張沭寧 江蘇省廣播電視總臺電視技術部

1．前言

電視制作中，從演播室前端到后期編輯機房的節(jié)目編輯，一個正確一致的顯示彩色是確保電視畫面專業(yè)水準的基礎。

不同視頻的規(guī)范，有不同的色彩空間標準。ITU 601是標清SD的色彩空間標準， ITU709（Rec-709）是高清HD的色彩空間標準，BT.2020 (Rec.2020) 是超高清Ultra HD的色彩空間標準（這三個標準由international telecommunication union，ITU，國際電信聯(lián)盟定義）。 DCI-P3是數(shù)字電影的色彩空間標準（由Digital Cinema Initiatives 數(shù)字電影倡導聯(lián)盟定義），圖1、圖2顯示了不同的色域標準。

圖1　DCI-P3色域范圍和 ITU 709（Re709）色域范圍

圖2　ITU709（Rec709）色域范圍和 BT.2020（Rec.2020）色域范圍

色域是一種標準和規(guī)范，制作不同標準和規(guī)范的視頻時，一個顯示設備必須能正確顯示相應規(guī)范的顏色，專業(yè)監(jiān)視器是為顯示這些色彩空間的顏色而專門定制的。監(jiān)視器之所以能做到這一點，除了專門的廣播級制作工藝規(guī)范之外，還有一個重要的步驟，就是出廠前預校正和定時校正。

通常在演播室中，我們大都配備價格不菲的專業(yè)技術監(jiān)看的監(jiān)視器，確保演播室的圖像輸出還原正確。我們定時對這類監(jiān)視器進行例行校準，確保在演播室生命周期內(nèi)，都能夠正確還原色彩，為后期的制作提供高質(zhì)量的圖像。

然而，在后期的非編制作中，由于非編電腦系統(tǒng)數(shù)量龐大，大多數(shù)是用消費級的液晶顯示器作為編輯界面的監(jiān)看，同時也在編輯軟件內(nèi)監(jiān)看圖像的色彩，如果將顯示器都換成專業(yè)的經(jīng)過校準的監(jiān)視器，將是一筆不菲的投資。同時，那些在家中、工作旅途中通過移動編輯工作站完成的編輯工作，也無法享用正確的編輯畫面的色彩。通過軟件，用消費級的校準儀器，將非編電腦顯示器（包括移動工作站的筆記本電腦屏幕）校準成專業(yè)監(jiān)視器的色彩還原，將是一個快捷和經(jīng)濟的途徑，會給后期制作的畫面帶來質(zhì)的飛躍。

2．后期制作中顯示器的校正

顯示器的校正，簡單來說，就是通過采集顯示設備顯示的顏色，把它和標準的色譜進行比較，得出目前顯示的顏色和標準之間的差別，即偏色的程度。進而通過軟件精密計算出要讓偏色回到標準色所需要調(diào)整的數(shù)值，最終把這個調(diào)整數(shù)值通過校正文件添加給顯示器的色彩管理引擎，這樣，顯示器就能回到正確顯示標準顏色的狀態(tài)。

一次典型的顯示器校正流程如下：

（1）在電腦上安裝校正軟件，并產(chǎn)生一系列的標準色塊顯示在監(jiān)視器/顯示器上面，連接在電腦上的校色儀讀取顯示器顯示的色塊數(shù)值，并傳回校正軟件；

（2）校正軟件分析回傳顯示色塊數(shù)據(jù)與標準色塊數(shù)據(jù)的區(qū)別，并計算修正的數(shù)值，最終生成一個校正LUT（顏色查找表）文件；

（3）將校正LUT載入監(jiān)視器的色彩管理引擎，或者電腦中相應的軟件，在顯示器上面顯示出校正后的顏色。

通過色彩管理軟件（目前尊正有免費的此類軟件），用消費級的校正儀我們也能將普通的非編電腦顯示器校正出媲美專業(yè)監(jiān)視器的顏色，并應用在你的調(diào)色和剪輯軟件上面。

色彩管理軟件通常支持十多種校色儀，支持從千元民用級別的分色色度計到最高級別的分光儀器，普通民用的datacolor出品的Spyder 4蜘蛛校色儀只需要在1000元左右。下面我們通過一個校正顯示器示例來具體說明校正的流程。

