，從右上角下拉菜單中選擇“Stabilizer”穩(wěn)定器選項；

2.在“分析”復選框（Pan，Tilt，Zoom，Rotate）的面板上，取消那些不希望校正的坐標的勾選：

自動產生的跟蹤點用于分析各部分的運動，但有時某些跟蹤點會干擾穩(wěn)定器，需要人工干預。自動產生的跟蹤點用于分析各部分的運動，但有時某些跟蹤點會干擾穩(wěn)定器，需要人工干預。

3.單擊先前跟蹤按鈕向前跟蹤，或者把播放頭定位在片段結尾，單擊向后跟蹤按鈕向后跟蹤。這一步只是分析片段，“穩(wěn)定器”尚未工作。

4.手動干預分析過程，勾選交互模式（Interactive Mode）復選框，通過限定選區(qū)來設置跟蹤點，排除干擾穩(wěn)定器的部分。

5.增加“強”（Strong）和“柔順”（Smooth）參數以調整穩(wěn)定效果；

6.選擇邊緣處理參數。圖像穩(wěn)定器的工作方式是有代價的，它的原理是將那些因為抖動位移的像素重新“對齊”，代價是畫面會受到裁剪。勾選“縮放”（Z00m）對圖像進行放大處理，以避免出現黑邊。

7.調整好以上參數設置后，單擊“穩(wěn)定”（Stabilize）按鈕。

8.回放片段并檢查穩(wěn)定后的效果，如果不理想，可以調整“強”（Strong）和“弱”（Smooth）的數值，重新執(zhí)行穩(wěn)定器。

第八章

色彩管理和ACES工作流程

張寧 何潞申

數字電影誕生于20世紀80年代，最初是作為傳統特技的補充使影片更加完美。喬治·盧卡斯，這位好萊塢的巨匠早在1977年就開始嘗試開發(fā)數字后期制作技術，2002年5月他的《星球大戰(zhàn)Ⅱ：克隆人的進攻》在全球實現數字放映，而且在前期的拍攝中，喬治·盧卡斯第一次拋開傳統的膠片攝影機，全面采用了數字拍攝設備SonlyF900。時至今日，4K數字電影的大門已經敞開，世界正在朝著全面數字影像時代邁進。

彩色膠片出現后，配光成為傳統電影制作流程中不可或缺的一環(huán)，保證了拍攝素材的色調統一和影片最終的視覺效果。作為彩色膠片的生產廠商，柯達和富士針對不同的拷貝型號制定了標準化的配光工藝流程，形成了一套成熟的規(guī)范體系。在這種體系下制造出的大銀幕膠片感，一直為觀眾津津樂道，成了后來膠片和數字兩大陣營論戰(zhàn)的理論高地。

由于化學工藝繁瑣復雜，膠片的配光工藝成熟后極具穩(wěn)定性。但是這種“穩(wěn)定”也遭到了許多大導演的詬病，“膠片時代的配光基本上是靠腦袋想，然后用嘴說。這非常難[攝影師，安德烈·巴克維亞，代表作《非法入侵》《生死時速》《魔鬼代言人》]”；“膠片配光是個令人沮喪的過程，在片子播放的時候不停地說，還要能跟上剪輯的速度，還有些專業(yè)詞匯，不停的把腳注寫下來，讓人感覺很瘋狂[導演，攝影斯蒂文·索德伯格，代表作《11羅漢》《切格瓦拉》《傳染病》]”。數字技術用很短的時間以摩爾定律的加速度，很快在工藝流程上突破了電影后期制作的“防線”，2000年后，數字中間片開始全面介入電影制作，后期配光技術也徹底被數字調色技術取代，色彩的處理空間變得無限廣闊。像第一部采用中間片技術的《逃獄三王》，在色彩的處理上可以說有石破天驚之舉，瘋狂的棕黃色調極大刺激了觀眾的神經。

數字技術的優(yōu)點在于“沒有做不到，只有想不到”，一頭是全世界知名的膠片攝影機生產廠商不斷推出價格昂貴、性能優(yōu)異的數字電影攝影機，比如Panavision的創(chuàng)世、Sony的F65；另一頭是為迎接“全民視頻”的時代到來，大量的民用級產品迅速普及，比如Canon的C系列和5D系列、Sony FS系列、Panasonic的GH系列、BHD的幾乎全系列，價格低廉且分辨率都在2K以上，甚至4K。“小型”的設備也經常參與“大制作”，SI-2K MINI就曾經助力《貧民窟的百萬富翁》，因為其便攜性大大提升了鏡頭的運動拍攝。

