實(shí)際上，國內(nèi)的很多調(diào)色愛好者甚至是在職的調(diào)色師對(duì)LUT都存在或多或少的誤解或錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。本文試圖為讀者細(xì)數(shù)LUT的前世今生，廓清一些混亂的認(rèn)識(shí)，幫助讀者建立正確的LUT調(diào)色理念。當(dāng)然，限于本人學(xué)識(shí)，疏漏錯(cuò)誤之處難免，望高手使勁“拍磚”！近年來，影片剪輯包裝完成后還需要調(diào)色成為很多影視制作人的一個(gè)共識(shí)。調(diào)色軟件和調(diào)色教程接觸多了之后，你會(huì)不可避免地接觸到一個(gè)東西——LUT。LUT似乎擁有神奇的魔力，一個(gè)原本灰暗無光的畫面通過加載LUT之后立即煥發(fā)光彩。一個(gè)個(gè)LUT就像一個(gè)個(gè)濾鏡一樣，可以讓你快速得到多種調(diào)色風(fēng)格。似乎只要擁有了LUT就可以調(diào)出隨心所欲的影調(diào)風(fēng)格了。事實(shí)果真如此嗎？

LUT到底是什么？

從名字上說，LUT是LookUp Table的簡稱，LookUp Table的意思是查找表。所以一些軟件的中文版本中，LUT被翻譯為“查找表”或“查色表”。很多人會(huì)把LUT看成是一種“黑魔法”，將其神秘化，然而LUT是再正常不過的東西。LUT文件就是一個(gè)包含了可以改變輸入顏色信息的矩陣數(shù)據(jù)。從本質(zhì)上可以將LUT視為函數(shù)，就是能在其中通過一個(gè)對(duì)象查到另一個(gè)對(duì)象，呈現(xiàn)一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。LUT中的兩個(gè)對(duì)象往往具有等價(jià)性，譬如摩斯電碼與英文字母的關(guān)系，摩斯電碼長短信號(hào)的排列等同于與之對(duì)應(yīng)的英文字母。LUT本身并不進(jìn)行運(yùn)算，只需在其中列舉一系列輸入與輸出數(shù)據(jù)即可，這些數(shù)據(jù)呈一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，系統(tǒng)按照此對(duì)應(yīng)關(guān)系為每一個(gè)輸入值查找到與其對(duì)應(yīng)的輸出值，這樣即可完成轉(zhuǎn)換。

上面這一段話可能把一些人看暈了，這種極端數(shù)學(xué)化的描述產(chǎn)生了理解障礙。不要慌，我們找一個(gè)LUT文件看看它到底寫了些什么。達(dá)芬奇調(diào)色軟件中自帶了FilmLooks系列LUT，可以用來模擬富士膠片和柯達(dá)膠片的洗印風(fēng)格。在硬盤上找到“Rec709 Kodak 2383 D65.cube”文件，可以看到它的后綴是.cube，這個(gè)文件格式不是每一個(gè)程序都可以打開的。

好在它和文本文件類似，我們可以使用文本編輯工具打開。打開之后，可以看到這個(gè)文件一開始是一堆注解，下方的就是一大串的數(shù)據(jù)。在文件中下方的數(shù)據(jù)還有很多，我截圖的時(shí)候沒有完全截出來。我們可以看到這些數(shù)據(jù)的小數(shù)點(diǎn)精度已經(jīng)達(dá)到了小數(shù)點(diǎn)后六位。數(shù)據(jù)呈現(xiàn)為三列N行，三列代表的是紅綠藍(lán)三個(gè)通道的信息。

這樣一個(gè)表格有點(diǎn)像我們熟悉的九九乘法表，假設(shè)計(jì)算機(jī)的內(nèi)存里已經(jīng)加載了乘法表，當(dāng)我們輸入4和8，并點(diǎn)擊等號(hào)的時(shí)候，計(jì)算機(jī)并不用CPU去直接計(jì)算4*8，而是在內(nèi)存里查找九九乘法表中4和8相交時(shí)的數(shù)值。所以這個(gè)原理告訴我們，使用LUT文件來調(diào)色的時(shí)候，軟件并不進(jìn)行特別復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，而是根據(jù)輸入顏色的數(shù)值通過LUT文件，直接查找到輸出顏色的數(shù)值。

