 什么是LUT？ LUT對于國內(nèi)業(yè)界來說算是個比較流行的新名詞，但是LUT到底是什么？ 能說清楚的人估計不多，更多的時候人們以巫術(shù)式的態(tài)度來對待科學(xué)產(chǎn)物的LUT。通常的態(tài)度有兩種：一，LUT是萬能的，一個LUT解決調(diào)色難題，哦耶！二，LUT是老外的高科技，我們用不上。本人自認為是對行業(yè)有責(zé)任的從業(yè)者，因此為了幫助大家了解LUT的定義和工作原理，對本文進行編譯。 本文將盡可能詳細地為大家講述LUT以及它的應(yīng)用，包括用于校準的技術(shù)的LUT和創(chuàng)意Look LUT之間的不同。 LUT定義 LUT基本上就是一些轉(zhuǎn)換模型，或者說是不同的組合，它的兩種主要分支是1D LUT和3D LUT。 1D LUT 舉個例子，一個1D LUT的開端可能是這樣子的： 注意：嚴格來說這是3個1D LUT，因為每種顏色（RGB）都是一個1D LUT。 R, G, B 3, 0, 0 5, 2, 1 7, 5, 3 9, 9, 9 上面的意思是： 在R、G、B的輸入值是0時，輸出值是R=3，G=0，B=0 在R、G、B的輸入值是1時，輸出值是R=5，G=2，B=1 在R、G、B的輸入值是2時，輸出值是R=7，G=5，B=3 在R、G、B的輸入值是3時，輸出值是R=9，G=9，B=9 這是一個特別的LUT，不過你可以看到一個特定的R、G或B輸入值都有特定的輸出值。 所以如果某個像素的RGB輸入值是3, 1, 0，它的輸出值將為9, 2, 0。 如果R的輸入值變成了2，但是G和B保持不變，那么只有R的輸出值會改變，這時候像素的輸出值為7, 2, 0。 理解了嗎？ 以上的內(nèi)容可以用如下圖像來表示：  我們很容易可以看出，變動某個顏色輸入值只會影響到該顏色的輸出值，RBG的數(shù)據(jù)之間是互相獨立的。 這就意味著1D LUTs只能控制gamma值、RGB平衡（灰階）和白場（white point）。 1D LUTs加上3×3的模型 為了克服1D LUT的限制，我們可以對其應(yīng)用一個3×3的矩陣來控制顏色飽和度和亮度，在完整的色彩空間中進行線性縮放。 R x x x R G = x x x = G B x x x B 雖然這種方法能夠做出“可接受”的校準結(jié)果，但是顯示效果中的所有非線性屬性仍然不能得到改正。 3D LUTs 因為1D LUT和模型組合的色彩控制功能還是會有一些局限，因此在精確的色彩控制當中我們通常會偏向使用3D LUT，因為它們能夠?qū)崿F(xiàn)全立體色彩空間的控制。 最好還是用圖像的方式來向大家展示：  先來看看三個色彩平面的相交點（代表某個輸入值的LUT輸出值），我們可以看到某個輸入顏色的改變都會對三個顏色值造成影響，也就是說任何一個顏色的改變都會對其他顏色做出改變。 大家應(yīng)該可以從圖中看到，當顏色“平面”按照它們對應(yīng)坐標軸的方向遠離原點（0, 0, 0）時，它們的相應(yīng)顏色也會增加。 由于3D LUT可以在立體色彩空間中描述所有顏色點的準確行為，所以它們可以處理任何顯示的非線性屬性，也可以準確地處理顏色突然的大幅變動等問題，這是令現(xiàn)在許多的顯示器頭疼的問題。 這樣就讓3D LUT非常適合用于精確的顏色校準工作，因為它們能夠處理所有的顯示校準的問題，從簡單的gamma值、顏色范圍和追蹤錯誤，到修正高級的非線性屬性、顏色串擾（去耦）、色相、飽和度、亮度等?；旧鲜撬锌赡艹霈F(xiàn)的顯示校準的問題。 由于3D LUT的高級顏色控制性能，它們經(jīng)常也會被用于創(chuàng)意的Look Management和調(diào)色等工作。 