數字技術已經崛起，其潛力無可匹敵。但同時新事物初始階段總會體現出雙刃性，數字影像技術也不例外，大量新設備、新色彩空間、新編碼的出現，導致不同的設備、編碼格式、各種色彩的表示法之間的對應和轉換越來越復雜，科學的色彩管理系統和規(guī)范的制定迫在眉睫。2002年美國好萊塢數字影院創(chuàng)導組織（簡稱DCI）投入480萬美元巨資，調查論證數字電影的規(guī)范，2004年又追加了120萬，最終在2005年發(fā)布了《數字影院系統規(guī)范》V1.0版。截止到2007年3月共發(fā)布了148個勘誤和校正，DCI將《數字影院系統規(guī)范》V1.0版加入了這148個勘誤和校正形成了《數字影院系統規(guī)范》V1.1版，并于2007年4月12日公布。雖然還沒到最佳的時機，但行業(yè)太需要這樣一個東西，《規(guī)范》制定的艱難歷程說明，在數字技術如此開放并高速發(fā)展的時代設計一個范本是一項多么考驗“創(chuàng)造能力”的工作。雖然有些東西實在是框不住的，要不斷勘誤補充，但不管怎么說，最終放映標準的確定的確給色彩管理規(guī)范的建立奠定了根基。

為了進行更有效的質量控制，在《數字影院系統規(guī)范》的基礎上，結合HD高清電視、視頻網絡應用等，主流的制作公司和標準協會制定了色彩管理規(guī)范并開發(fā)了色彩管理軟件（如：cineSpace、OpenColorIO），在實際操作層面這些管理方案成為溝通顯示器和大銀幕，制造“電影感”的重要工具。

8.1色彩管理的涵義

在影視作品后期制作過程中，創(chuàng)作者直在追求色彩的可預測性和一致性。盡管不同的設備對色彩再現有可能不同，創(chuàng)作者仍然希望看到色彩在不同的技術設備下呈現一致性。比如，同樣的RGB值送給兩個不同的顯示器或監(jiān)視器，得到的色彩可能很不一樣。為了得到相似的結果，需要給不同的設備輸送不同的值。這時候就需要一種方法。能夠將在一種設備上顯示所需色彩的值轉換成在另一臺設備上再現同一色彩的值。這個方法就是色彩管理。簡單的說，色彩管理就是要解決如何用一個設備去模擬另一個設備的顯示，達到所見即所得。

傳統電影制作依靠攝影師和配光師的經驗進行色彩的控制，配光時能進行的調整控制很少，且工藝繁瑣。數字攝影機的出現極大拓展了前期攝影的創(chuàng)作自由，使攝影師的創(chuàng)作可以延續(xù)到后期制作中，可以借助監(jiān)視器進步進行色彩分級創(chuàng)作，提升了創(chuàng)作的質量，也提高了工作效率。

數字配光時，處理的是數字文件，如果直接通過Rec.709色彩空間的監(jiān)視器來監(jiān)看，和數字攝影機拍攝的原始效果會有很大出入。在此基礎上調色可以說是“失之毫厘，謬以千里”。如果最終播放的平臺不是電視媒體，色彩的還原必定是一片混亂。要很好的利用數字配光手段，就需要很好的控制色彩傳遞，使色彩傳遞準確，并能夠預見性地看到最后的結果。

數字配光調色中的色彩管理首先要解決不同的顯示設備之間的色彩匹配，其次要熟悉各種數字攝影機不同的色彩空間設置，最后精通調色軟件的色彩管理工藝流程，打通從前期拍攝到后期調色輸出的“任督二脈”，研究其原理和功能，掌握色彩轉換的特性和規(guī)律，才能獲取高品質的電影影像。