2.1　顯示器測量

在正式校正之前，我們首先要對顯示器進行一下測量，一方面了解顯示器目前的偏色情況，同時也可以留待和校正后的情況進行對比，了解校正效果。

圖3　顯示器校正示意圖

2.1.1測量前準備

（1）將顯示器打開，預熱半小時以上，讓顯示器處于被校正前的最佳狀態(tài)；

（2）設置測量環(huán)境的光源，盡可能關掉顯示器周圍的直射光源，比如射燈，有色燈光，讓顯示器處于一種比較均勻的亮度環(huán)境下，或者關掉所有燈光，保持全黑環(huán)境；

（3）將蜘蛛校色儀的連接線插入電腦的USB端口，并安裝驅(qū)動程序，安裝完后，電腦彈出信息，識別這是“Datacolor Spyder 4”；

（4）然后將蜘蛛校色儀放在屏幕上面中心位置，為了讓蜘蛛的三個腳完全貼合屏幕，需要適當調(diào)節(jié)配重塊的位置，同時，屏幕還需要有一定角度的后仰。

開始測量顯示器。首先，在已經(jīng)打開的色彩管理軟件上，點擊界面右上角的齒輪圖標，打開預設窗口。

（1）選擇Gamma標準

在第一個“參考標簽”下，選擇伽瑪下拉框，選擇ITU_BT1886，這是我們這次測量選用的伽馬（Gamma標準）。目前的顯示設備市場，ITU BT1886是最精準、適應范圍最廣的Gamma標準，也是能獲得最佳顯示效果的Gamma設置，它的數(shù)值與2.4的Gamma設置類似，但做了非常有效的提升和優(yōu)化。感官上接近早先的2.2。

圖4　蜘蛛校色儀的安裝

（2）選擇校色儀

此時色彩管理軟件會彈出一個窗口，向你確認，你是否連接了校色儀，如果連接了，那么就取消軟件默認的模擬色度計模式，使用實際的色度計，因為我們已經(jīng)插上了Spyder蜘蛛校色儀，所以選擇“Cancel”。

軟件會彈出它識別插入電腦的校色儀是什么型號的，如果不是，可以自行選擇正確的型號。

（3）顯示器測試

選擇好校色儀型號（這里我們選擇Spyder4）以后，依次進行飽和度測試，色階測試，色卡測試，直至測試完第五個測試面板，色卡測試。

圖5　色彩管理軟件預設窗口

圖6　黃色是ITU BT1886 Gamma 曲線，灰色是舊的Gamma2.4曲線

圖7　選擇校色儀

圖8　飽和度測試

圖9　色域測試

圖10　色卡測試

2.1.2 測試結(jié)果

經(jīng)過測試顯示，對于Rec709色域而言，這臺顯示器在灰階方面有些輕微的偏暖，Gamma值偏低，在顏色方面，由于本身顯示的色域和rec-709色域的區(qū)別，所以導致顏色方面dE2000數(shù)值較大，測量結(jié)果顯示顯示器顯示的顏色和標準的高清色彩空間的顏色差別很大，需要校正。

2.2　顯示器校正

點擊色彩管理軟件頂部工具欄LUT圖標，這是顯示器校正工具，軟件立刻彈出一個窗口，讓你選擇校正以后的LUT文件存放在哪里。

圖10　色卡測試

圖12　選擇要校正的色彩空間

選擇好目錄后，點擊LUT按鈕即可開始校正。軟件彈出對話框，選擇需要校正的色彩空間，對于電視制作而言，選擇高清的Rec709，然后點確定。

打開存放校正LUT的文件夾。打開文件夾，其中，HDTV.cube是針對高清的Rec709的校正LUT文件。

2.3　應用校準結(jié)果LUT文件

對于少數(shù)具備了LUT裝載功能的高端顯示器，比如NEC，HP等品牌的某些內(nèi)置了色彩管理功能的高端型號，只需在顯示器上面直接裝載校準LUT 文件，顯示器就能正確顯示校正后的色彩了

圖13　進入項目設置

圖14　在查找表的“3D色彩監(jiān)視器查找表”中導入

對于大多數(shù)普通的顯示器，可以利用調(diào)色編輯軟件 本身的色彩管理功能，掛載校正LUT文件來應用校準LUT，同樣可以達到校準顯示器的目的。

2.3.1Davinci Resolve 達芬奇

（1）啟動DaVinciResolve軟件。進入調(diào)色項目，選擇文件>項目設置，彈出項目設置窗口，切換到“色彩管理”標簽，首先，選擇“打開LUT文件夾”按鈕，達芬奇將會彈出存放所有LUT文件的文件夾，默認路徑為C：ProgramDataBlackmagic DesignDaVinciesolveSupportLUT，把校正LUT文件放進這個文件夾。