1D LUT和3D LUT有什么區(qū)別？

有過LUT使用經(jīng)驗(yàn)的人會(huì)發(fā)現(xiàn)，LUT分成兩種，一種是1D的，一種是3D的。很多人會(huì)產(chǎn)生疑問，1D LUT好呢還是3D LUT好呢？我應(yīng)該選用1D LUT還是3D LUT？它們到底有什么分別呢？

對(duì)于這個(gè)問題，我們可以先看一下如圖所示的LUT結(jié)構(gòu)圖，LUT可以從結(jié)構(gòu)上分為兩種類型，一種是1DLUT，另一種是3D LUT，即俗稱的一維查找表和三維查找表。兩者在結(jié)構(gòu)上有著本質(zhì)的區(qū)別，應(yīng)用的領(lǐng)域也不同。

1D LUT的輸入與輸出關(guān)系如以下公式:

Rout=LUT(Rin)

Gout=LUT(Gin)

Bout=LUT(Bin)

該LUT輸出的三個(gè)色彩分量僅與自身分量的輸入有關(guān)，而與另外兩個(gè)分量的輸入無關(guān)，這種分量之間一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系就是1D LUT。對(duì)于10比特系統(tǒng)來說，一個(gè)1D LUT包含1024 x 3個(gè)10比特?cái)?shù)據(jù)，總的數(shù)據(jù)量為1024 x 3 x 10=30Kbit，可見一個(gè)1D LUT的文件量是相當(dāng)小的。1D LUT具有數(shù)據(jù)量小、查找速度快的特點(diǎn)。

3D LUT輸人與輸出關(guān)系如以下公式:

Rout=LUT(Rin，Gin，Bin)

Gout=LUT(Rin，Gin，Bin)

Bout=LUT(Rin，Gin，Bin)

以上公式表達(dá)的是3D LUT的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從中可以看到轉(zhuǎn)換后色彩空間的每一種色彩與轉(zhuǎn)換前的RGB三色均相關(guān)，這也是3D LUT區(qū)別于1D LUT最本質(zhì)的特點(diǎn)。

3D LUT的數(shù)據(jù)量是非常大的，因此需要采用插值的方式計(jì)算，也就是進(jìn)行一定節(jié)點(diǎn)的采樣，節(jié)點(diǎn)的數(shù)目是衡量3D LUT精度的重要標(biāo)志。3DLUT的節(jié)點(diǎn)數(shù)目一般是2n+l，譬如17、33、65、129、257等，目前市面上的色彩管理系統(tǒng)可支持最高的單色彩通道節(jié)點(diǎn)數(shù)目為257。

以上知識(shí)怎樣指導(dǎo)實(shí)踐呢？總結(jié)并引申一下就是：

?1D LUT數(shù)據(jù)量小，3D LUT數(shù)據(jù)量大，為了讓3D LUT更加實(shí)用，需要進(jìn)行插值運(yùn)算，插值精度對(duì)最終結(jié)果會(huì)產(chǎn)生影響。最低插值17，最高257，但并不意味著實(shí)用257的節(jié)點(diǎn)一定能取得超級(jí)優(yōu)秀的結(jié)果，一句話，需要找到平衡點(diǎn)。

?1D LUT變動(dòng)某個(gè)顏色的輸入值只會(huì)影響到該顏色的輸出值，RGB數(shù)據(jù)之間是互相獨(dú)立的。這就意味著1D LUT只能控制Gamma值、RGB平衡和黑、白點(diǎn)。

?3D LUT除了可以實(shí)現(xiàn)1D LUT的功能之外，還能調(diào)整色相、飽和度和亮度，甚至可以進(jìn)行區(qū)域顏色偏移等等，可以滿足顯示器校準(zhǔn)的嚴(yán)苛需求。

?3D LUT也經(jīng)常被用于創(chuàng)造性的調(diào)色工作，可以用來校正數(shù)字配光所用的顯示器畫面與最終膠片影像之間的差距。

1D LUT與3D LUT的本質(zhì)區(qū)別就是轉(zhuǎn)換后的色彩空間的RGB三通道是否與轉(zhuǎn)換前的RGB三通道單獨(dú)關(guān)聯(lián)，如果單獨(dú)關(guān)聯(lián)，1D LUT即可適用，如果不單獨(dú)關(guān)聯(lián)，需要使用3D LUT。在實(shí)際應(yīng)用中3D LUT被廣泛應(yīng)用。理論上講，3D LUT可以代替1D LUT，反過來，1D LUT不能代替3D LUT。