8.2色彩管理的對象

8.2.1顯示器的色彩管理

在色彩管理流程中的顯示系統色彩管理主要分兩個方面：一方面是標準化，另一方面是特性化。

標準化的目的在于通過顯示器硬件或電腦軟件的調節(jié)將影響顯示色彩的關鍵參數調節(jié)到某一標準或達到特定的要求，為不同顯示系統之間達到相同的顯示效果創(chuàng)造條件。例如：顯示分辨率、色彩位深、白點色溫（或色度）、白點亮度、黑場亮度、Gamma值等。下面的表格是參考國際標準，并結合數字影像調色實踐列出的一些參考數據?？梢宰屛覀兏玫亓私馄聊恍Ｉ囊c。

特性化的目的在于不同顯示設備之間的色彩匹配。不同設備色彩空間不同，為了用一個色彩空間的顏色來模擬和表現另一個色彩空間的顏色，需要根據要求采用合理的映射方法，即色彩匹配方式，這一部分內容我們在“2.3調色軟件色彩空間設置”中討論。

8.2.2數字攝影機的色彩管理

對于數字攝影機傳感器而言，它能采集所有的可見光。但對于顯示器而言，它所能表現的色彩是有限制的，顯示器無法表現它自身色彩空間以外的顏色，因此拍攝前必須設置數字攝影機所用的色彩空間，以便于將色彩進行編碼。現在比較常用的Log、Rec.709和DCI P3標準。

Log是一種對數信號，有寬廣的色彩空間，能給后期調色提供非常大的余地。它在圖像中最大限度的保留了色彩信息。但是Log是一種中間的色彩格式而且并不適合現行的顯示標準。在普通的顯示器上，用Log模式記錄的圖像看起來發(fā)灰（flat）而且飽和度太低。當處理Log圖像時，需要用LUT（Look Up Tables像素灰度值映射表）來匹配顯示設備。

Rec.709是符合傳統電視制作流程標準的一種輸出格式（注：色域空間的模式）。Rec.709是theInternational Telecommunication Unions ITU-RRecommendation BT.709的簡稱。因為Rec.709是用來顯示圖像的視頻監(jiān)視器的國際標準，所以顯示器監(jiān)看Rec.709模式的圖像，或者是影片的投放平臺是電視臺或者網絡，一般采用這種模式。但為了提高前期拍攝的動態(tài)范圍，盡可能多的保留亮度和顏色信息，前期拍攝時會先采用Log模式，進入后期流程再映射到Rec.709模式。

DCI P3也稱（SMPTE 431-2）標準，它是數字投影儀以及大量的LCD顯示器的標準。它在編碼與顏色映射上與Rec.709類似，有非常相似的色調，但比Rec.709有更寬廣的色域，這種設計是為了盡量接近印片用膠片的色域。如果影片主要的播放平臺是數字影院，DCI P3是一種理想的選擇，但拍攝現場要有兼容該色域的監(jiān)視器或者使用LUTs映射才能正確監(jiān)看。

Cinema Gamma（電影色域空間）

由于考慮到會有DCI-P3色域空間不能覆蓋的高飽和度物體，有些數字攝影機（比如Cannon C500）通過將色域空間拓寬到感應器特性的極限，記錄更寬的色域空間。目前由于基于電影色域空間的投影機和顯示器還沒有普及，電影色域空間需要通過IDT將信號轉換為ACES色域空間才能使用。ACES代理信號[什么是ACES代理？以SDI的傳輸標準傳送記錄ACES數據是不可能的，因為OpenEXR（16bit線性）的數據量太大了。美國電影藝術與科學學院（Academy of Motion Picture Arts andSciences）提出了以log gamma（10 bit或12 bit）的方式通過SDI傳輸標準傳送信號的方法，旨在在拍攝現場進行監(jiān)看和分色。并僅適用于在拍攝現場進行分色。]數據通過監(jiān)看端子輸出。通過連接支持“RRT”和“ODT”功能的監(jiān)視器即可看到最終畫面。

什么是ACES代理？以SDI的傳輸標準傳送記錄ACES數據是不可能的，因為OpenEXR（16bit線性）的數據量太大了。美國電影藝術與科學學院（Academy of MotionPicture Arts and Sciences）提出了以log gamma（10bit或12 bit）的方式通過SDI傳輸標準傳送信號的方法，旨在在拍攝現場進行監(jiān)看和分色。并僅適用于在拍攝現場進行分色。

