影視劇拍攝現(xiàn)場實時調(diào)色系統(tǒng)研究與搭建

（中國傳媒大學(xué)動畫與數(shù)字藝術(shù)學(xué)院，北京 100024）

一、引言

隨著數(shù)字流程在當(dāng)今的影視作品制作中扮演著越來越重要的角色，數(shù)字化的故事版，數(shù)字化的存儲介質(zhì)，數(shù)字化的中間片處理以及數(shù)字化的放映，相較于膠片時代的傳統(tǒng)流程，數(shù)字流程的一大特性就是直觀、便捷，在現(xiàn)場能迅速地回看所拍攝的素材，那么對于這樣的特性，新時代的影視工作者應(yīng)當(dāng)改變思路，將一些處于后期的工作步驟相應(yīng)的，恰當(dāng)?shù)匾浦驳角捌诘呐臄z當(dāng)中，調(diào)色這一工序，在數(shù)字化的進程中，工序的改變勢在必行。

二、現(xiàn)場實時調(diào)色的必要性

（一）數(shù)字化流程的興起，現(xiàn)場獲取數(shù)據(jù)更為便捷

長久以來，調(diào)色作為一項完全后期的工作步驟，在整個影視作品的制作環(huán)節(jié)中起到了舉足輕重的作用，但是若調(diào)色師與導(dǎo)演和攝影指導(dǎo)在拍攝現(xiàn)場一起進行工作，這樣的即可以節(jié)省時間，又可以根據(jù)現(xiàn)場的情況對于燈光和布景的顏色亮暗等細節(jié)進行實時調(diào)整，非常高效地完成與客戶之間對于畫面最終效果的溝通。加之?dāng)?shù)字設(shè)備的信號采集與處理越來越方便快捷，所以，現(xiàn)場調(diào)色的想法逐漸變成可能。

（二）Log曲線的出現(xiàn)導(dǎo)致現(xiàn)場監(jiān)看的不準(zhǔn)確性

為了能夠在Rec709有限的色彩空間下記錄更多的影像細節(jié)，各個數(shù)字攝影機器材廠商為自己的攝影機研發(fā)了各自的LogGamma色彩曲線，LogGamma曲線是通過一條對數(shù)曲線，將攝影機CMOS捕捉到的Liner視頻信號對應(yīng)到我們的顯示設(shè)備可顯示出的Rec709色彩空間中，但是由于其包含的顏色遠遠超出了Rec709所能承載的色彩極限，所以，在我們最終的到的畫面中，呈現(xiàn)出『灰』的特性。如果我們按照『灰』的畫面去控制曝光或者去控制現(xiàn)場美術(shù)的色彩，是不準(zhǔn)確的，在后期色彩校正的過程中，會出現(xiàn)許多的麻煩。

三、其他解決方案對于此套實時調(diào)色系統(tǒng)的劣勢分析

（一）攝影機的內(nèi)置還原系統(tǒng)影響色彩傳遞的準(zhǔn)確性

攝影機廠商在攝影機中內(nèi)置了Rec709的色彩模式，能夠讓攝影師看見經(jīng)過還原的擁有正常色彩的畫面，但是由于攝影機工作的拍攝環(huán)境千差萬別，所以說為了能讓這個內(nèi)置的色彩模式有更大的適用性，在制作上，將其寬容度變窄，以便將出錯率降低，誠然，完全按照此內(nèi)置色彩模式拍攝，拍攝出的Log畫面不會有任何的曝光問題，但是由于其寬容度窄，使得對于現(xiàn)場的燈光布置的要求提高，例如，在Rec709色彩模式中，由于其過窄的寬容度，暗部細節(jié)已全部缺失，那么，按照標(biāo)準(zhǔn)來說，應(yīng)該再加一盞燈來提亮暗部，但是在實際的后期調(diào)色中，利用高寬容度的Log素材，暗部這塊區(qū)域是有細節(jié)的，完全沒有必要花時間來加這一盞燈，這就造成的工作效率的下降。

（二）Lut的使用可解決色彩的還原問題，但是不可進行參數(shù)調(diào)整

LUT（Look Up Table）的意思是色彩查找表，對于Log素材在Rec709色彩空間中的還原，我們都是基于LUT原理，將拍攝到的素材顏色對應(yīng)到正常的Rec709色彩空間中，同理我們可以使用LUT來制作一些風(fēng)格化的效果，實現(xiàn)影調(diào)的調(diào)配。將制作好的LUT加載到攝影機中，即可監(jiān)看到帶有影調(diào)風(fēng)格的畫面，但是拍攝現(xiàn)場的環(huán)境時刻發(fā)生著變化，過于特殊的對應(yīng)關(guān)系導(dǎo)致適應(yīng)性急劇降低，且LUT一旦生成便不可更改，所以Lut在拍攝現(xiàn)場也具有一定的局限性。

三、搭建現(xiàn)場的實時調(diào)色系統(tǒng)

