关于颜色空间管理

关于颜色空间

颜色空间是定义显示设备（如监视器或投影仪）将颜色数值转换为颜色的规则的配置文件。

在计算中，颜色通常由三个数值定义：一个红色值，一个绿色值和一个蓝色值，用作加色混合的原色。 它们的值介于 0 和 255 之间。 这些原色值产生实际的红色、绿色和蓝色光，强度与值成比例。 不同原色混合生成不同的色调，例如青色、黄色和品红色，三个原色全部混合将得到白色。

颜色空间决定了如何使用每种原色值确定相应颜色信号的强度。 例如，有一个蓝色值是 127，恰好是 0 到 255 范围中点。 但它产生的蓝色光不会刚好介于黑色和显示器可能产生的最浅蓝色光中点，因为监视器不会将色值以线性比例转换为颜色信号，而是通过指数函数等曲线比例转换。 这是因为人眼对低光强度之间的差异比高光强度之间的差异感知更好。 所以，如果要尽可能体现原色 255 个值的细微差别，较低值之间的差异必须小于较高值之间的差异。 关键点在于，对于人眼来说，无论是什么色值，增加 1 后感知到的强度值并无不同。

将色值转换为颜色强度的曲线函数称为伽马转换曲线，每个颜色空间都有各自的伽马转换曲线。 计算中最常用的颜色空间 sRGB 具有一个用于重现 CRT 显示器的伽马转换曲线。 但 HD 电视 Rec. 709 最常用的颜色空间具备的伽马转换曲线要优于 sRGB 的。

颜色空间的另一个方面是显示的颜色范围。 常用颜色空间，例如 sRGB、Rec. 709 以及 Display P3 可以显示相同的人眼能感知到的有限颜色子集。 该子集中绿色显示范围内特别受限。 颜色空间 Rec. 2020 支持的颜色范围则更广，尤其是绿色。 Rec. 2020 因此更受终端创作青睐，但目前支持 Rec. 2020 的显示器非常昂贵，所以用它创作 要牺牲硬件兼容性。

正因为如此，创作通常使用不同于标准 sRGB 的特定颜色空间。 这一情况会引起一些常见的创作问题，例如：

  • 创作角色模型和背景等素材的颜色空间，可能是与作品创作的不同，是特定的。
  • 项目合作者使用的显示器可能不使用项目交付所需的颜色空间。
  • 合成艺术家可能更喜欢使用特定的颜色空间进行合成，因为使用线性值的颜色空间与使用伽玛曲线的颜色空间相比，特效效果可能会不同。

Harmony 的颜色空间

为确保创作的颜色一致性，Harmony 允许指定输入（绘图、位图图像）、输出（渲染帧、影片）的颜色空间，以及用于合成场景的内部颜色空间。 具体来说，您可以为以下内容指定不同的颜色空间：

  • 每个绘图图层和位图图像
  • 场景
  • 摄像机视图中的预览图像
  • 渲染图像和影片

场景中渲染帧的工作方式如下：

  1. Harmony 将每个绘图图层和位图图像中的颜色从各自的颜色空间转换为场景的工作颜色空间。
  2. 场景中的所有视觉元素和特效均合成到一个图像中，全部位于场景的工作颜色空间中。
  3. 判断帧是预览图像还是最终帧，将图像转换到为摄像机视图或为渲染选择的颜色空间。

下图说明了该流程：

注意 在摄影机视图中，以上程序仅在使用 Render View（渲染视图）模式时适用。 在 OpenGL 视图模式下，绘图图层的颜色空间将被忽略，位图图像的颜色将跳过场景的颜色空间，直接从各自的颜色空间转换到预览颜色空间。 因此，进行颜色灵敏度高的工作是，必须启用摄像机模式的 渲染视图模式。

那么，为了正确管理作品中的颜色，必须确保：

Harmony 默认支持以下颜色空间：

  • Linear（线性）：原色和白点与 sRGB 和 Rec. 709 相同，但未对色值应用伽马转换曲线。 该颜色空间对于合成在 sRGB 或 Rec 709 渲染的中间图像 很有用。
  • Display P3：（显示 P3:）常用于数字投影的颜色空间。 它的原色与 DCI-P3 相同，白点与 sRGB 相同，伽马转换曲线与 sRGB 相同。
  • Display P3 Linear（Display P3 线性）：除没有伽马转换曲线外，其他与 Display P3 相同。 该颜色空间对于合成在 Display P3 渲染的中间图像很有用。
  • Rec. 709:HDTV 使用的颜色空间。 它的原色及白点与 sRGB 相同，但伽马转换曲线不同。
  • Rec. 709 2.4:该颜色空间除伽马转换曲线是 2.4 外，其它和 Rec. 709 或 sRGB 一样（按照 ITU-R BT.1886）。 该颜色空间之所以存在，是因为有的编辑系统使用伽玛转换曲线 2.4，而不是 Rec. 709.
  • Rec. 2020： 用于超高清电视 (UHDTV) 的颜色空间。 它有复杂的伽玛转换曲线，并且原色涵盖的颜色数量比其他颜色空间要多，特别是人类可感知的绿色。
  • Rec. 2020 2.4:该颜色空间除伽马转换曲线是 2.4 外，其它和 Rec. 2020 一样（按照 ITU-R BT.1886）。 该颜色空间之所以存在，是因为有的编辑系统使用伽玛转换曲线 2.4，而不是 Rec. 2020.
  • Rec. 2020 Linear（Rec. 2020 线性）：除了没有伽马转换曲线外，其它和 Rec. 2020 一样。 该颜色空间对于合成在 Rec 2020 渲染的中间图像 很有用。
  • sRGB：通常用于标准计算机监视器的颜色空间。 它的原色和白点和 Rec. 709 一样，但伽马转换曲线不同。

这些颜色空间由 OpenColourIO 规范定义，该规范是基于文本的技术，用于规定颜色空间以及规定如何在颜色空间之间转换。 所以，可以将 Harmony 配置为根据需要支持不同的颜色空间。 此外，如果管道中的其他软件使用特定的 OpenColourIO 配置文件定义其色彩空间，Harmony 也可以在颜色空间定义中使用此文件。 如需更多信息，请参阅 自定义可用的颜色空间。

注意 Harmony 17 或更早版本中创建的场景默认禁用了颜色空间管理。 如果要为 Harmony 更早版本中创建的场景启用颜色空间管理，请参阅 设置场景的工作颜色空间。