然而，對于一些更簡單的顏色轉(zhuǎn)換來說，比如說不同色彩空間之間的轉(zhuǎn)換（Rec709、P3、sRGB等），模型是更加常用的工具，不過得出的數(shù)據(jù)經(jīng)常都會轉(zhuǎn)換成3D LUT的形式，因為創(chuàng)作系統(tǒng)通常都不會直接使用模型。 那么3D LUT是不是遠遠優(yōu)于1D LUT呢？ 你在本頁的底部看到1D和3D之間的對比之后應(yīng)該就會認同這種想法了。 但這實際上取決于LUT的需求和應(yīng)用情況…… 1D LUT更傾向于為每一個輸入和輸出值提供對應(yīng)的數(shù)值，所以這些取值在1D轉(zhuǎn)換的范圍內(nèi)是非常準確的。 如果3D LUT要做到為每個輸入和輸出值提供對應(yīng)的數(shù)值組合的話，那么這個LUT將會變得非常龐大，以至于不能使用。一個能夠為10位圖像工作流提供所有輸入和輸出值的3D LUT將會是一個1024點的LUT，它會含有1,073,741,824（1024^3）個點。 所以大部分的3D LUT使用的立體都在17^3到64^3的范圍之內(nèi)，其中17^3的LUT指的是每個軸都有17個從輸入到輸出的點，而在這些點之間的數(shù)值需要被插入。不同的系統(tǒng)會以不同程度的準確度來實現(xiàn)這點，因此即使兩個不同的系統(tǒng)使用了同一個3D LUT，它們都有可能生成不同的結(jié)果。 我們很難在兩個系統(tǒng)中使用同個3D LUT做出完全一樣的結(jié)果，除非這個LUT的體積很大，這樣就可以限制使用插值的數(shù)量。 3D LUT的編寫方式也可能是非常令人困惑的。 3D LUT通常也會有三欄的RGB數(shù)值，不過一般藍色的改變是最快的，綠色次之，最慢的是紅色。 下面是一個“默認旁路”的17^3 3D LUT的前幾行（輸出與輸入相等）： R, G, B 0, 0, 0 0, 0, 64 0, 0, 128 0, 0, 192 0, 0, 256 0, 0, 320 0, 0, 384 0, 0, 448 0, 0, 512 0, 0, 576 0, 0, 640 0, 0, 704 0, 0, 768 0, 0, 832 0, 0, 896 0, 0, 960 0, 0, 1023 0, 64, 0 0, 64, 64 0, 64, 128 0, 64, 192 0, 64, 256 0, 64, 320 0, 64, 384 0, 64, 448 0, 64, 512 0, 64, 576 0, 64, 640 0, 64, 704 0, 64, 768 0, 64, 832 0, 64, 896 0, 64, 960 0, 64, 1023 0, 128, 0 0, 128, 64 0, 128, 128 0, 128, 192 0, 128, 256 0, 128, 320 0, 128, 384 …, …, .., 我們可以看到的是藍色會快速地經(jīng)過17點的循環(huán)，綠色會在每個藍色17點循環(huán)之后變動一次，紅色則會在經(jīng)過整個LUT的長度之后更新一次，也就是在綠色經(jīng)過17次循環(huán)之后。 這42行會在總共4913行當中繼續(xù)重復(fù)…… 很簡單嘛！ 好吧，其實沒有那么簡單……我們應(yīng)該這樣想： 在上面的立體圖像中，紅色平面從它的17個點的第1個點開始。 綠色平面和藍色平面也是從它們的第一個點開始。 這個位置的輸出值會被記錄成LUT的第一行（0, 0, 0）。 紅色平面和綠色平面會保持不動，藍色平面開始一項它的第二個位置。 這個位置的輸出值會被記錄成LUT對的第二行（0, 0, 64）. 然后藍色會繼續(xù)移動17個點（位置）。 然后綠色平面開始移向它的第二個點，藍色繼續(xù)重復(fù)它的17個點。 