Grundlagen: Grundlagen: Farbräume und was sie für den Filmer bedeuten von rudi - 24 Mar 2015 14:10:00
>Rec. 2020 ist zur Zeit in aller Munde und auch ACES verspricht gerade nicht weniger, als die Kamerawelt zu revolutionieren. Doch viele Anwender wissen noch nicht einmal, was es mit der gängigen Rec. 709 auf sich hat, oder was ein Farbraum eigentlich überhaupt ist. Daher stellen wir uns der Herausforderung, das ganze einmal möglichst einfach zu erklären... >(Sponsored by SAE)> zum ganzen Artikel
Aber bei ACES möchte ich nochmal nachfragen. Ich hatte ACES so verstanden, das eine Kamera weiterhin so aufzeichnet wie sie es nunmal tut, und ACES beschreibt dann lediglich wo diese Aufnahme Farblich liegt.
Das bedeutet wenn ich mit 4 verschiedenen Kameras aufzeiche brauche ich lediglich die Farbraum Eckpunkte aller 4 auf den gleichen Wert zu setzen und die Farben matchen.
D.H. das ACES genutzt wird um Farben zu matchen und nicht zum aufzeichen eines grösseren Farbraums.
Habe ich da etwas falsch verstanden?
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Peppermintpost hat geschrieben:netter Artikel. Schön zusammen gefasst.
Aber bei ACES möchte ich nochmal nachfragen. Ich hatte ACES so verstanden, das eine Kamera weiterhin so aufzeichnet wie sie es nunmal tut, und ACES beschreibt dann lediglich wo diese Aufnahme Farblich liegt.
Das bedeutet wenn ich mit 4 verschiedenen Kameras aufzeiche brauche ich lediglich die Farbraum Eckpunkte aller 4 auf den gleichen Wert zu setzen und die Farben matchen.
D.H. das ACES genutzt wird um Farben zu matchen und nicht zum aufzeichen eines grösseren Farbraums.
Ich fand die Erklärung vom CIE-Farbraum zu knapp. Hat das wirklich jeder Leser verstanden?
Ansonsten ist hier eine "recht gute" Erklärung: http://www.copyshop-tips.de/luf06.php
"Recht gute" in Anführungszeichen, weil das Thema schon recht abstrakt ist, selbst der Wikipedia-Artikel dazu ist nicht so intuitiv: http://de.wikipedia.org/wiki/CIE-Normvalenzsystem
ACES ist ein weites Feld und ich war mir nicht ganz sicher sicher, ob ioch es in diesen Artikel reinnehmen soll, aber ACES stellt auch im weiteren Sinn einen Farbraum dar und so kann man schon in desem Zusammenhang sehen, was da kommen wird. Das Problem ist, dass auch niemand sagt, ich zeichne jetzt Rec 709 auf, obwohl es jeder täglich macht. Und bei Rec 709 passiert auch nichts anderes, als dass die Kamera die Farb-Werte des Sensors eben auf die Rec 709 Gamut projiziert. Aber das ist auch nur die halbe Wahrheit, drum wollen wir zu ACES auch mal auch ein paar Grundlagenartikel machen. Nur sicherlich noch nicht in den nächsten Wochen.
Ich finde in dem Bereich haben wir Menschen es ordentlich verhauen, ein sauberes verständliches und weniger chaotisches Color Managment und Logik wäre schön
Dutzende Farbräume in dutzenden Codecs, mit verschiedenen Gamma-profilen und Legal bzw. Full Range.
In der Post, weiß keiner mehr was wo wie, in der VFX kannst du die Gamma Einstellungen machen und es kann im Finishing komplett falsch sein, weil Log-C Material wie interpretiert werden muss: Linear, Rec 709, Log-C, damit es am Ende wieder in Log-C im Grading ist.
Im Grading wird mit LUTs rumgeworfen und tausend Änderungen und am Ende nachm Encodieren, hast du ein Gammashift im Prores und DNXHD.
