Диапазоны яркости: О черном и белом, как определяются значения черного и белого. Опции

[Weliyaminov Anto...]

Диапазоны яркости: О черном и белом

Кажется, что может быть очевиднее: черный - самый темный из возможных цветов; белый - самый светлый. Однако так их воспринимают не все аппаратные и программные средства для работы с видео. Очень часто в них допускаются значения темнее черного и светлее белого, что в ряде ситуаций обеспечивает большую надежность. Следовательно, в разных системах используются различные значения черного и белого.

Такие различия создают множество сложностей для видеомонтажеров и художников, которые в процессе производства пользуются разнообразными инструментальными средствами. В изображении без всякой видимой причины могут сместиться относительные значения яркости и контрастности. Проблема усугубляется отсутствием точной информации о том, как нужно обращаться с такими смещениями. Но если их игнорировать, в конечном счете можно получить блеклое изображение или недопустимые цвета.

Поэтому необходимо иметь представление о том, как в разных системах определяются значения черного и белого и как их следует преобразовывать друг в друга. Чтобы разобраться в этих вопросах, вначале понадобятся определенные умственные усилия, которые безусловно оправдаются в дальнейшем.

Цифровые параметры

В большинстве программ компьютерной графики, в том числе в программах для рисования, 3D-графики и композитинга, используются интуитивно понятные определения: черный означает нулевую яркость, которой в цветовом представлении RGB с 8 битами на канал соответствуют значения 0/0/0; белый - максимальную яркость, которой соответствуют значения 255/255/255. Получить изображение темнее черного или светлее белого невозможно. Таким образом, компьютерная яркостная система охватывает диапазон 0-255.

Но во многих системах цифрового видео используются различные варианты определений: черный - это яркость чуть более 6%, которой в RGB соответствуют цветовые значения 16/16/16; белый - яркость чуть выше 92%, т. е. значения RGB 235/235/235 (опять-таки при 8 битах на каждый цветовой канал). Эта система, описанная в спецификации ITU-R BT601, используется в большинстве устройств цифрового видео - в видеомагнитофонах с форматами от DV до D-1 и в системах передачи цифрового видео (например, SDI и IEEE 1394/FireWire). Следовательно, яркостная система 601 охватывает диапазон 16-235.

Система 601 допускает цвета темнее черного и светлее белого. Это особенно важно для съемочных камер. При съемке объекта, имеющего яркое пятно, в котором сигнал выше принятого уровня белого, вы можете впоследствии восстановить детали в этом ярком пятне. Уровни темнее телевизионного черного иногда применяются для синхросигналов, а также в ряде несложных кеинговых приложений, например "superblack", когда система маскирует или вырезает области изображения, где уровень чернее черного.

Важно понимать, когда и как нужно выполнять трансляцию из одной системы в другую.

[Weliyaminov Anto...]

Диапазоны яркости: О черном и белом

Кажется, что может быть очевиднее: черный - самый темный из возможных цветов; белый - самый светлый. Однако так их воспринимают не все аппаратные и программные средства для работы с видео. Очень часто в них допускаются значения темнее черного и светлее белого, что в ряде ситуаций обеспечивает большую надежность. Следовательно, в разных системах используются различные значения черного и белого.

Такие различия создают множество сложностей для видеомонтажеров и художников, которые в процессе производства пользуются разнообразными инструментальными средствами. В изображении без всякой видимой причины могут сместиться относительные значения яркости и контрастности. Проблема усугубляется отсутствием точной информации о том, как нужно обращаться с такими смещениями. Но если их игнорировать, в конечном счете можно получить блеклое изображение или недопустимые цвета.

Поэтому необходимо иметь представление о том, как в разных системах определяются значения черного и белого и как их следует преобразовывать друг в друга. Чтобы разобраться в этих вопросах, вначале понадобятся определенные умственные усилия, которые безусловно оправдаются в дальнейшем.

Цифровые параметры

В большинстве программ компьютерной графики, в том числе в программах для рисования, 3D-графики и композитинга, используются интуитивно понятные определения: черный означает нулевую яркость, которой в цветовом представлении RGB с 8 битами на канал соответствуют значения 0/0/0; белый - максимальную яркость, которой соответствуют значения 255/255/255. Получить изображение темнее черного или светлее белого невозможно. Таким образом, компьютерная яркостная система охватывает диапазон 0-255.

