1.1什么是LUT

LUT， 英文全稱為 Look Up Table。 直譯為中文為“ 顏色查找表”。 LUT 的本質(zhì)為數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換模型， 通過(guò)對(duì)顏色的采樣與差值計(jì)算， 將色彩輸入數(shù)值轉(zhuǎn)換為特定的數(shù)值輸出。 其作用于圖像的結(jié)果就是圖像的顏色產(chǎn)生了變化，所以 LUT 可以通俗地理解為一種色彩效果的預(yù)設(shè)。 在影視制作領(lǐng)域， LUT 通常應(yīng)用在三個(gè)方面 ： 1、 用于顯示設(shè)備的色彩校準(zhǔn) ； 2、 用于圖像色彩空間的轉(zhuǎn)換， 如 Blackmagic Cinema Camera Film to Rec.709 的 LUT， 是用來(lái)將 BMCC 攝影機(jī)拍攝的 Log 視頻轉(zhuǎn)換成 Rec.709 標(biāo)準(zhǔn)視頻的 LUT， 這類 LUT 通常運(yùn)用在調(diào)色制作中。 3、用于特殊色彩效果的設(shè)計(jì)與模擬。

1.2什么是Log

Log 圖像文件， 起源于柯達(dá)的 Cineon 膠片掃描系統(tǒng)。 該系統(tǒng)將物理的膠片信息， 以 Log 對(duì)數(shù)函數(shù)曲線的計(jì)算方式， 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息。 以這種方式轉(zhuǎn)換的圖像信息， 擁有更多的高亮信息、 陰影部分信息， 以及更寬的色域范圍。 由于 Log 視頻具有 Log 曲線特性， 并且擁有比 Rec.709 更寬的色域范圍， 所以 Log 視頻在普通顯示器上呈現(xiàn)出低對(duì)比度、 低飽和度的特征。
現(xiàn)在各數(shù)字?jǐn)z影機(jī)廠商， 都將 Log 函數(shù)曲線的記錄方式應(yīng)用在了各自的攝影機(jī)之中。 由于各個(gè)品牌的技術(shù)差異， 其拍攝視頻的 Log 函數(shù)曲線、 色域范圍都不盡相同。

1.3什么是Rec.709

Rec.709 色彩標(biāo)準(zhǔn)是高清電視的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。 1990 年， 國(guó)際電信聯(lián)盟將 Rec.709 作為 HDTV 的統(tǒng)一色彩標(biāo)準(zhǔn)。 它有相對(duì)較小色域和用于互聯(lián)網(wǎng)媒體的sRGB 色彩空間相同。 大部分影片在后期發(fā)行的過(guò)程當(dāng)中， 都需要在原片的基礎(chǔ)上參照 Rec.709 色彩標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行轉(zhuǎn)碼， 以期提供符合主流播放形式如網(wǎng)絡(luò)視頻、 藍(lán)光 DVD 等的電影載體。