Klar gibt es problemlösungen & Workarounds, da wir tagtäglich damit Arbeiten müssen in der Post und tun und machen, aber einheitlich standadisiert ist was anderes, jeder Hersteller kocht sein eigenes Süppchen
Hoffentlich ist Aces schnellstmöglich etabliert, damit man als Colorist nicht bei jedem Encodingvorgang nochmal drüber schauen muss, ob man noch im richtigen Farbraum ist.
Apropo, jetzt mal eine mathematische Frage, wieso rede ich bei Rec 709, oder DCI P3 von einem Farbraum, wenn diese in einem XYZ Farbraum dargestellt werden. Es kann ja nciht gleichzeitig beides der Farbraum sein, XYZ ist doch eher ein Farbmodell in dem sich Farbräume einbetten, wie LAB oder Newton sein Farbmodell?
Und wieso hab ich bei der DCP Berechnung von DCI P3 in XYZ, wie immer man sich das mathematisch vorstellen muss, so komplett komische Farben, wenn ich es auf einem Rec 709 oder P3 Monitor wiedergebe? Und warum ist Kino P3, aber dann doch XYZ Farbraum.
Irgendwie fehlt da für mich teilweise die Logik, bzw. ich verstehe die Mathematik nicht, gibt ja auch nicht soviel zu dem Thema
Tja Robin, da triffst du leider den Nagel genau auf den Kopf.
Diese ganze Farbwissenschaft mag ja in der Theorie Sinn machen, und Mathematisch auch korrekt, aber in der Praxis ist das einfach nur noch der ober Gau.
Wenn ich z.B. mit einer 5D (kann jetzt auch jede andere Kamera sein) mit Magic Latern LUT aufnehme, das dann Linear interpretiere einen Display LUT zur Darstellung auf einem sRGB Monitor benutze, was hab ich denn dann am Ende wenn ich mein File heraus schreibe? Wie muss ich das Konvertieren, damit es bei Youtube dann genau so aussieht?
Das weiss halt kein Mensch! Und das war ja noch ein sehr einfaches Beispiel, weil wir hier nur von einer einzigen Quelle ausgehen. Wenn jetzt aber noch verschiedene Kameras mit unterschiedlichen Farbprofielen benutzt werden und dann evtl noch CG Elemente dazu kommen, dann lande ich doch im Nirvana.
Unabhängig davon wieviel Sinn das alles auf Mathematischer Ebene macht, und auch das kann man ja durchaus diskutieren, die eingebauten Fehlerquellen sind derart reichhaltig, das am Ende nur ein feststeht, das Master wird NIEMALS so aussehen wie bei der Aufnahme angedacht.
Ein CCIR601, oder Rec709 oder sRGB Workflow macht meiner Meinung nach extrem mehr Sinn, nicht weil es Mathematisch oder Theoretisch mehr kann, sondern nur weil es weiger Fehlerquellen beinhaltet, und weil unsere Monitordarstellung nunmal so ist.
Ich bin wie du auch sehr auf ACES gespannt, leider finde ich als Informationsquellen entweder Marketing BlaBla wo nach 10sec lesen schon klar ist, so wie die das beschreiben funktioniert es nicht, oder es ist irgend ein Mathematisches gewiggel, dem ich auch nicht folgen kann.
Man darf sehr gespannt sein, aber ich leide mit dir ;-)
p.s. ein Lineares Licht Modell hat Vorteile ich weiss, geschenkt. Aber bei Jurassic Park hat auch noch keiner über Linear nach gedacht und das sah auch mit heutigen Massstäben sehr gut aus. Also bin ich kein Fan von Linear, auch wenn mir die Vorteile bewusst sind.
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Das liegt aber nicht daran, dass das Thema so kompliziert ist sondern daran, dass das ganze Video munter mit Grafik kombiniert und nicht konsequent getrennt wird. Das die beiden Anwendungsgebiet nicht viel miteinander zu tun haben, hat sich noch nicht wirklich herumgesprochen.