LUT可以用來做什么？

一般而言，LUT從功能上可以分為三類，第一類是色彩管理，確保影像在各個(gè)不同系統(tǒng)中保持視覺上的一致；第二類是技術(shù)轉(zhuǎn)換，多用于不同色彩空間不同特性曲線下的轉(zhuǎn)換，從Log映射到Rec709即屬于此種類型；第三類是影像風(fēng)格，用于制作特殊的影調(diào)。

色彩管理（校準(zhǔn)LUT）

在電影技術(shù)數(shù)字化的今天，影像在視頻拍攝、后期處理以及最終放映的過程中會(huì)由不同的系統(tǒng)處理，會(huì)以不同的形式出現(xiàn)，電影的色彩管理就是要確保影像在各個(gè)不同系統(tǒng)中保持視覺上的一致。而LUT在色彩管理的過程中起了非常重要的作用，它是統(tǒng)一不同系統(tǒng)、不同設(shè)備的色彩空間的重要工具。

技術(shù)轉(zhuǎn)換（技術(shù)LUT）

理論上，符合Rec.709標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號(hào)只能在同樣標(biāo)準(zhǔn)的顯示器上正常還原，我們工作和生活中接觸到的電腦顯示器、電視機(jī)以及手機(jī)、Pad等的顏色標(biāo)準(zhǔn)與Rec.709很接近。某些設(shè)備的顏色還可以校準(zhǔn)成Rec.709。所以，我們把這些設(shè)備籠統(tǒng)地成為Rec.709設(shè)備。

幾年前，大多數(shù)的攝影機(jī)和照相機(jī)所視頻拍攝的影像還都是Rec.709標(biāo)準(zhǔn)的，所以在Rec.709設(shè)備上觀看的話，看到的就是正常的影像。而如今，大量攝影機(jī)甚至單反都可以拍攝對(duì)數(shù)（Log）影像了。如果將對(duì)數(shù)（Log）影像送給Rec.709標(biāo)準(zhǔn)顯示器監(jiān)看的話，你看到的效果如圖所示。

可以看到，此時(shí)的影調(diào)不能得到正常還原。對(duì)數(shù)影像在Rec.709視頻監(jiān)視器上顯示，其影調(diào)具有如下特征：

?影調(diào)、色調(diào)還原失真;

?畫面反差大幅度降低，畫面整體偏灰;

?畫面色彩飽和度降低。

對(duì)數(shù)（Log）影像在標(biāo)準(zhǔn)Rec.709顯示器上不能夠正常還原，其根本原因在于二者的伽馬差異很大。理論上，對(duì)數(shù)（Log）影像必須在具有電影伽馬的顯示系統(tǒng)中才能夠正常還原。但是沒有任何一種顯示器的自身伽馬是電影伽馬，所以要人為地將其校正為電影伽馬。最常見的改變顯示系統(tǒng)伽馬的方法是使用LUT。經(jīng)過LUT轉(zhuǎn)換后，你就能在Rec.709顯示器上看到正常的效果了。

既然使用LUT能夠把Log轉(zhuǎn)換為709，那么能否把709轉(zhuǎn)換為Log呢？答案是肯定的。不過要注意，709素材在拍攝的時(shí)候就沒有記錄到足夠的寬容度，即使將其轉(zhuǎn)換為Log也不會(huì)增加寬容度。但是這種轉(zhuǎn)換還是有意義的，例如施加一些電影感的LUT，往往需要先把709素材轉(zhuǎn)換為Log素材，然后再添加相應(yīng)的LUT，或者找到針對(duì)709素材的LUT。

影像風(fēng)格（風(fēng)格LUT）

使用LUT校準(zhǔn)監(jiān)視器的顏色并沒有對(duì)影像進(jìn)行創(chuàng)造性的加工，LUT的另外一類用途就是調(diào)色，也就是對(duì)影像進(jìn)行創(chuàng)造性的處理。這就要說到“電影感”和“風(fēng)格化”的問題了。

例如國外某公司出品的OSIRIS LUT包含九款高品質(zhì)的膠片模擬LUT，這些LUT可以把你的普通視頻轉(zhuǎn)化為具有強(qiáng)烈膠片感的畫面。

如何使用LUT？

今天，LUT已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于圖像處理軟件，不僅應(yīng)用于專業(yè)的調(diào)色軟件例如達(dá)芬奇（DaVinci Resolve）和SpeedGrade，還被應(yīng)用于剪輯與合成軟件，例如FCPX、Premiere Pro、Avid Media Composer和Nuke等等。甚至Photoshop和一些手機(jī)App也可以加載LUT，真可謂遍地開花。