在綠色經(jīng)過了它的17個點之后，紅色開始移向它的第二個點，這個循環(huán)開始繼續(xù)重復(fù)…… 現(xiàn)在明白了嗎？ 所以對于非旁路的LUT來說，每個“平面”的位置會在17個點當中的每一個點之間發(fā)生變化，生成所需的輸出值。 因此，一個真正的“校準用3D LUT”的前幾行應(yīng)該是這樣子的： R, G, B 0, 0, 0 0, 0, 36 0, 0, 112 0, 0, 188 0, 0, 261 0, 0, 341 0, 0, 425 0, 0, 509 0, 0, 594 0, 0, 682 0, 0, 771 0, 0, 859 0, 0, 955 0, 0, 1023 0, 0, 1023 0, 0, 1023 0, 0, 1023 0, 32, 0 0, 28, 28 0, 28, 96 0, 24, 172 0, 24, 252 0, 20, 333 0, 20, 417 0, 12, 501 0, 12, 586 0, 8, 674 0, 4, 762 0, 4, 851 0, 0, 943 0, 0, 1023 0, 0, 1023 0, 0, 1023 0, 0, 1023 0, 92, 0 0, 88, 20 0, 88, 88 0, 88, 164 0, 84, 244 0, 84, 321 0, 80, 405 …, …, …, LUT的作用是什么 所以從本質(zhì)上來說，LUT的作用就是將每一組RGB的輸入值轉(zhuǎn)化成輸出值。 通常來說（完全忽略上文提到3D LUT和1D LUT之間的準確度對比的話），1D LUT也有相應(yīng)的應(yīng)用需要，不過3D LUT在現(xiàn)實生活的應(yīng)用當中會準確得多。 下面的Marcy照片展示了1D LUT和3D LUT之間的區(qū)別。 第一張圖片是用一個1D LUT做出的，第二張圖片是一個3D LUT的結(jié)果，兩個LUT都是基于完全一致的數(shù)據(jù)的。   我們可以看到這兩者之間的區(qū)別主要在于飽和度，因為1D LUT不能在不改變亮度的前提下改變飽和度。 LUT大小 人們對于LUT大小也存在著很多的誤解，也不清楚怎樣的大小才是合適的。 LUT的大小主要可以分成這三個部分…… 1、首先是特定LUT的實際大小，這是由某個可用的DI系統(tǒng)或者LUT Box的大小決定的。一般的大小范圍是5^3到64^3。 任何特定系統(tǒng)的LUT大小都是針對實時應(yīng)用的，因此從經(jīng)驗來看，高端系統(tǒng)都能夠使用大型的LUT。所以事實上LUT的大小是一個問題這種說法是不對的——這取決于DI系統(tǒng)（或者LUT box）能夠使用的大小。 2、LUT大小的第二部分，也可能是更重要的一部分是，根據(jù)使用LUT來校準顯示器的配置數(shù)據(jù)所建立的LUT。 生成LUT配置數(shù)據(jù)是非常耗費時間的，因為任何顯示器的準確配置都需要生成準確的結(jié)果，為膠片的lab生成配置數(shù)據(jù)時也是一樣的道理，其中的膠片負片和沖印底片需要使用密度測量來準確配置。 技術(shù)LUT（不是校準LUT）的生成是比較簡單的，因為它不需要對顯示器進行配置。所以它的任何大小都是很容易生成的，這只是一個用于生成結(jié)果模型或LUT的公式。 這點也同樣適用于“創(chuàng)意LUT”，因為這種方法會先進行分級，然后從分級結(jié)果中根據(jù)所需的大小提取出LUT。 當制作校準LUT的時候，你需要配置盡可能多的點（盡管某些校準系統(tǒng)正在嘗試避免這種操作，它們是根據(jù)配置分析來進行估計，從而使用更少的點）。所以它的問題在于進行配置所需的時間。 