Und selbst solche Sachen, wie das alte Apple Gammashift beruhte darauf, dass die Gammakurve für eine grafische Anwendung vorgesehen war und Apple fast 20 Jahre gebraucht hat, das zu erkennen und für Video abzuándern.
Das Prpblem findet also eigentlich vor dem Bildschirm statt.
Eines der Probleme besteht gerade in der Farbtransformation, die gern per LUT nach obskuren Berechnungen gemacht wird.
Daher ist die Mathematik nicht wirklich wegzulassen, es sei denn, das Ergebnis ist einem egal.
Was, z.B. ist davon die korrekte Blautransformation ? (nur mal so).
Und von ACES würde ich auch keine Wunder erwarten, denn ob ein Farbmodell grösser oder kleiner ist, spielt im Workflow keine besonders grosse Rolle und die Verfahrenswege muss man ebenso genau kennen, wie in andern Farbmodellen und der Anwendung der benutzten Farbräume.
Denn Du hast es nach wie vor mit denselben Zielfarbräumen zu tun.
Mit ACES bekommt man in erster Linie mal die unterschiedlichen RAW Formate in den Griff.
Wir haben jetzt bei einem Projekt (30min, demnächst Langfilm) ACES benutzt, gemischt wurden Alexa/Pocket/F5 (ProRes444, RAW, RAW). Hat sehr fein geklappt.
Um es grob zu umreißen, wir hatten einen FilmLight, Nuke 8, nen Resolve und Premiere als NLE. Alexa 2k Prores444 wurde nativ in Premiere geschnitten, bei der F5 wurden 4k Proxies in ProRes LT erstellt, dasselbe gilt für die Pocket@FullHD. Per FilmLight und Nuke aus dem Rohmaterial in 16bit EXR in Aces gewandelt und nach dem PL drauf conformt.
Hi- des singuläre Problem mit " Lineares Licht Modell" ist, das wir im
nicht linearen Lichtmodell arbeiten und der Kamera sagen, das es ein
"Lineares Licht Modell" ist.
Für unser jetziges Projekt ( vfx ist Set/Licht/Kulisse/Stoffe/verwendete
Farben/ Scheinwerfer= teilweise gerät aus dem 30 jährigen Krieg/ Stoffe
von Kostümen die sich anders verhalten als und!!! Stoffe gewebt auf alten
Webstühlen die ihre Farbmisch-anweisung aus dem Computer eines
farblabors bekamen..etz..)und die Maske der Schauspieler-hier eine
Anektote, das die Support-actress einen Anfall bekommen hat, als sie
geschminkt wie eine " subsurface-alpahnormalen-Wasser-leiche"
( im Arnold würde sie wh anders rendern als im vray- aber sie is ja echt :))
dann- Testshoot Dragon 6er- old light on- plötzlich- gefällt ihr das ( im
Spiegel)--- weil wir vorher wussten das es gehn wird.
Kette: wir haben 3 knochige Wochen damit verbracht- jedes Set und jede
Einstellung mit den drei Schüsslen zu matchen- drei weiter Reserve-cams
geeicht und die liegen derzeit alle in einem Bunker.
Als würden wir die positronische Wirkung von dem einen Neutrino erwaten, das dann fluxx genau auf Kamera nummer 4/Reserve einschlägt-und
alles fürn A--rssch..
Die Kette wurde bis in den Schnitt--weiter zum Rental gelegt.
Paranoja meets Seceret Service meets german Beamten-craftmans-sheep sr. sheed und..
wer wird wo wann ( Vertrieb/ marketing/ Endproducement) voll reingeigen- " DAS MUSS NOCH FETT ROTER WERDEN!!!"
Was wir vorhaben ist das... ale würden wir 1645 genau jetzt...mitten
in Prag stehen und das blanke Stahl bohrt sich in den Wampst des edlen
Herren..
ginge nat auch auf CNN... tryki..
aber es wäre schön wenn wir ein MODELL für die ganze SHOW verbindlich
machen würden--wäre.
ps mein Hobby ist Astrophysik.. würd gerne mal mit Hubble was filmen.
