分段大綱

前言

ACES 的核心架構

  • 輸入轉換(IDT)
  • 參考渲染轉換(RRT)
  • 輸出轉換(ODT)

ACES 色彩空間

  • ACES2065-1
  • ACEScc
  • ACEScct
  • ACEScg
  • ACESproxy

ACES 的工作流程

  • 拍攝
  • 日誌調色
  • 剪輯
  • 套片與特效取樣
  • 合成
  • 數位調色
  • 輸出轉換
  • 檔案保存

在影像製作的世界裡,色彩管理是不可忽視的關鍵環節。無論是好萊塢電影、電視廣告,還是電腦生成影像 (CGI),色彩準確與否直接影響了作品的質感和感染力。

然而,隨著高動態範圍(HDR)與寬色域(WCG)等拍攝設備和顯示技術多樣化的普及,現有的色彩空間(如 Rec.709 和 sRGB)已顯不足,意味著影像製作面臨著越來越多的挑戰:如何在不同設備和平台間保持色彩的一致性?如何讓觀眾無論使用什麼設備,都能感受到創作者所設計的視覺震撼?成為影像創作者面臨的最大挑戰之一。

此時,一個革命性的色彩空間管理系統: ACES(Academy Color Encoding System)應運而生,為影像製作行業帶來了全新的解決方案。

ACES 是什麼?

ACES 是由電影藝術與科學學院(AMPAS)開發的開放標準色彩管理架構,旨在解決現代影像製作中因多設備和多標準造成色彩不一致的問題。

無論是電影、廣告還是串流平台內容的製作中,ACES 都能成為色彩管理的「黃金標準」, 並擁有以下特點:

(ㄧ)廣色域與高動態範圍的極致呈現

ACES 擁有比 Rec.709、DCI-P3 和 Rec.2020 更廣的色域,可以捕捉和存儲攝影機所記錄的每一個細節,像是亮到刺眼的日光、暗到幾不可見的陰影,ACES 都能準確還原。

(二)保持色彩一致性

從攝影機拍攝到後期調色,再到輸出至影廳銀幕或家庭電視,ACES 保證色彩的一致性。不論是在剪輯室的顯示器上,還是在觀眾所觀看的播放設備上,都能呈現相同的影像色彩。

(三)標準化流程,減少溝通障礙

從素材輸入( IDT)到後期處理,再到最終輸出( ODT),ACES 為影像製作的每一個環節提供了統一的標準,讓不同團隊之間的協作更加順暢。

(四)無縫格式轉換,接軌未來

考慮到未來的技術發展,即使顯示設備和標準在未來有所變化,ACES 中存儲的高品質影像資料仍然可以輕鬆轉換到新格式,確保影像歷久彌新。

ACES 的核心架構

ACES 的色彩管理流程由以下三個主要轉換階段所組成:

  • 輸入轉換(IDT, Input Device Transform)

將不同攝影機、掃描器等設備的原始素材轉換為統一的ACES 標準色彩空間,解決多設備間因色彩特性不同造成的偏色的不一致問題。

IDT 會使用攝影機的參數(如光譜響應、曝光參數)進行數據校正,例如線性化、白平衡、剪裁、色彩空間轉換、中性色差補償、編碼 ACES RGB 相對曝光值等等的處理,使每一個像素在 ACES 色彩空間中都能正確反映場景的實際色彩與亮度。

  • 參考渲染轉換(RRT, Reference Rendering Transform)

這個階段在模擬影像在不同顯示設備上的最終效果,作為調色與輸出的參考。

  • 輸出轉換(ODT, Output Device Transform)

經過 RRT 模擬後,影像最終從 ACES 標準色彩空間轉換為目標設備支援的色彩空間(如 Rec.709 或 Rec.2020)。

如果影像中的顏色超出目標色彩空間,ACES 會透過 Tone Mapping(色調映射) 和 Gamut Mapping(色域映射) 來進行轉換,例如:影像中有一個非常鮮豔的紅色,其原始值超出 Rec.709 色域,但位於 ACES 的超廣色域範圍內。

原始紅色(超出 Rec.709 色域)可能為 [x: 0.7, y: 0.3, Y: 50 cd/m²]。

映射後,ODT 可能將其調整為 Rec.709 中的 [x: 0.64, y: 0.33, Y: 48 cd/m²],顏色看起來仍然是鮮豔紅,但飽和度和亮度輕微降低。

在這種情況下,ODT 會透過以下方式處理超出色域的顏色:

1.保持色相(Hue Preservation)

優先保持顏色的原始色相,使映射後的顏色仍看起來像原本的紅色,而不是偏移到其他顏色(如橙色或粉紅色)。

2.降低飽和度(Saturation Compression)

如果原始顏色的飽和度無法在 Rec.709 色域內呈現,系統會將飽和度逐漸壓縮,使其位於 Rec.709 可接受的範圍內。

3.控制亮度(Luminance Adjustment)

根據顯示設備的動態範圍,適當調整顏色的亮度,以避免過曝或過暗。

ACES 與 LMT, AMF, CLF

從 ACES Knowledge Base 官網中還可以看到幾個專有名詞,像是 LMT, AMF, CLF 等等,這些分別是什麼意思?

  • LMT

除了核心架構外,ACES 還包含一個可選的創意調整階段:LMT(Look Modification Transforms),位於 IDT 和 RRT 之間,在架構中的角色是輔助而非必要,可在基於 ACES 的工作流程中將無限多種「外觀」應用於影像,且僅影響 ACES 色彩空間中的影像,不影響 IDT或 ODT 。

LMT

上面有提到 LMT 是在 ACES 色彩空間中作用,也就是 ACES 到 ACES 的轉換,
即對 ACES2065-1 資料進行處理,輸出新的 ACES2065-1 資料(通常標記為 ACES’),然後透過 ACES 輸出轉換(Output Transform)進行顯示。

LMT 在 ACES 色彩空間中進行視覺風格調整,例如應用簡單ASC CDL(Color Decision List) 值,或是較複雜的膠片模擬,透過 LMT,影像製作者可以更靈活地進行調整,同時保留整體色彩管理的嚴謹性,確保創意意圖在各種顯示設備上的準確呈現

  • AMF

ACES Metadata File(AMF)是 ACES 的一種 XML 格式的附加檔案,用於交換重新建立 ACES 查看管道所需的元資料,可以拼湊在一起以適應從簡單到複雜的工作流程。

如果沒有 AMF,在製作過程中交換 ACES 圖像時,通常會缺少完整描述查看流程或特定圖像的「創作意圖」所需的資訊,AMF 檔案可用於 記錄並傳遞關鍵的色彩處理資訊。

例如:

創意風格(Look Transform):描述應用於影像的創意風格轉換。
輸出轉換(Output Transform):說明影像在特定顯示設備上的顯示方式。

透過 AMF,製作團隊能夠在 拍攝、後期製作、視覺特效(VFX) 等不同階段之間保持色彩處理的一致性。

  • CLF

CLF(Common LUT Format)是一種更靈活的 LUT 格式可以支援更複雜的色彩轉換,解決了現有 LUT 格式的局限性 。

CLF 使用 XML 格式,不像傳統 LUT 的 .cube.3dl 那樣難以解析,包含豐富的Metadata ,並且可以用來存儲 IDT、LMT 或 ODT 轉換,確保不同影像製作環境中的一致性。

ACES 色彩空間

ACES 定義了多個色彩空間,以適應影像製作流程中不同階段的需求,分別考慮了操作的便利性、計算效率以及與人眼視覺感知的匹配度。

以下就不同色彩空間個別討論:

ACES 色彩空間
  • ACES2065-1

ACES2065-1 是 ACES 中的核心色彩空間標準,使用 AP0 原色,是所有影像素材在ACES 系統中製作過程的交換標準,使用線性光強度編碼(即 gamma-1.0),因此也稱作「線性 ACES 」,並採用半精度 16-bit 或 32-bit 浮點數格式,能在極高亮度與極低亮度之間保持亮度和色彩細節的精確性。

  • ACEScc

ACEScc 也稱為「Log ACES」,使用 AP1 寬色域原色集和對數傳輸特性,可以更符合人眼視覺感知,且使用對數編碼,專為調色設計,許多調色師喜歡使用對數色彩空間來控制調色盤的運作,提供色彩控制更直觀的體驗。

  • ACEScct

ACEScct 基於 ACEScc,增加了「toe」區域,使其更類似於傳統的 Log 曲線,也會更接近傳統膠片的特性,為習慣傳統膠片調色的藝術家提供熟悉的工作環境。

ACEScct
  • ACEScg

ACEScg 使用 AP1 原色,線性光強度編碼,並且採用浮點演算法。專為電腦圖形和視覺特效設計,適合 3D 渲染和合成,能讓讓藝術家在合成、繪畫和其他 CG 相關過程中能夠直觀地處理 ACES 編碼圖像的任何像素。