（2）點擊“更新列表”,更新LUT列表。

（3）將校正LUT文件導入達芬奇，在“3D色彩監(jiān)視器查找表”下拉框，選擇剛導入的顯示器校正LUT文件。達芬奇軟件的Color面板正中的調(diào)色窗口畫面的顏色會立刻變化。此時，中間窗口顯示的已經(jīng)是加載了校正LUT之后的效果，可以在調(diào)色過程中，顯示準確的Rec709色域的顏色。加載校正LUT后，屏幕原來整體的偏紅被修正了，亮度也有改進。

2.3.2Adobe Aftereffects

在創(chuàng)作作品的時候，后期特效也是必不可少的。在整個工作流程中，必須進行一致的色彩管理。下面介紹如何在AE里面應用校正LUT，實現(xiàn)正確的色彩監(jiān)看。

AE本身是有內(nèi)置的色彩管理工具的，但目前還無法像調(diào)色軟件一樣應用第三方LUT。因此，我們通過在調(diào)整層上使用插件讀取第三方LUT ,來應用校正LUT文件。

（1）打開AE，導入素材，并新建一個Comp。

在Comp 新建一個調(diào)整層，在這個調(diào)整層上應用的效果，會影響到它下面所有的層。

將調(diào)整層置于Comp的最頂部，命名為Rec709。

圖15　輸入LUT后的監(jiān)看圖像

圖16　新建一個調(diào)整層

圖17　將調(diào)整層置于Comp頂部

圖18　給調(diào)整層添加ColorLUT效果

(2）給調(diào)整層Rec709添加 Effect>Utility>Apply Color LUT 效果。

在彈出的對話框中選擇之前創(chuàng)建的顯示器校正LUT文件，可以立刻看到校正后的畫面效果。通過打開和關閉調(diào)整層的眼睛圖標，可以切換校正前后的顏色。

(3）添加完校正LUT以后，還可以進行如下操作：

① 可以點擊鎖圖標，鎖定校正調(diào)色層；

② 也可以點擊隱藏圖標，讓調(diào)色層處于隱藏模式；

③ 啟動層隱藏全局開關。

添加了校正LUT的調(diào)整層被隱藏，但是它的效果還在，讓你工作在原先熟悉的環(huán)境中。

由于AE里面有各種操作模式，有時候新建層會處于校正LUT層的頂部，此時就要確保校正LUT層始終在Comp的最頂部，這樣才能保證看到的Comp畫面是校正后的顏色。需要注意的是，最終渲染的時候，需關閉LUT校正層。

2.3.3Adobe Premiere Pro

對于電視機構后期制作中使用較頻繁的剪輯軟件Adobe Premiere Pro也可以應用顯示器的LUT校正結(jié)果文件獲得顏色顯示正確的監(jiān)看畫面。對于不同的版本，有不同的方法。

圖19　添加了調(diào)整層后的效果

圖20　隱藏開關位置

對于Adobe Premiere CC 2015以前的版本，可以通過上文類似Adobe Aftereffects建立調(diào)整層的方法，將LUT文件賦予調(diào)整層，讓整個剪輯流程都有一個正確的監(jiān)看色彩，同樣，在最后渲染輸出的時候，需要關閉調(diào)整層。

對于Adobe Premiere CC 2015及以后的版本，工作和Davinci Resolve一樣簡單。

打開Adobe Premiere Pro的項目，在“窗口”菜單中打開調(diào)色面板“Lumetri Color”工具。

在基本校正的輸入LUT里，用下拉框選擇“瀏覽”，打開先前生成的調(diào)色LUT文件：HDTV.CUBE。

圖21　打開自帶“Lumerti Color”調(diào)色工具

圖22　選擇調(diào)色LUT文件

圖23　在基本校正的輸入LUT中選擇校色LUT

圖24　經(jīng)過校色的監(jiān)看效果

然后可以在正確的監(jiān)看環(huán)境下進行剪輯。剪輯期間可以關閉Lumetri Color調(diào)色面板。

3．結(jié)束語

對于使用視頻或圖像內(nèi)容的專業(yè)人士來說，顯示器校準是必須的。通過免費的校色軟件和普通的民用級校色儀，我們可以經(jīng)濟高效地在專業(yè)的后期制作中將普通的顯示器校正為專業(yè)監(jiān)視器的顏色，獲得更高質(zhì)量的圖像并縮短生產(chǎn)時間。