( net für die NSA :))
Was ich mich frage, wie UV-Vergütung der Linsen und IR Sperrfilter vor dem Sensor sich mit einem nicht linearen Sensor in einem grossen Farbraum verhalten.
Dann kann ACES schlussendlich nur ein theoretischer (linearer) Farbraum sein (Den verschiede Kameras teilweise abdecken).
Ist doch alles eine Idealisierung und Harmonisierung der Helligkeitswerte nach dem RGB-Filter (Pattern).
Zudem wenn wirklich mal das gesammte Spektrum dargestellt wird braucht es im Kino Sonnencreme, Sonnenbrille und Kühlwesten?
ACES liegt das CIE Farbmodell zugrunde, das die spektralen Eigenschaften (Intensitätsverläufe im Frquenzbreich (3,8 x 10e14 bis 7,7 x 10e14 / Vakuumwellenlängenbereich 380-760nm) der Lichtart, des standardisierten Normalbeobachters und der Remissionseigenschaften der Farbprobe zu den „Farbvalenzen“ miteinander verrechnet.
Darin kommt kein UV oder IR vor.
Paralkar hat geschrieben:In der Post, weiß keiner mehr was wo wie, in der VFX kannst du die Gamma Einstellungen machen und es kann im Finishing komplett falsch sein, weil Log-C Material wie interpretiert werden muss: Linear, Rec 709, Log-C, damit es am Ende wieder in Log-C im Grading ist.
Peppermintpost hat geschrieben:Das weiss halt kein Mensch! Und das war ja noch ein sehr einfaches Beispiel, weil wir hier nur von einer einzigen Quelle ausgehen. Wenn jetzt aber noch verschiedene Kameras mit unterschiedlichen Farbprofielen benutzt werden und dann evtl noch CG Elemente dazu kommen, dann lande ich doch im Nirvana.
Genau dafür ist ACES entwickelt worden. Ich habe das Gefühl, dass die meisten Members des Slashcam Forums nicht verstanden haben, worum es bei ACES wirklich geht.
Unter anderem ist ACES entwickelt worden, um VFX Elemete – die in 3D kreiert und sich entsprechend im "linear light space" befinden – mit live action Kameramaterial zu kombinieren. Durch den IDT (Imput Device Transform) – sofern vom Kamerahersteller bereitgestellt – werden die aufgenommen Daten der Kamera zurück in den "linear light space" der Akquirierung transformiert. Dadurch wird eine perfekte Kombinierung von CG und Live Action ermöglicht. Das selbe trifft natürlich auch für verschiedene Kameratypen zu.
In einem späteren Arbeitbeitsschritt werden die kombinierten Daten mit Hilfe des (ODT - Output Device Transform) in den gewünschten Farbraum tranformiert.
Eine weitere(s) Idee/Prinzip von ACES ist, das nur einmal gemastert werden muss, da die Transformierung in jeden gewünschten Farbraum möglich sein sollte (z.B.: DCI-P3 für's Kino und Rec709 bzw. in Zukunft Rec2020 für TV). Wie gut es sich in der Praxis von einem grösseren Farbraum in einen kleineren wandelt lässt, wird sich zeigen.
Natürlich spielt auch der grössere Farbraum/Gammut von ACES – für einen grösstmöglichen Spielraum in der Nachbearbeitung – eine entscheidende Rolle.
Wobei man sich von den Begrifflichkeiten ("linear light space") nicht irritieren lassen darf denn jede Kamera arbeitet im linearen Bereich. Früher nannte man das Luminanz, also der ungewichtete Y Anteil, im Gegensatz zum Luma, also dem Gamma korrigierten Anteil, wie er in den meisten gebräuchlichen Farbräumen gefordert ist.
Insofern hat sich gegenüber der RAW Verarbeitung nichts geändert, denn auch die arbeitet -bis zur Festlegung eins Zielfarbraums findet im "linear light space" statt.
