RED IPP2 的色彩处理

RED 色彩处理流程的历史

还在胶片活着的年代，RED横空出世，以价格便宜+量又足+超高分辨率占领了市场。

当年的RED色彩处理流程也还算简单，色彩空间和gamma 的选项也就那么几种：

色彩空间	gamma
REDcolor	linear
	REDlog
	REDgamma
	REDlogfilm

合在一起的组合也就是 1 x 4 = 4种。

后来，RED 快速推出了epic、dragon、VV、weapon 等等一系列的摄影机。

除了分辨率的提升，由于每种摄影机的感光元件特性都有些不同，RED 觉得应该为每种机型都设计出一套“最合适” 的色彩处理流程，这样才能够发挥出摄影机最大的能力。

RED 公司给我的感觉有点像是高速发展的互联网公司，觉得通过“升级”推出的各种新的色彩空间，不但可以修复以前设计的bug，同时还能够提供更多新的功能。

听起来非常 cool！于是RED 就在这条路上越走越远了……

色彩空间	gamma
REDcolor	linear
REDcolor2	REDlog
REDcolor3	REDgamma
REDcolor4	REDgamma2
DRAGONcolor	REDgamma3
DRAGONcolor2	REDgamma4
	REDlogfilm

这下可好了，可以创造出的组合就有6 x 7 = 42种！

后来官方也发现好像有点太多了，同时人民群众也是不太买账……

后期制作更是叫苦不迭：一个环节的失误，就可能搞不清到底是什么色彩空间，导致剪辑小样、视效转码 EXR、dailies、最终调色画面出现或多或少的不同。

IPP2 来了

比起RED 选择的大量“定制化” 色彩空间，ARRI 就坚持 LogC + WideGamut 的组合。经过这么多年的发展，ARRI 简单的优势反而凸现出来。甚至只要说起ARRI 的色彩，大家都会直接用LogC 来指代所有的技术参数。

RED 官方也终于开始明白了，于是推出了IPP2 色彩处理流程。

首先，根据RED 官方的说明

IPP2 是一套完整的图像处理流程（Image Processing Pipeline 2）

因此包含了：

• 摄影机RAW 文件处理
• 到后续色彩空间转换
• gamut mapping
• tone mapping

等一系列的过程。

它不是简简单单的一个色彩空间哦！

Red Wide Gamut 和Log3G10作为IPP2 中的中转色彩空间，等同于Arri LogC WG。

当后续需要转换到监看色彩空间时，IPP2 会使用自身的DRT 进行处理。

但是这个转换过程RED 并没有公开算法，只允许用户通过redcine x 进行导出。

在之前文章为什么我的OCIO看 ARRI 总是差点意思中提到，LogC WG 使用官方K1S1 LUT 转换Rec 709 的色彩会和直接使用ACES RRT + ODT 的方式转换得到的色彩稍有不同，RED也会有这个问题。本质上就是因为每家摄影机厂商或者调色软件厂商都定义了自己的色彩处理流程，其中最核心的就是DRT：

• Arri 有自己的Arri Photometric
• ACES 有RRT（以及不同的版本）
• Baselight 有FCS和 TCAM
• Davinci 有RCM
• RED 有IPP2

Davinci RCM

ACES RRT

IPP2

每种不同的过程导致在不同软件内都会看到稍有不同的色彩。这就会让：

• DIT 转码
• 剪辑
• IO 转码
• VFX 制作监看
• DI 最终调色

等诸多环节都有所差别。

之前使用的常见解决方法是：

• 所有人严格遵守ACES （但是现在不太现实，因为前期拍摄有诸多的因素）
• 后期使用各种LUT、数学的方式模拟不同的output transform

后者看起来会得到很好的效果，但是有几个缺点：

• 相当于跳过了软件的色彩管理，在Davinci 输出mov、IMF 的时候会导致嵌入信息不正确
• 对于viewer 只有一个设置的软件（Nuke、Nuke Studio），会导致操作频繁切换OCIO 的监看，容易出错

使用 LUT 解决

可以使用RedCine X 中的IPP2 LUT Creator生成各种LUT。

拿 Rec 709 为例，可以看到很多不同的设置（contrast、R slope 的组合）。

这里一点和Arri 的KxSx 很相似。

目前经过对比，发现RED SDK 默认IPP2 的转换是：

RWG_Log3G10 to REC709_BT1886 with MEDIUM_CONTRAST andR_2_Medium size_33 v1.13.cube

如下图所示：

可以认为这个contrast + Roll-Off 的组合是RED 认为最舒服的。

使用 LMT 的方式解决

一旦有了IPP2 的各种标准还原LUT，那么在实际的工作中RED 的处理方式就和ARRI 非常相似了。

都是用统一的 Log3G10 + RWG 色彩空间，然后加上不同显示设备的标准还原LUT，就和LogC + WG 加LUT 的方式一样了。

但是我们希望更进一步！

使用LUT 的还原的方式，其实相当于根据不同的处理模式不断的改变“后处理” 。

为了整个色彩流程的一致性，我们能不能想出一个方法，让后处理的过程总是一样（不依赖各个厂家，而是使用统一的标准），然后通过“前置修改” 的方法，将每种摄影机的特色还原出来呢？

ACES 提出的LMT 概念就正是为了解决这种需求而提出的

ACES 提供了4个LMT，分别的对应的是模拟RRT 0.1.1、0.2、0.7、以及抑制蓝色 。

从本质上看，这三代RRT 就是三种不同的mapping 方式，通过LMT 修改AP0 的数值，相当于前置修改，补偿了后续RRT 的不同。

ACES 的官方也给出了确定的验证思路，就是通过反向变换得到的LMT：

从数学的角度来说，我们假设:

• AP0 的输入为 x
• ACES 的监看处理过程是一个函数 f
• IPP2 的监看处理过程是函数 g。

我们目前已知：

我们希望能够得到一个处理函数 L ， 使得下面的公式成立：

如果输入图像x 是一张标准色彩图HALD，那么L就是LMT的LUT表现形式。

将生成的LMT加载，可以查看二者的区别:

在非常暗部的区域，经过LMT处理的图像会比官方LUT的图像看起来发红一点点，但是差距已经很小。

LMT + ACES RRT

RED IPP2

相关文件下载

经过测试，不同色彩空间下的LMT 不能通用，因此就需要针对每一种监看色彩空间进行单独的处理。

我们放出：

• 监看色彩空间BT 1886的LMT
• IPP2 白皮书，包含了基色、OETF 的曲线

文件下载

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