專業(yè)電視后期制作中顯示器的校正

張沭寧 江蘇省廣播電視總臺(tái)電視技術(shù)部

1．前言

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

不同視頻的規(guī)范，有不同的色彩空間標(biāo)準(zhǔn)。ITU 601是標(biāo)清SD的色彩空間標(biāo)準(zhǔn)， ITU709（Rec-709）是高清HD的色彩空間標(biāo)準(zhǔn)，BT.2020 (Rec.2020) 是超高清Ultra HD的色彩空間標(biāo)準(zhǔn)（這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)（由Digital Cinema Initiatives 數(shù)字電影倡導(dǎo)聯(lián)盟定義），圖1、圖2顯示了不同的色域標(biāo)準(zhǔn)。

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(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，制作不同標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的視頻時(shí)，一個(gè)顯示設(shè)備必須能正確顯示相應(yīng)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(diǎn)，除了專門的廣播級(jí)制作工藝規(guī)范之外，還有一個(gè)重要的步驟，就是出廠前預(yù)校正和定時(shí)校正。

通常在演播室中，我們大都配備價(jià)格不菲的專業(yè)技術(shù)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(shí)對(duì)這類監(jiān)視器進(jìn)行例行校準(zhǔn)，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(fèi)級(jí)的液晶顯示器作為編輯界面的監(jiān)看，同時(shí)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(zhǔn)的監(jiān)視器，將是一筆不菲的投資。同時(shí)，那些在家中、工作旅途中通過移動(dòng)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(fèi)級(jí)的校準(zhǔn)儀器，將非編電腦顯示器（包括移動(dòng)工作站的筆記本電腦屏幕）校準(zhǔn)成專業(yè)監(jiān)視器的色彩還原，將是一個(gè)快捷和經(jīng)濟(jì)的途徑，會(huì)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(shè)備顯示的顏色，把它和標(biāo)準(zhǔn)的色譜進(jìn)行比較，得出目前顯示的顏色和標(biāo)準(zhǔn)之間的差別，即偏色的程度。進(jìn)而通過軟件精密計(jì)算出要讓偏色回到標(biāo)準(zhǔn)色所需要調(diào)整的數(shù)值，最終把這個(gè)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)色塊數(shù)據(jù)的區(qū)別，并計(jì)算修正的數(shù)值，最終生成一個(gè)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(yīng)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(fèi)的此類軟件），用消費(fèi)級(jí)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(yīng)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(jí)別的分色色度計(jì)到最高級(jí)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(gè)校正顯示器示例來具體說明校正的流程。

2.1　顯示器測(cè)量

在正式校正之前，我們首先要對(duì)顯示器進(jìn)行一下測(cè)量，一方面了解顯示器目前的偏色情況，同時(shí)也可以留待和校正后的情況進(jìn)行對(duì)比，了解校正效果。

圖3　顯示器校正示意圖

2.1.1測(cè)量前準(zhǔn)備

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

（2）設(shè)置測(cè)量環(huán)境的光源，盡可能關(guān)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(guān)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(dòng)程序，安裝完后，電腦彈出信息，識(shí)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(gè)腳完全貼合屏幕，需要適當(dāng)調(diào)節(jié)配重塊的位置，同時(shí)，屏幕還需要有一定角度的后仰。

開始測(cè)量顯示器。首先，在已經(jīng)打開的色彩管理軟件上，點(diǎn)擊界面右上角的齒輪圖標(biāo)，打開預(yù)設(shè)窗口。

（1）選擇Gamma標(biāo)準(zhǔn)

在第一個(gè)“參考標(biāo)簽”下，選擇伽瑪下拉框，選擇ITU_BT1886，這是我們這次測(cè)量選用的伽馬（Gamma標(biāo)準(zhǔn)）。目前的顯示設(shè)備市場(chǎng)，ITU BT1886是最精準(zhǔn)、適應(yīng)范圍最廣的Gamma標(biāo)準(zhǔn)，也是能獲得最佳顯示效果的Gamma設(shè)置，它的數(shù)值與2.4的Gamma設(shè)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(shí)色彩管理軟件會(huì)彈出一個(gè)窗口，向你確認(rèn)，你是否連接了校色儀，如果連接了，那么就取消軟件默認(rèn)的模擬色度計(jì)模式，使用實(shí)際的色度計(jì)，因?yàn)槲覀円呀?jīng)插上了Spyder蜘蛛校色儀，所以選擇“Cancel”。

軟件會(huì)彈出它識(shí)別插入電腦的校色儀是什么型號(hào)的，如果不是，可以自行選擇正確的型號(hào)。

（3）顯示器測(cè)試

選擇好校色儀型號(hào)（這里我們選擇Spyder4）以后，依次進(jìn)行飽和度測(cè)試，色階測(cè)試，色卡測(cè)試，直至測(cè)試完第五個(gè)測(cè)試面板，色卡測(cè)試。