Und auch bei RAW werden (sollten) VFX Elemente mit den Helligkeitswerten im farbraumneutralen Raum zusammengeführt-, um dann hinterher in den erforderlichen Zielfarbraum überführt zu werden.
Insofern unterscheidet sich RAW von ACES noch nicht, nur dass RAW in den unterschiedlichsten Formaten vorliegt und ein solcher, idealer Workflow meistens gar nicht möglich ist.
Und da greift ACES durch die entsprechende Normierung durch die SMPTE ein.
ACES ist also nichts Anderes als eine RAW Normierung bei gleichzeitiger Festlegung der mathematischen Normenklatur. Insofern stellt sich die Frage, ob es sich um einen "neuen" Farbraum handelt oder nicht vielmehr um ein Farbmodell, weil lediglich die "Mathematik" festgelegt wurde.
Aber die Smionik ist sicher zweitrangig dabei.
Vordergründig ist sicherlich, dass das RAW Durcheinander endlich damit beendet ist.
-Wenn alle Kamerahersteller mitmachen-; sonst transformiert man wieder Luma in Luminanz, gewinnt aber dadurch keine Vorteile.
Nur der Vollständigkeit halber möchte ich ergänzen, dass Sensoren theoretisch kein lineares Ansprechverhalten haben müssen, d.h. RAW-Daten können im Prinzip auch nichtlinear sein. Dazu kommen dann noch die Eigenschaften der Farbfilter mit ihren nahezu beliebigen Farbfiltermustern.
Absolut richtig.
Wobei diese (korrektur) Daten bei RAW in die Metadaten gehören (-die eben leider bei RAW nicht alle Hersteller bedient haben) und so im Workflow -die Metadaten- korrekt einfliessen konnten.
Solche Daten finden sich bei ACES in der IDT wieder -wofür es aber auch keine Garantie gibt.
Insofern muss es sich erst zeigen, wie gut ACES von den Herstellern eigentlich unterstützt wird.
Von alleine funktioniert das nämlich auch nicht und der Anwender muss den Workflow ebenso beherrschen, wie bei RAW.
Auch aus diesen Gründen, würde ich ein (lineares) RGB-Austauschformat bevorzugen, bei dem nur Dinge wie Auflösung und Primaries als Metadaten erforderlich sind, welches aber ansonsten die tatsächlich gemessenen Werte weitestgehend erhalten kann (d.h. man muss z.B. einen Weißabgleich nicht sofort vornehmen).
Dinge wie De-Bayering oder die Maskierung kapputter (Sub-)Pixel können bei einem Import aus den jeweiligen RAW-Daten in das RGB-Austausch-Format in einem ersten Arbeitsschritt erledigt werden.
ACES ist ja gerade gemacht, damit man die ganz Transformationen -mit ihren bekannten Fehlern- nicht mehr machen muss, also wirklich nur für die Produktionen, die sonst ein RAW vertragen würde.
Ich sehe ACES nicht als entweder oder als (endlich mal) geregeltes RAW.
Dazu kommt auch noch, dass ACES eigentlich eher für DCI konzipiert ist, weil ein RGB-Farbraum geräteabhängig (Digitalkamera, Scanner, Monitor, Projektor) ist.
Dagegen ist der XYZ-Farbraum geräte-unabhängig und ein Master in diesem Farbraum liefert weltweit die gleichen Farben und Farben-drücke mit den DCI-kalibrierten Digitalprojektoren.
Die in RGB-codierte Master werden auf die Farbraumgrösse (Farb-Gamut) des jeweiligen Displaysystems beschränkt.
Im XYZ- codierte Master dagegen können auf zukünftigen digitalen Displaysystemen ohne Beschränkung dargestellt werden.
Ausserdem kann ACES die gesättigten Naturfarben im Gelb-Orange-Bereich gut wiedergeben und eliminiert auch die Defizite im Blau-Cyan-Bereich, die DCI hatte und es kann auch uneingeschränkt LED Projektoren bedienen, was DCI auch nicht so prickelnd konnte und von dem die ganze RGB basierten Farbräume auch meilenweit weg sind.