Но во многих системах цифрового видео используются различные варианты определений: черный - это яркость чуть более 6%, которой в RGB соответствуют цветовые значения 16/16/16; белый - яркость чуть выше 92%, т. е. значения RGB 235/235/235 (опять-таки при 8 битах на каждый цветовой канал). Эта система, описанная в спецификации ITU-R BT601, используется в большинстве устройств цифрового видео - в видеомагнитофонах с форматами от DV до D-1 и в системах передачи цифрового видео (например, SDI и IEEE 1394/FireWire). Следовательно, яркостная система 601 охватывает диапазон 16-235.

Система 601 допускает цвета темнее черного и светлее белого. Это особенно важно для съемочных камер. При съемке объекта, имеющего яркое пятно, в котором сигнал выше принятого уровня белого, вы можете впоследствии восстановить детали в этом ярком пятне. Уровни темнее телевизионного черного иногда применяются для синхросигналов, а также в ряде несложных кеинговых приложений, например "superblack", когда система маскирует или вырезает области изображения, где уровень чернее черного.

Важно понимать, когда и как нужно выполнять трансляцию из одной системы в другую.

[Weliyaminov Anto...]

Superblack

Видеоленты, а также удивительно большое число цифровых видеокодеков, не имеют отдельного альфа-канала. Это создает затруднения в том случае, когда вам нужно, чтобы маска сопровождала ваш видеоматериал, например, если вы подготовили титры и передаете их в видеомонтажную систему, где они будут накладываться на основной материал при композитинге.

Для решения этой проблемы чаще всего используют дополнительную ленту или файл, где содержится только маска альфа-канала, или же выполняют предварительный композитинг изображения на синем или зеленом фоне, а затем, на более позднем этапе, вытесняют этот цвет кеингом. Однако можно воспользоваться и методом, который называется superblack и представляет собой разновидность яркостного кеинга.

В этом методе черный цвет в той области изображения, которую вы хотите оставить, должен быть на самом деле светлее, чем абсолютно черный. Область же фона, которую нужно убрать, делают совершенно черной (или, если вам удобнее так это представлять, чернее черного, т. е. superblack). Оборудование, куда потом вводится такой материал, настраивают так, чтобы оно отсекало все яркостные значения темнее того черного, какой вы хотите оставить в изображении.

Чтобы сделать это в цифровой форме, нужна видеомонтажная система, работающая в яркостном диапазоне 601 (т. е. практически любая), и кодек, который не растягивает автоматически яркостный диапазон 16-235 в диапазон 0-255. Иначе говоря, требуется система, позволяющая сохранить цвета темнее допустимого черного.Следует создавать графику либо сразу в диапазоне 16-235, либо сначала в диапазоне 0-255, а затем применить эффект Levels, установив параметры Output Black и White равными 16 и 235 соответственно. Затем выполняется композитинг на чистом черном фоне с уровнем 0. В программе After Effects это происходит автоматически, если изображение переднего плана имеет прозрачный альфа-канал, а позади него в композиции ничего нет. После импорта результата такого рендеринга в видеомонтажную систему не выполняйте никаких растяжений яркостей и настройте модуль яркостного кеинга монтажной системы так, чтобы он отсекал уровни ниже 16.Вы можете также записать на видеоленту изображение вместе с маской superblack. Для этого подготовьте изображение, как описано выше, следя за тем, чтобы видеосистема не обрезала и не удаляла значения черного меньше 16. Установите аппаратную настройку 7,5 IRE. Тогда при выводе из файла значения 16 превратятся в сигнал с уровнем 7,5 IRE, а фоновые значения 0 перейдут в уровень около 0 IRE, что позволит выполнять с ними кеинг на проходе.Маска superblack смотрится не очень хорошо: в ней практически нет сглаживания. Зато она быстро обрабатывается при рендеринге в системе нелинейного монтажа, а при линейном монтаже не требует наличия еще одной деки с синхронным воспроизведением записи. Рано или поздно большая часть монтажных работ будет выполняться в цифровой форме, а в большинстве систем нелинейного монтажа будет предусмотрена возможность работы с маской в виде записанного вместе с изображением альфа-канала, который воспроизводится в реальном времени. А до тех пор не удивляйтесь, если клиент попросит вас сделать маску superblack.

t;line-height:100%">Автор: Крис Мейер, Журнал "Цифровое Видео"