下面我來講一下如何在達(dá)芬奇軟件中使用LUT。在達(dá)芬奇中使用LUT是方便而靈活的。你既可以為整個(gè)時(shí)間線上的所有片段應(yīng)用LUT，也可以為單個(gè)片段應(yīng)用LUT。你甚至可以在達(dá)芬奇中把自己制作的調(diào)色風(fēng)格導(dǎo)出為LUT文件。

要應(yīng)用LUT的話，首先需要把LUT文件拷貝到達(dá)芬奇的LUT文件夾中。在“項(xiàng)目設(shè)置”面板中找到“色彩管理”標(biāo)簽頁，點(diǎn)擊其上的“打開LUT文件夾”按鈕。

這會(huì)打開達(dá)芬奇的LUT文件夾。把你的LUT文件夾拷貝進(jìn)去，然后在“項(xiàng)目設(shè)置”面板中點(diǎn)擊“更新列表”按鈕。這樣你在LUT列表中就可以看到自己拷貝的LUT文件了。如果你不點(diǎn)擊“更新列表”按鈕的話，重新啟動(dòng)達(dá)芬奇也可以起到更新列表的作用。

為監(jiān)視器應(yīng)用LUT

你可以為監(jiān)視器應(yīng)用風(fēng)格LUT或校準(zhǔn)LUT。使用專業(yè)的軟硬件校準(zhǔn)你的監(jiān)視器之后會(huì)生成一個(gè)LUT文件，按照前面介紹的方法安裝到達(dá)芬奇之中。接著在“項(xiàng)目設(shè)置”面板中找到“色彩管理”標(biāo)簽頁，你會(huì)看到“1D視頻監(jiān)視器查找表”和“3D視頻監(jiān)視器查找表”的下拉菜單，根據(jù)你的LUT類型，選擇合適的校準(zhǔn)文件即可。這是對(duì)監(jiān)視器校準(zhǔn)的操作。如果是針對(duì)你的顯示器呢，那就要選擇使用“1D色彩檢視器查找表”或“3D色彩檢視器查找表”了。如圖所示。

為片段應(yīng)用LUT

如果你想給視頻拍攝的每個(gè)片段單獨(dú)添加LUT的話，則在“節(jié)點(diǎn)編輯器”面板中找到相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，保證節(jié)點(diǎn)處于“剪輯”模式，然后在其上點(diǎn)右鍵。在右鍵菜單中選擇你想要的1D LUT或3D LUT文件即可。如圖所示。一個(gè)節(jié)點(diǎn)只能添加一個(gè)LUT，要想添加多個(gè)LUT需要?jiǎng)?chuàng)建額外的節(jié)點(diǎn)。

為整個(gè)時(shí)間線添加LUT

如果要對(duì)時(shí)間線上的所有片段添加LUT呢，這有兩種方案。一種是在“節(jié)點(diǎn)編輯器”面板中把“剪輯”模式切換為“時(shí)間線”模式。然后創(chuàng)建新的節(jié)點(diǎn)，添加LUT。另一種方法是在項(xiàng)目“設(shè)置面板”中找到“色彩管理”，在其中的“1D輸入查找表”或“3D輸入查找表”中選擇想要的LUT即可。如圖所示。

總結(jié)一下

通過本文的講解，相信你不會(huì)認(rèn)為LUT就是一個(gè)濾鏡了，因?yàn)槟侵皇荓UT的一個(gè)方面而已！LUT是連接不同色彩空間的橋梁，在影像數(shù)字化的今天，LUT在后期處理特別是在色彩管理過程中發(fā)揮著重要的作用，利用LUT可以在后期系統(tǒng)中校準(zhǔn)不同顯示媒介的差別，進(jìn)行白平衡的調(diào)整，進(jìn)行線性空間與對(duì)數(shù)空間的轉(zhuǎn)換等等。LUT在調(diào)色過程中也可以發(fā)揮作用，它可以將調(diào)色效果記錄下來應(yīng)用到其他素材上，從而獲得統(tǒng)一的影調(diào)。掌握了LUT的基本原理，我們才能創(chuàng)造性地使用LUT甚至根據(jù)具體項(xiàng)目制作專用的LUT，敬請(qǐng)期待我的后續(xù)的關(guān)于LUT調(diào)色實(shí)戰(zhàn)的文章。