3、如何從較小的配置中生成較大的LUT……你需要在LUT生成過程中使用一些非常優(yōu)秀的內(nèi)部顏色引擎處理來實現(xiàn)這點，這是LightSpace CMS非常擅長的工作——它的準確度要比其他的校準系統(tǒng)高得多。 一些DI系統(tǒng)和LUT box也會在內(nèi)部使用優(yōu)秀的LUT插值，所以它們可以使用17點的LUT生成非常好的結(jié)果。不過有很多都是做不到這點的！這些糟糕的插值系統(tǒng)需要更大的LUT，因為它們本身不能做出插值。 校準、技術(shù)和創(chuàng)意LUT之間的對比 LUT可以有多種應(yīng)用方式，其中最常用的三種應(yīng)用是校準、技術(shù)和創(chuàng)意…… 校準LUT 校準LUT是用來“修正”顯示器不準確的地方，它能夠確保經(jīng)過校準的顯示器可以顯示盡可能準確的圖像——在顯示器的能力限制范圍之內(nèi)。這是最重要的一種LUT，因為它們的生成過程需要非常高的準確度，不然所有在“已校準”的顯示器上顯示的圖像都是不準確的，使得整個工作的準確度都大打折扣。 這就是LightSpace CMS能夠成為其他校準系統(tǒng)的實際標準的重要原因——它是所有系統(tǒng)當中最準確的。 技術(shù)LUT 技術(shù)LUT用于轉(zhuǎn)換不同的“標準”，比如說從一個顏色空間轉(zhuǎn)換到另一個，所以這些LUT是比較容易準確生成的。 令人意外的是，很多的技術(shù)LUT都不是準確的，而且它們嘗試在不同標準之間轉(zhuǎn)換圖像時可能會造成嚴重的問題。所有使用LightSpace CMS生成的技術(shù)LUT都是準確的！ 創(chuàng)意LUT 創(chuàng)意LUT通常會被稱為“Look LUT”，因為它們通常都被攝制總監(jiān)用于電影現(xiàn)場拍攝的外觀設(shè)置，也會被用于向圖像應(yīng)用特定的外觀模擬，例如某種傳統(tǒng)的膠卷效果。 LightSpace CMS擁有生成任何Look LUT所需的所有工具，包括從DI系統(tǒng)中提取創(chuàng)意分級、使用Photoshop建立風(fēng)格、使用LightSpace CMS內(nèi)置的創(chuàng)意工具（例如膠片模擬）等。 tiange翻譯，陳華編輯 本文來自 微信公眾賬號： 數(shù)字影像工作流程微信號：Dworkflow 歡迎關(guān)注數(shù)字影像工作流程 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 電影攝影大師班 潘恒生開課報名，傳授好萊塢電影攝影工作法則及心得體會。 2014年11月23日前報名優(yōu)惠700元，咨詢電話：13717789050 楊老師 詳情點擊了解：http://www./f.php?t=Q1L9xg 本文為作者分享，影視工業(yè)網(wǎng)鼓勵從業(yè)者分享原創(chuàng)內(nèi)容，影視工業(yè)網(wǎng)不會對原創(chuàng)文章作任何編輯！如作者有特別標注，請按作者說明轉(zhuǎn)載，如無說明，則轉(zhuǎn)載此文章須經(jīng)得作者同意，并請附上出處(影視工業(yè)網(wǎng))及本頁鏈接。原文鏈接 http:///stream/56250/ 大峰傳媒是伴隨數(shù)字時代的興起而成長發(fā)展起來的一家電影攝影技術(shù)培訓(xùn)和器材租賃服務(wù)提供商，經(jīng)過四年的發(fā)展，今日的大峰不僅是眾多卓有影響力的制作人和制作機構(gòu)可靠的器材服務(wù)伙伴，同時也成為了很多新銳制作者眼中最值得信賴的合作者。 關(guān)注微信：大峰傳媒 |
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