2在調(diào)色中運(yùn)用Rec.709 to Log類型LUT的意義

在很多片子中，我們經(jīng)常用到 Log to Rec.709 這類型的 LUT。 這類 LUT 將拍攝的 RAW 文件或者 Log視頻， 快速轉(zhuǎn)換為擁有正常灰階范圍、 正常對(duì)比度、 正常飽和度的 Rec.709 標(biāo)準(zhǔn)圖像。 讓調(diào)色師擁有一個(gè)好的調(diào)色起點(diǎn)， 使其能在一個(gè)相對(duì)較短的工作時(shí)間內(nèi)， 獲得一個(gè)的調(diào)色效果。 所以運(yùn)用 Log to Rec.709 的LUT， 在調(diào)色流程中， 被廣泛調(diào)色師所接受。
那么對(duì)于 Rec.709 to Log 類型的 LUT， 很多人認(rèn)為使用該類 LUT 調(diào)色是錯(cuò)誤的， 無(wú)意義的。 為什么大家普遍會(huì)這么認(rèn)為？ 因?yàn)榇蠹叶济靼浊捌谂臄z的窄色域視頻， 在后期是無(wú)法變成寬色域的視頻 ； 前期拍攝的窄動(dòng)態(tài)范圍， 在后期也無(wú)法變成寬動(dòng)態(tài)范圍。 而Rec.709 to Log 恰恰就是較窄色域和較窄動(dòng)態(tài)范圍的 Rec.709 標(biāo)準(zhǔn)文件， 到較寬色域和較寬動(dòng)態(tài)范圍的Log 文件的轉(zhuǎn)換。 當(dāng)然這不是真正的內(nèi)在轉(zhuǎn)換，只是讓Rec.709 擁有 Log 的外觀特征。 在 Rec.709 的視頻上加載 Rec.709 to Log 類型的 LUT， 勢(shì)必會(huì)造成視頻信息損失、裁切的問(wèn)題。 所以大家普遍認(rèn)為用 Lut 將Rec.709 轉(zhuǎn)換成 Log 是不可行的。 其實(shí)這種看法是片面的。
Rec.709 to Log， 并不是毫無(wú)意義的技術(shù)。 在以前的膠片放映時(shí)代，就有運(yùn)用過(guò) Rec.709 to Log 類型LUT 的情況。當(dāng)時(shí)一些影片，運(yùn)用攝像機(jī)拍攝 Rec.709的視頻， 需要將數(shù)字的視頻文件轉(zhuǎn)換成電影膠片， 以在影院放映。 這時(shí)候， 就需要在視頻上加載 Rec.709 to Log 類型的 LUT， 將 Rec709 轉(zhuǎn)換成 Log， 再制作成膠片， 在電影院放映時(shí)， 色彩才能正確呈現(xiàn)。
在現(xiàn)在影視制作的全數(shù)字流程下， Rec.709 to Log 類型的 LUT 同樣擁有用武之地。 當(dāng)一個(gè)項(xiàng)目中同時(shí)擁有 Log 素材和 Rec.709 素材， 并且以 Log 素材為主， 那么我們?cè)谡{(diào)色時(shí)， 需要對(duì)素材進(jìn)行色彩管理 ：即給 Rec.709 素材加載 Rec.709 to Log 類型的的LUT，將 Rec.709 素材轉(zhuǎn)換為 Log 素材。 這里所說(shuō)的色彩管理， 是指將不同色彩空間、 不同Gamma 曲線的圖像素材， 統(tǒng)一為一種較大的色彩空間， 然后在該色彩空間的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)色。
為什么要將色彩空間統(tǒng)一后再做調(diào)色？ 因?yàn)楦髌放茢z影機(jī)的色彩空間和 Gamma 曲線都不相同， 導(dǎo)致圖像的色彩與反差不相同。 這種情況下做鏡頭間的顏色匹配會(huì)有難度。 有時(shí)候來(lái)回調(diào)整多次仍然不能有一個(gè)滿意的結(jié)果。 統(tǒng)一色彩空間后， 各種圖像的飽和度、 色相、 Gamma 曲線都在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)， 圖像的色彩外觀都趨于統(tǒng)一， 這時(shí)匹配顏色時(shí)， 就會(huì)容易許多， 調(diào)色效率也會(huì)大大提高。
在上文與題目中，作者多次提到 “ Rec.709 to Log類型的 LUT”。 注意， 這里有“ 類型” 兩字。 因?yàn)檫@是一類 LUT，而不是一個(gè) LUT。 Rec.709 to Log 是對(duì)這類 LUT 的一個(gè)統(tǒng)稱。 為什么 Rec.709 to Log 不是一個(gè) LUT 呢？ 上文中提到過(guò)：各品牌攝影機(jī)拍攝的 RAW文件、 Log 視頻的色彩空間和 Gamma 曲線都是不同的， 正是由于這個(gè)原因， Rec.709 to Log 類型的 LUT就會(huì)包含對(duì)多種 Log 的轉(zhuǎn)換。 例如 Rec.709 to Slog3 SGamut3.Cine 的 LUT， 意思就是將 Rec.709 視頻的色彩空間與 Gamma 曲線，轉(zhuǎn)換為 SONY 攝影機(jī)的SGamut3.Cine 色彩空間與 Slog3 Gamma 曲線。

3 在調(diào)色中如何運(yùn)用Rec .709 to Log類型的LUT

在調(diào)色中如何具體運(yùn)用 Rec.709 to Log 類型的LUT 呢？ 下面作者將以親自參與調(diào)色的“ 五糧液集團(tuán)CAVE 數(shù)字沙盤影片” 為例說(shuō)明。
五糧液集團(tuán) CAVE 數(shù)字沙盤影片的剪輯時(shí)間線上大部分是 RED EPIC 拍攝的 R3D 文件， 少量為Canon 5D Mark 2 補(bǔ)拍的 Rec.709 文件。 導(dǎo)演喜歡Kino35 ORIG STANDARD WB LUT 的膠片效果。亮部偏黃， 暗部偏青。 導(dǎo)演要求在該 LUT 的顏色基礎(chǔ)上， 適當(dāng)增加飽和度與亮度反差。
以下范例中的 R3D 素材與 Rec.709 素材在拍攝時(shí)， 白平衡均設(shè)置為 6500K。

對(duì)于 R3D 素材， 按照一般習(xí)慣我們將色彩空間設(shè)為 REDcolor4，Gamma 曲線設(shè)為 RED logFilm。在R3D 素材上加載 Log Kino35 ORIG STANDARD WB 的 LUT， 并增加節(jié)點(diǎn)， 根據(jù)畫(huà)面實(shí)際情況進(jìn)行飽和度和反差的調(diào)整。 R3D 素材調(diào)色前后對(duì)比如圖 1 所示。