8.2.3調色軟件色彩空間設置

無論影像數據怎樣的千變萬化，最終要顯示出人眼能看到的顏色。這個過程離不開軟件對這些數據定義和還原，這就是調色軟件對色彩空間的設置。本章開篇提到過，數字影像的制作環(huán)境是如此豐富，導致不同的設備、編碼格式、各種色彩的表示法之間的對應和轉換越來越復雜。前期攝影機如何選擇拍攝時的色彩空間，該用什么監(jiān)視器監(jiān)看，需要如何轉換？后期制作對應的是哪種色彩空間，是用廣播級的標準監(jiān)視器還是直接用電腦的顯示器7最后成片輸出到什么平臺，需不需要再進行色彩空間的轉換？

這些的確都是些讓人頭疼的問題。

針對這種現狀，DaVinci Resolve提供了強大的工具和設置，幾乎兼容目前主流的所有色彩空間，并推薦了科學的工藝流程。其中ACES[Academy Color EncodingSpecification的縮寫，譯為：學院色彩編碼系統。]流程是質量控制最好、效率最高的一個解決方案。

ACES是由AMPAS[AMPAS是電影藝術與科學學院的簡稱。]制定的色彩管理標準，其目的是通過在視頻制作工作流程中，采用一個標準化色彩空間來簡化復雜的色彩管理工作流程，提高效率。通過DaVinci Resolve，不同的色彩空間可以轉換為ACES的統一標準，因為ACES廣泛的色彩和高動態(tài)范圍不會損失任何細節(jié)[ACES色域設計大到足以涵蓋所有可見光，有驚人的25檔光圈的曝光寬容度。它是一種面向未來，兼顧圖像采集和發(fā)布的色彩空間。]。ACES還可以在使用不同的顏色特征的輸入和輸出的顯示設備上，制造出相同的色彩顯示。

DaVinci resolve中的ACES色彩管理

使用ACES是為了在調色中維持色彩保真度，在不同的攝像機上實現顏色的標準化。它包括以下四個環(huán)節(jié)

第一環(huán)IDT——由數字攝影機拍攝、膠片掃描或者是從錄像機采集到的IAS（Image Acquisition Source）圖像元數據，經過IDT（Input Device Transform[將攝影機傳感器采集到的數據轉換成真實世界的亮度值。]）輸入設備轉換，轉換為ACES（學院色彩編碼系統）色彩空間。每一種數字攝影機都有各自的IDT，比如ALEXA只能用自己的IDT轉換為ACES色彩空間。轉換完成后進行調色，應用各種特效。目前DaVinci Resolve支持RED/ALEXA/Canon1D/5D/7D/Sony F65和Rec.709[支持從Final Cut Pro導入的ProRes格式、Media C0mposer導入的DNxHD格式或者是從錄像帶采集的素材。]、ADX[如果使用數字中間片（膠片掃描film scan），10位或16位整數膠片密度編碼轉換，ACESI作流編碼能保留不同膠片之間的差異。]、CinemaDNG[Blackmagic數字攝影機記錄的格式。]——ACES的色彩空間轉換。

第二環(huán)——RRT（Reference

Rendering Transform），參考渲染轉換把每個數字攝影機或者圖像輸入設備提供的IDT轉換成標準的、高精度的、寬動態(tài)范圍的圖像數據，再從ACES數據中“還原”圖像，把機器語言變成人類感官能接受的最賞心悅目的圖像，把轉換過的ACES素材進行優(yōu)化輸出到最終的顯示設備上。

