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每日一薦 | 視頻制作 | RAW 和 Log 簡介

2021-09-06 20:06 發(fā)布

幕后 | 后期分享

在 2018 年,Apple 還跟 ATOMOS 攜手推出了一款基于 ProRes 相同原理和基礎(chǔ)技術(shù)的 ProRes RAW,據(jù)說不僅能在 macOS 系統(tǒng)擁有跟 ProRes 一致的流暢后期(預(yù)覽)體驗(yàn)、比其它 RAW 格式更快的渲染速度和導(dǎo)出速度,還擁有更大的后期調(diào)節(jié)空間。

ProRes RAW 其實(shí)就是一個基于「幀內(nèi)編碼」的 RAW 格式。既能高效,文件不算大,對電腦性能的消耗也不算大。

那么「RAW」是什么東西呢?而很多主打視頻錄制相機(jī)上的「Log」又是什么東西呢?

-1-

何謂 RAW ?

RAW 嚴(yán)格意義上來說并不是一種格式,而是一種「形式」。

簡單來說,RAW 并不是傳統(tǒng)意義上的「圖像信息」,而是完整記錄下傳感器上原始的數(shù)據(jù)信息 —— 這堆數(shù)據(jù)是在傳感器轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)圖像(含視頻)前被記錄下來的,所以說 RAW 并不是傳統(tǒng)意義上的「圖像信息」,而是從傳感器輸出的數(shù)據(jù)流;這也說明它并不是一種格式,而是一種記錄的形式,可以類比成數(shù)碼時代的「菲林底片」。

我們知道,從前端相機(jī)、攝錄機(jī)錄制視頻,到后端顯示設(shè)備播放,中間是需要一連串「標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則」,從最前端的傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,到最末端的色彩標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化,才能將拍攝的畫面呈現(xiàn)到顯示器上面,中間的「標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則」定義了色彩標(biāo)準(zhǔn)、白平衡、對比度等標(biāo)準(zhǔn)。

而前面提到,RAW 的實(shí)質(zhì)是傳感器輸出的一堆數(shù)據(jù)流,因此它是沒有被「定義」的,是不包含色彩、白平衡、對比度等信息的,沒有被「標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則」束縛住,因此 RAW 的后期空間非常地大。

既然 RAW 是直接記錄傳感器數(shù)據(jù)的,那么 RAW 是不是就是「無壓縮」的呢?

答案并不一定,雖然說 RAW 不是視頻,不能像對圖像進(jìn)行編碼壓縮,但別忘了 RAW 的本質(zhì)是數(shù)據(jù)流,它跟其它數(shù)據(jù)文件一樣是可以對「數(shù)據(jù)」進(jìn)行壓縮的,這方面其實(shí)可以類比成我們打包的 zip、rar 等文件,在解壓讀取時,原始數(shù)據(jù)基本上是可以被全部還原的,只不過壓縮率并沒有視頻那么高而已。

另外,我們常說的「RAW 格式」,其實(shí)是一個統(tǒng)稱或者說是一個代稱;各家的記錄方法和壓縮的方法可能各有不同,因此各大廠商會有不同的 RAW 格式。

例如索尼的 ARW,佳能的 CR2、CR3、CRW,富士的 RAF,尼康的 NEF,松下的 RW2,當(dāng)然還有 Adobe 推出通用的 DNG(只針對圖片,哈蘇、徠卡等品牌使用)等等。

正因如此,RAW 格式的內(nèi)容基本無法直接在設(shè)備中打開,需要有各自的轉(zhuǎn)換的軟件或插件轉(zhuǎn)換成普通的圖像。即使是相同的 RAW 格式,不同的機(jī)型、不同的傳感器所需要的驅(qū)動方式一般也不同,這也是新款相機(jī)上市后,Adobe 的 RAW 插件庫需要更新才能打開該 RAW 格式文件的原因之一。

而文章開頭提到 Apple 的 ProRes RAW,其實(shí)是一種編碼格式,一種將 RAW 原始數(shù)據(jù)封裝保存的格式,說白了,是基于 RAW 的一種記錄和壓縮的方式。

-2-

何謂 Log?