圖5　色彩管理軟件預(yù)設(shè)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(cè)試

圖9　色域測(cè)試

圖10　色卡測(cè)試

2.1.2 測(cè)試結(jié)果

經(jīng)過測(cè)試顯示，對(duì)于Rec709色域而言，這臺(tái)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(dǎo)致顏色方面dE2000數(shù)值較大，測(cè)量結(jié)果顯示顯示器顯示的顏色和標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)擊色彩管理軟件頂部工具欄LUT圖標(biāo)，這是顯示器校正工具，軟件立刻彈出一個(gè)窗口，讓你選擇校正以后的LUT文件存放在哪里。

圖10　色卡測(cè)試

圖12　選擇要校正的色彩空間

選擇好目錄后，點(diǎn)擊LUT按鈕即可開始校正。軟件彈出對(duì)話框，選擇需要校正的色彩空間，對(duì)于電視制作而言，選擇高清的Rec709，然后點(diǎn)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(duì)高清的Rec709的校正LUT文件。

2.3　應(yīng)用校準(zhǔn)結(jié)果LUT文件

對(duì)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(hào)，只需在顯示器上面直接裝載校準(zhǔn)LUT 文件，顯示器就能正確顯示校正后的色彩了

圖13　進(jìn)入項(xiàng)目設(shè)置

圖14　在查找表的“3D色彩監(jiān)視器查找表”中導(dǎo)入

對(duì)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(yīng)用校準(zhǔn)LUT，同樣可以達(dá)到校準(zhǔn)顯示器的目的。

2.3.1Davinci Resolve 達(dá)芬奇

（1）啟動(dòng)DaVinciResolve軟件。進(jìn)入調(diào)色項(xiàng)目，選擇文件>項(xiàng)目設(shè)置，彈出項(xiàng)目設(shè)置窗口，切換到“色彩管理”標(biāo)簽，首先，選擇“打開LUT文件夾”按鈕，達(dá)芬奇將會(huì)彈出存放所有LUT文件的文件夾，默認(rèn)路徑為C：ProgramDataBlackmagic DesignDaVinciesolveSupportLUT，把校正LUT文件放進(jìn)這個(gè)文件夾。

（2）點(diǎn)擊“更新列表”,更新LUT列表。

（3）將校正LUT文件導(dǎo)入達(dá)芬奇，在“3D色彩監(jiān)視器查找表”下拉框，選擇剛導(dǎo)入的顯示器校正LUT文件。達(dá)芬奇軟件的Color面板正中的調(diào)色窗口畫面的顏色會(huì)立刻變化。此時(shí)，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(zhǔn)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(jìn)。

2.3.2Adobe Aftereffects

在創(chuàng)作作品的時(shí)候，后期特效也是必不可少的。在整個(gè)工作流程中，必須進(jìn)行一致的色彩管理。下面介紹如何在AE里面應(yīng)用校正LUT，實(shí)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(yīng)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(yīng)用校正LUT文件。

（1）打開AE，導(dǎo)入素材，并新建一個(gè)Comp。

在Comp 新建一個(gè)調(diào)整層，在這個(gè)調(diào)整層上應(yīng)用的效果，會(huì)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(gè)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(duì)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(guān)閉調(diào)整層的眼睛圖標(biāo)，可以切換校正前后的顏色。

(3）添加完校正LUT以后，還可以進(jìn)行如下操作：

① 可以點(diǎn)擊鎖圖標(biāo)，鎖定校正調(diào)色層；

② 也可以點(diǎn)擊隱藏圖標(biāo)，讓調(diào)色層處于隱藏模式；

③ 啟動(dòng)層隱藏全局開關(guān)。

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(shí)候新建層會(huì)處于校正LUT層的頂部，此時(shí)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(shí)候，需關(guān)閉LUT校正層。

2.3.3Adobe Premiere Pro

對(duì)于電視機(jī)構(gòu)后期制作中使用較頻繁的剪輯軟件Adobe Premiere Pro也可以應(yīng)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(duì)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(guān)位置

對(duì)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(gè)剪輯流程都有一個(gè)正確的監(jiān)看色彩，同樣，在最后渲染輸出的時(shí)候，需要關(guān)閉調(diào)整層。

對(duì)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(xiàng)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(jìn)行剪輯。剪輯期間可以關(guān)閉Lumetri Color調(diào)色面板。

3．結(jié)束語

對(duì)于使用視頻或圖像內(nèi)容的專業(yè)人士來說，顯示器校準(zhǔn)是必須的。通過免費(fèi)的校色軟件和普通的民用級(jí)校色儀，我們可以經(jīng)濟(jì)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(shí)間。