R3D 素材調(diào)色節(jié)點(diǎn)如圖 2 所示。

對(duì)于 Rec.709 文件，我們先給其加載 Rec709 to REDlogFilm的 LUT， 讓其外觀轉(zhuǎn)換為REDlogFilm 的 Gamma 曲線和顏色。 再給其加載 Log Kino35 ORIG STANDARD WB 的 LUT。這時(shí)圖像 顏色與上述 R3D 素材感覺(jué)一致， 增加節(jié)點(diǎn)適當(dāng)調(diào)整亮度以匹配上述 R3D 鏡頭。Rec.709 素材調(diào)色前后對(duì)比如圖3所示。

Rec.709 素材調(diào)色節(jié)點(diǎn)如圖4 所示。

在該范例中， 由于運(yùn)用 LUT 轉(zhuǎn)換色彩和模擬膠片色彩效果， 在色相上我們沒(méi)有再進(jìn)行任何變化。 只是針對(duì)亮度進(jìn)行了調(diào)整， 以達(dá)到鏡頭間的匹配。 終的匹配結(jié)果令人滿意。
4如何制作適合各種項(xiàng)目特點(diǎn)的Rec.709 to Log LUT
在網(wǎng)絡(luò)上我們可以很容易地下載到各種免費(fèi)的 Log to Rec.709 的 LUT。 一些主流攝影機(jī)的 Log to Rec.709 LUT 甚預(yù)設(shè)在達(dá)芬奇調(diào)色軟件中。 但是在國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)上，卻很難下載到適合自身素材和工作流程的 Rec.709 to Log 的 LUT。 因?yàn)檫@種類型的 LUT 并不是現(xiàn)在調(diào)色使用的主流 LUT。 這就給國(guó)內(nèi)偏愛(ài)運(yùn)用 Rec.709 to Log 類型的 LUT 做色彩管理和調(diào)色的調(diào)色師們帶來(lái)了一定的困難。
現(xiàn)在有一款用于 LUT 制作的軟件， 名為 LUTCalc。LUTCalc 是 一 款 使 用JavaScript 編寫(xiě)的開(kāi)源工具， 用于生成、 分析、 可視化 Lut 文件。 該軟件有網(wǎng)頁(yè)的免費(fèi)使用版本， 地址為：
https://cameramanben.github.io/LUTCalc/LUTCalc/index.html 

LUTCalc 中預(yù)置了現(xiàn)在主流攝影機(jī)的色域、Gamma 曲線、 Rec.709 標(biāo)準(zhǔn)等參數(shù)。 經(jīng)過(guò)作者的測(cè)試， LUTCalc 完全可以用來(lái)制作 Rec.709 to Log類型的 LUT， 可以滿足一般制作的需要。 圖 5 為制作Rec709 to REDlogFilm LUT 的設(shè)置截圖。

在軟件左邊界面中， 我們可以定義錄制視頻的Gamma、Gamut （色域），以及輸出 LUT 的 Gamma、Gamut（色域）。
在軟件右邊界面中，可設(shè)置精度（如 3D 、33*33*33）、 亮度范圍（Data 或是 Legal）； LUT 使用類型（調(diào)色 LUT， 或是攝像機(jī) / 顯示設(shè)備 LUT）。
還可直觀地顯示輸入與輸出亮度曲線的對(duì)比圖；分量示波器、 矢量示波器等。

5在調(diào)色中運(yùn)用Rec.709 to Log類型LUT的總結(jié)

無(wú)論是在以前的數(shù)字中間片時(shí)代， 還是現(xiàn)在的全數(shù)字流程時(shí)代， 運(yùn)用 LUT 進(jìn)行色彩管理和匹配， 都是非?？茖W(xué)、 合理和必要的。
運(yùn)用 Rec.709 to Log 類型的 LUT 進(jìn)行調(diào)色， 其優(yōu)勢(shì)是調(diào)色效率高。 適合調(diào)色周期較短的項(xiàng)目。 可有效幫助調(diào)色師快速匹配鏡頭顏色。
其劣勢(shì)是會(huì)造成色彩信息的裁切與損失。 因?yàn)長(zhǎng)UT 轉(zhuǎn)換色彩， 是一種有損的轉(zhuǎn)換， 會(huì)裁切掉一些數(shù)據(jù)。 在實(shí)際制作中， 如果裁切的信息不多， 或者由于片子播放平臺(tái)要求不高（比如網(wǎng)絡(luò)發(fā)布， 會(huì)對(duì)片子進(jìn)行較大壓縮）， 那么完全可以運(yùn)用 Rec.709 to Log 類型的LUT 進(jìn)行色彩管理和匹配。

運(yùn)用 Rec.709 to Log 類型的 LUT 調(diào)色， 看似本末倒置， 但實(shí)際上根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)和實(shí)際要求， 靈活運(yùn)用， 其優(yōu)勢(shì)是要大大強(qiáng)于劣勢(shì)的。