（一）在現(xiàn)場進行系統(tǒng)的組裝

在現(xiàn)場實時調(diào)色系統(tǒng)的組裝上，我選用三根75歐姆雙公頭BNC同軸電纜，兩根ThunderBolt線纜，一臺AJA Io4K設(shè)備，監(jiān)視器一臺，MacBook Pro一臺，調(diào)色臺一個，Davinci授權(quán)加密狗一個。首先使用第一根75歐姆雙公頭BNC同軸電纜鏈接攝影機的SDI OUT接口和Io4k的SDI IN接口，并將此采集盒通過ThunderBolt線纜連接到MacBook實現(xiàn)視頻信號的采集，將Io4K的SDI OUT接口與監(jiān)視器的SDI IN接口通過75歐姆雙公頭BNC同軸電纜相連接，實現(xiàn)視頻信號的調(diào)色監(jiān)看，將最后一根75歐姆雙公頭BNC同軸電纜與監(jiān)視器的SDI OUT和 導(dǎo)演監(jiān)視器的SDI IN相連接，最終實現(xiàn)整套系統(tǒng)的搭建。

（二）系統(tǒng)穩(wěn)定性測試

在正式將系統(tǒng)投入使用之前，對我搭建的現(xiàn)場實時調(diào)色系統(tǒng)進行了一系列壓力測試，其中包括，多節(jié)點壓力測試，二級調(diào)色測試，摳像測試，高碼流數(shù)據(jù)動態(tài)測試。

對于多節(jié)點壓力測試，當(dāng)在Davinci中添加到6個節(jié)點的時候，輸出的畫面會有大約半秒鐘的延遲，但是畫面仍舊保持流暢，當(dāng)添加到10個節(jié)點的時候，電腦CPU占用率達到極值，但是仍可保持畫面的流暢性，且延遲沒有增加，對于一級校色來說，3個節(jié)點就夠用，所以節(jié)點壓力測試通過。

二級調(diào)色測試，將畫面中特殊的顏色選定出來，進行色相的改變，觀察系統(tǒng)對于特殊操作的實時處理性能和穩(wěn)定性。經(jīng)測驗，在二級調(diào)色中，系統(tǒng)無明顯延遲，色相調(diào)整準(zhǔn)確且快速，故二級調(diào)色測試通過。

摳像測試，將攝影機放置于綠色背景之前，對于綠色背景進行摳像并實施VFX特效合成步驟，經(jīng)測驗，電腦在過程中，CPU占用率極高，且反應(yīng)出現(xiàn)卡頓，但是輸出的信號在測試的半小時時間中保持穩(wěn)定且無掉幀現(xiàn)象，但是由于電腦卡頓的原因使得工作效率降低，在預(yù)算充足的情況下，可以考慮將MacBook Pro更換成Mac Pro。

高碼流數(shù)據(jù)動態(tài)測試，由于編解碼的原因靜態(tài)畫面和動態(tài)畫面的碼流是不一樣的，為了應(yīng)對最極端的狀況，在測試中將攝像機進行告訴的搖動，觀察畫面的延遲和掉幀情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)除了有大約1秒鐘的延遲之外，別無其他的缺陷，測試成功。

（三）弊端以及改進的方向

經(jīng)過測試和現(xiàn)場實際工作的效果來看，這套現(xiàn)場實時調(diào)色系統(tǒng)可以勝任色彩還原與風(fēng)格化調(diào)整的工作，但是滿載負荷時會有最大為1秒鐘的延遲，對于導(dǎo)演來說只要不出現(xiàn)丟幀情況，對于監(jiān)看是完全沒有影響的，唯一受影響的是攝影組，焦點和跟機員因為需要畫面的實時性，所以在拍攝時不能一直監(jiān)看經(jīng)過系統(tǒng)給出的監(jiān)看畫面，這一點看似是因為硬件繁雜導(dǎo)致的結(jié)果，我也一直致力在尋找更簡潔的搭建方式。

此外，下一步的目標(biāo)是多機位的實時調(diào)色，因為影視拍攝現(xiàn)場多為雙機或多機位拍攝，僅對其中一個機位進行現(xiàn)場實時調(diào)色是不夠的。

總結(jié)來說，這套現(xiàn)場實時調(diào)色系統(tǒng)可以滿足大部分的廣告拍攝和劇情片拍攝的需求，在準(zhǔn)確還原LogGamma曲線素材的同時，可以根據(jù)攝影指導(dǎo)和導(dǎo)演的意見進行影調(diào)調(diào)整，并導(dǎo)出相關(guān)數(shù)據(jù)文件，在后期正式調(diào)色流程中加以使用，這套系統(tǒng)大大地方便了拍攝現(xiàn)場的色彩傳達與色彩管理，目前越來越多的劇組和影視工作人員開始采用此套系統(tǒng)或研發(fā)新的系統(tǒng)，處于數(shù)字化發(fā)展的洪流之中，變革是重要的，也是必須的，現(xiàn)場調(diào)色的出現(xiàn)，也許只是整個影視工業(yè)變革的開始，我也將持續(xù)的關(guān)注新的科技及動向并加以研究。