第三環(huán)——DaVinci Reslove色彩校正調色。

第四環(huán)——ODT（Output Device Transform），輸出設備轉換準確的將ACES素材轉換成任何色彩空間，優(yōu)化后輸出到最終的設備上。不同的ODT設置對應不同標準的監(jiān)看和輸出，比如在高清顯示器上使用Rec.709，電腦上使用sRGB，數字投影機上使用DCI P3等。目前DaVinciResolve支持Rec.709[用于標準監(jiān)視器和電視節(jié)目制作]/DCDM[輸出Gamma值為2.6、XYZ編碼的媒體，用來傳遞給下一個應用程序重新編碼制作DCP（Digital CinemaPackage）數字電影包用于數字電影發(fā)行。這個數字電影包只能用能解析XYZ色彩空間的投影機播放。]/P3D60[輸出RGB模式編碼的圖像數據，白點定義在D60，用于能兼容P3的顯示器監(jiān)看。]/ADX[標準的ODT設計，用于輸出膠片，不適合用于監(jiān)看。]/sRGB[用于電腦顯示器作為監(jiān)看設備的調色環(huán)境，制作的節(jié)目投放目標是網絡視頻。]/P3 DCI[標準的ODT設計，白點D61，RGB模式編碼，輸出媒體用于DCI工藝流程。]。

利用ACES色彩空間和特定的IDT-ODT流程，可以從任何采集設備獲取圖像，在校準過的顯示器監(jiān)看下調色，最后把它輸出成任何格式。ACES能最大限度的利用輸出媒介的色彩空間和動態(tài)范圍，使“觀感”最大化，最大限度的保留調色的效果。

附：一、關于DCP的輸出

數字電影母版制作是數字電影后期制作的最后環(huán)節(jié)。影片在完成數字后期制作之后，形成數字源母版（Digital Source Master，DSH）；之后按照數字電影的技術規(guī)范，對DSM進行色彩空間、文件格式、圖像分辨率、畫幅寬高比、比特深度、幀速率等參數的處理和轉換，形成數字電影發(fā)行母版（Digital Cinema Distribution Master，DCDM）：DCDM經過圖像壓縮、加密、封裝、打包等處理后，形成交付影院放映的數字電影數據包（Digital Cinema Package，DCP）。以上程序，可以形象化地表示如下：

因為數字電影院已成為主流，完成及最后的輸出選擇性現在更復雜了。檔案、膠卷、及影帶，正迅速的被數字電影數據包（Digital Cinema Package-DCP）所取代?，F在，DCP輸出已是電影發(fā)行、電影節(jié)的必需品。Resolve 10增加了一些新功能，讓這個過程更流暢。它現在提供了JPEG 2000的編碼，因此可以由Resolve直接產生DCP兼容的視訊流（vldeoStream）。然而，制作DCP包裝并非只是像輸出視訊流這么簡單，而Resolve 10則有辦法可以直接與第三開發(fā)商的Easy DCP軟件直接交互，制作真正的數據包文檔，讓DCP的生成一次到位。

DaVinci與Easy DCP具有鏈接的功能，因此如果有Easy DCP的使用版權，那么Easy DCP就可以看得到Resolve，這樣就可以將檔案直接傳送，與Easy DCP輸出工具連結?？梢悦獬赗esolve進行導出的動作，這樣不僅可以節(jié)省時間，也可以節(jié)省制作數字輸出的費用?！?/p>

（一）在DELIVER頁面選擇輸出格式

1.用于電視廣播

ACES ODT（ACES Output Device Transform）選擇Rec.709，在輸出頁面根據需要生成各種格式。

2.用于數字影片工業(yè)流程

如果把調色的素材以DCDH或者ADX ODCs輸出給下一個兼容ACES的設備，ACES ODT選擇“No OutputDeviceTransform”，輸出頁面選擇OpenEXR RGB Half（uncompressed）格式。

影片歸檔也選用這種模式。

（二）關于渲染格式的說明：

DPX：無壓縮圖像序列，用于電影制作流程和DCDM；

Cineon：Kodak設計的一種無壓縮圖像序列，用于膠片掃描和數字制作；

EXR：OpenEXR格式，是一種大動態(tài)范圍圖像序列，是由ILM（Industrial Light and Magic）工業(yè)光魔公司高質量多通道的技術發(fā)展而來的，用于輸出ACES媒體，

JPEG 2000：一種高質量的壓縮圖像序列，用于DCP編碼：

QuickTime：蘋果公司設計的一種媒體格式，ProRes編碼；

MXF：一種素材交換格式，當輸出DNxHD時選擇此項：

easyDCP：如果有Frauenhofers easyOCP正版軟件，可以用此選項直接生成DCP：

AVI：Audio Video Interleaved，即音頻視頻交錯格式。是將語音和影像同步組合在一起的文件格式。與Windows系統完美兼容。

責編/東子寒