  • ACESproxy

ACESproxy 使用 AP1 原色,採用對數編碼,10 或 12 位元整數格式,用於現場監看和即時預覽,提供輕量級的色彩管理解決方案。

ACESproxy

ACES 的工作流程

ACES 流程可以應用於拍攝現場,也可以用於後期製作。

在 Livegrade 或 DIT 工作流程,CLF 可用於即時調整攝影機的影像顯示,以便攝影師和導演現場監看(On-set Grading)。

在 DaVinci Resolve、Baselight 或 Nuke 等軟體做後期調色(Color Grading),CLF 可用於 LMT 或 ODT 階段,確保不同影像處理環節中的色彩一致性。

ACES 工作流程圖

ACES 的工作流程:

拍攝(Camera) → 日誌調色(Dailies Grade) → 剪輯(Editorial)→ 套片與特效取樣(VFX / CGI) → 合成(Compositing) → 數位調色(DI Grading)→ 輸出轉換(SDR / HDR / 其他格式) → 檔案保存(ACES Archive)

以下就個別流程敘述之。

  • 拍攝

拍攝時,相機以 RAW 或 Log 格式記錄影像(Camera Original),並透過 SDI 訊號輸出至現場監看設備(On-set Monitor via ACES LUT)。拍攝完成後,將 Camera Original 影像進行備份,以確保素材安全。

  • 日誌調色

在日誌調色階段,先將 Log 或 RAW 影像套用 LUT 或 CDL 進行 Dailies Grade 以調整曝光與色彩,使影像更接近最終視覺效果,再轉碼為剪輯格式(如 DNxHD / ProRes)。隨後,輸出帶有 baked look 的 H.264 版本,供製作團隊回顧。此外,Camera Original 影像與 ACESclip 也將一併輸出,以提供套片與特效取樣團隊使用。

  • 剪輯

使用套色與轉碼後的日誌影像(DNxHD / ProRes)進行剪輯。剪輯完成後,生成剪輯檔(EDL、AAF 或 XML),記錄剪輯點與對應的時間碼,確保後續流程準確對接。

  • 套片與特效取樣

套片與特效取樣,是將低品質的剪輯素材對應回高品質的原始素材(Camera Original),以便進行後續處理。這些素材會轉換為 ACES2065-4 EXR 格式,供視覺特效(VFX)與調光使用。對於 CG 影像,則會進行渲染並輸出為 ACES2065-4 EXR 格式,進而生成最終的 CGI。

  • 合成

將 CGI 與攝影機拍攝的影像進行合成,確保虛擬與實拍色彩的一致性。完成合成後,輸出 ACES2065-4 EXR 及 ACESclip,以供最終調色使用。

  • 數位調色

數位調色時,會對影像進行最終的色彩校正與風格化調整,必要時應用 LMT(Look Modification Transforms)來強化視覺風格。調色過程中,使用參考監視器或投影機檢查影像,確保色彩呈現符合預期的視覺效果。

  • 輸出轉換

根據不同的播放需求對影像進行適當的色彩空間與格式轉換。SDR(標準動態範圍)輸出轉換為 Rec.709,以符合 SDR Deliverable 規範;HDR(高動態範圍)輸出則轉換為 ST 2084,確保符合 HDR Deliverable 標準。為符合最終發行需求,影像也可輸出為 DCP、IMF 等其他格式,因應不同放映環境與平台。

  • 檔案保存

使用 ACES 流程做檔案保存,可確保影像在不同平台與技術標準下保持最佳的視覺品質,並提供靈活的後續製作與發行選擇:

ACES2065-4 EXR + ACESclip 輸出轉換成 ACES Archive with Metadata,適合長期保存,確保未來可重新調色或輸出不同格式,以適應不同的顯示技術與發行需求。

SDR Output Transform 輸出轉換成 SDR Deliverable 格式,可應用在 Blu-ray 或網路串流所需的 Rec.709 格式,確保標準動態範圍(SDR)的觀影品質。

Trim + HDR Output Transform 輸出轉換成 HDR Deliverable 格式,確保高動態範圍影像的視覺一致性,如 Dolby Vision 或 HDR10,以支援 HDR 顯示設備。

Trim + Output Transform 輸出轉換成 Other Deliverable 格式,可依據最終發行需求,修剪並輸出適應不同播放環境的格式,如 DCP(Digital Cinema Package)支援影院播放。

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