Das hat die SMPTE ziemlich sicher auch alles im Schirm gehabt.
ACES wird also bestimmt nicht den gerätespezifischen Workflow für alle RGB basierten Grete ablösen ist aber eine gute Ergänzung.
ACES ist ein äußerst interessantes, spannendes und derzeit sehr aktuelles Thema, da die Version 1.0 erst vor kurzem offiziel verabschiedet wurde.
Ich beschäftige mich in meiner Bachelorarbeit auch mit dem Thema Farbräume, da genauer mit REC 709, DCI-(P3) und eben ACES.
Zwar geht es da um den Ansatz, ob der Otto-Normal-Verbraucher einen sichtbaren Vorteil durch den größeren Farbraum hat oder es ihm wenig bringt, aber auch dabei spielt natürlich ACES mit seinem enorm großen Farbraum eine Rolle.
ACES wurde zwar derzeit hauptsächlich entwickelt, um die derzetigen Projekte für die Zukunft in größtmöglicher Farbvielfalt archivieren zu können, jedoch hat es dadurch auch die Chance, in Zukunft der einzige Farbraum für alle Anwendungen zu werden.
Dafür müsste die Panel Industrie jedoch natürlich erstmal in der Lage sein, viel mehr Farben als derzeit darstellen zu können und das auch noch für die Masse bezahlbar zu halten.
Derzeit gibt es jedenfalls deutlich zu viele Farbräume mit zu unterschiedlichen Werten bezgl. z.B. Gamma oder Leuchtdichte.
Selbst bei vermeintlichen Standards wie Rec 709 gibt es ja bis heute kein genormtes Gamma und einen genau definierten Verlauf. Wie soll da eine immer gleichbleibende Qualität garantiert werden können?
Zumal dann auch noch beim Mastering einige Änderungen im Vergleich zum original von Land zu Land vorgenommen werden. Neuestes Beispiel ist da der Film "Nightcrawler", bei welchem die Deutsche Version deutliche aufgehellt wurde.
Ich denke, wir müssen zwischen einem Arbeitsfarbraum und einem Darstellungsfarbraum unterscheiden.
Ich habe bisher in keinem ACES Workflow den eigentlichen Farbraum "gesehen" denn vor jedem Sichtgerät ist spätestens eine Transformation nach sRGB und ein zusätzliches LUT des Herstellers.
Solange wir es also mit "rproduktionsgeräten" wie Monitoren zu tun haben, werden wir es immer in irgend einer Form mit der CIE 1931 Color matching Funktion zu tun haben und damit als Basis die CIE XYZ tristimuli.
Darauf bauen alle gbräuchlichen Farbräume auf.
Und im Grunde genommen ist ACES ja auch nichts Anderes als eine weggelassene Gewichtungsfunktion, die technisch zwar zur Vereinheitlichung der unterschiedlichen Lichtgestehungen beiträgt, aber mit dem menschlichen Sehen wenig zu tun hat.
Würden wir es mit einem solchen, ungewichteten Farbraum zu tun haben, hätten wir ein ähnliches Problem, wie es NTSC in den frühen Zeiten hatte.:
Unterschiedliche Farben von unterschiedlichen Herstellern.
Deswegen wird ACES auch ein rein technischer (Intrmdiate) Farbraum bleiben.
Bei ACES geht es ja auch gar nicht darum, neue -oder mehr- Farben zu definieren sondern ein neutrales aber einheitliches Speichersystem zu definieren und unterschiedliche Farbinterpretationen zusammen zu führen, indem lineares Licht nicht mit Gammaanteilen vermischt und anschliessend wieder neu gewandelt wird.
Der ACES Farbraum dient nur dem Spektrumvergleich und ist gar nicht in der Lage, darstellbare Farben zu repräsentieren.
Wenn sich ACES durchsetzn sollte, wird der Farbraum immer "unsichtbar" bleiben.
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