Log 同樣算是一種「方式」,也算是一種「風(fēng)格」,但跟 RAW 不同,它的本質(zhì)是「視頻」,而非數(shù)據(jù)流。

在聊 Log 前,先來簡單講講:近十幾年來,我們的攝錄設(shè)備對顏色的捕捉能力是提升的,理論上前端相機(jī)、攝錄機(jī)能獲得的畫面色域越來越廣、動態(tài)范圍越來越寬;但是如今我們后端顯示設(shè)備的顯示能力變化,卻實(shí)遠(yuǎn)跟不上前端相機(jī)的變化,導(dǎo)致攝錄的前端和顯示的后端有所落差。這種技術(shù)發(fā)展上的不匹配,能讓更領(lǐng)先的一方(即相機(jī)、攝錄機(jī)等前端)擁有更大的調(diào)整空間,來調(diào)整適應(yīng)技術(shù)上更落后的一方(即顯示設(shè)備的后端),而 Log 就是發(fā)揮這部分空間的方式之一。

Log 可以理解為傳感器光信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號后,再進(jìn)行預(yù)處理的視頻,它已經(jīng)包含了白平衡、ISO 等信息,而傳感器豐富的色彩等信息,會被記錄在對數(shù)(Log)伽馬函數(shù)上,這個對數(shù)函數(shù)是以進(jìn)光量為底的。

這里想到一個不太恰當(dāng)?shù)念惐龋琑AW 可以理解為一組沒有處理的生鮮,買回家自行處理成喜愛的熟菜;Log 可以理解為預(yù)處理好的食材,能根據(jù)自己的喜好進(jìn)一步處理喜愛的熟菜。

Log 的原理說起來有點(diǎn)復(fù)雜,但簡單來說,靈感思路來源于柯達(dá) Cineon 系統(tǒng)的膠轉(zhuǎn)磁(膠片信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號)過程,當(dāng)時的膠片對光子的感應(yīng)方式是呈對數(shù)函數(shù)(log)關(guān)系的,是非線性的;而如今我們的數(shù)字信號,主要需要描述電壓和亮度的關(guān)系,而兩者之間是呈線性的冪函數(shù)關(guān)系,相比之下,對數(shù)函數(shù)所承載的信息一般要高(效)于線性的冪函數(shù),因此柯達(dá)這套系統(tǒng)膠轉(zhuǎn)磁過程中,用 Log 函數(shù)來承載膠片更寬的寬容度,在電影院復(fù)現(xiàn)的時候再套上一定的轉(zhuǎn)化規(guī)則,來適應(yīng)不同的銀幕(設(shè)備)播放。

—— 如今數(shù)字化的 Log 錄制方式正是仿照柯達(dá)這套膠轉(zhuǎn)磁的思路,將圖像傳感器上的色彩數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成 Log 被保存下來,用 Log 函數(shù)來重新分配曝光值,以保留傳感器最大的寬容度、更多色調(diào)。

因?yàn)?Log 格式擁有豐富的色彩空間、高光細(xì)節(jié)等,而我們一般的顯示設(shè)備輸出畫面色彩跟不上、顯示的標(biāo)準(zhǔn)更對不上(一般為 REC 709 標(biāo)準(zhǔn)),導(dǎo)致無法正確在我們的屏幕上展示,顯示設(shè)備唯有選擇了個折衷的方法:降低對比度、色度、寬容度來盡可能復(fù)現(xiàn)內(nèi)容,因此整個畫面看起來灰灰的 —— 這可以類比(真)HDR 內(nèi)容在 SDR 屏幕設(shè)備上播放,畫面同樣是灰灰的 —— 實(shí)質(zhì)是 Log 文件對如今大多數(shù)顯示設(shè)備的「降維打擊」。

所以說,Log 預(yù)留了非常大的后期空間,有助于我們在視頻后期對原始素材進(jìn)行調(diào)整;前面說到,Log 還只是「預(yù)處理食材」,要想下肚還需要對食材進(jìn)行處理烹飪,對于 Log 來說,不少人更喜歡用 LUT 進(jìn)行烹飪。

LUT 原意是「顯示查找表 / Look Up Table」,其實(shí)就是將一組色值輸出為另一組色值的工具,可以理解為這套東西是用來轉(zhuǎn)換色彩空間的,用到 Log 上也可以類比成為一套翻譯工具,將 Log 視頻翻譯成為我們普通顯示器能正常觀看的模式(色彩至少是相對正確的);當(dāng)然,不同的 LUT 能轉(zhuǎn)換出不同的成片效果(你也可以將 LUT 一定程度上理解為濾鏡,但不完全準(zhǔn)確)。

跟 RAW 一樣,基本上每個品牌都有自己的 Log 系統(tǒng),例如索尼有 S-Log、佳能有 Canon Log,松下有 v-log,Arri 有 LogC,大疆也有 DLog 等等。

-3-

總結(jié)

一般對視頻后期來說,RAW 離我們的距離還相對較遠(yuǎn),支持 RAW 內(nèi)錄的消費(fèi)級相機(jī)并不多,當(dāng)中不少一部分需要利用 SDI 接口(部分利用 HDMI 2.1 接口)外接設(shè)備外錄,成本也更高;但如今不少中高端相機(jī)都支持 Log 模式的輸出,對普通視頻工作者、愛好者來說,可編輯空間已足夠,后期操作上也更友好。

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