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Image Sequence Probe 影像序列色度計

從序列影像產生描述檔



ColourSpace中的Image Sequence Probe(影像序列色度計)功能可以使用任何Patch影像序列(Image Sequence)產生描述檔(Profile)。


Image Sequence Probe非常獨特,從虛擬場景(Virtual Set)校正、到透過膠轉磁或底片掃描機(Film Scanner)傳輸產生底片描述檔(Film Profile)等,應用廣泛。


Image Sequence Probe可有效的將攝影機、底片掃描機、Telecine等用作虛擬色度計(Virtual Probe)。




ColourSpace 整合

Image Sequence Probe的功能非常強大,它能為從任何可以產生色卡(Color Patch)影像序列的流程中,產生描述檔提供了極大的可能性。


Image Sequence Probe

Image Sequence Probe背後的概念非常簡單,同時也非常強大。任何影像Patch序列都可使用Image Sequence Probe,因為所有影像都有一個預期的目標色彩空間(Target Color Space)。


這意味著任何訊號路徑都可用於產生Patch影像序列,包括從任何顯示裝置記錄Patch的攝影機,到透過底片掃描膠轉磁產生的影像,或任何直接產生Patch影像的圖形程式 - 基本上,任何可產生Patch影像的工作流程。


Image Sequence Probe 設定

Settings(設定)選項提供特定的Image Sequence Probe規劃。


OETF

OETF下拉功能表可設定原始影像來源色彩空間,它定義了將影像RGB值轉換回描述檔資料時使用的數學運算。可使用任何色彩空間,包括使用者自訂(User Defined)色彩空間。


Min Luminance (nits)

Min Luminance(最小亮度)設定0%黑色映射(Mapped)的尼特(Nit)值。


Max Luminance (nits)

Max Luminance(最大亮度)設定1000%白色映射的尼特值。


Sequence

Sequence“...”按鍵可查找包含影像序列Patch的資料夾,在可編輯名稱的視窗中,可定義序列參數。


應選擇影像序列中的第一個影格,並使用標準printf格式編輯檔案名 - %04d - %前所輸入的任何文字,0定義填充值(Padding Value),4定義整數寬度(Width of the Integer Number)。


因此,影像名稱stuff000001.dpx、stuff000002.dpx等將被定義為\stuff%06d.dpx。


Offset

Offset(偏移量)定義影像序列編號從零開始的偏移量。


在上例中,偏移量為1,因為序列中的第一個影像名稱是1,而不是0。


(請注意:如果Sequence“...”的路徑設定是單一個檔,則Offset值將會忽略)。


Step

Step(步進)定義影像序列遞增的數量。


在上面的範例中,影像被命名為000001、000002等,因此Step為1。


Status Window(狀態視窗)

綠色的“狀態視窗”顯示正在測量的Patch名稱,及狀態 - Idle Ok或Err。


將滑鼠停留在狀態視窗上,可顯示正在測量的檔的完整路徑。


Area

Area(區域)設定虛擬測量時要平均的影像區域,以影像為中心。


Probe Adjustment(色度計調整)

Probe Adjustments是通用的色度計設定,無論使用哪種色度計,操作都是一致。


Configure Matching

Probe Matching(色度計匹配)通常用於將三座標測量儀(Tristimulus)與光譜分析儀(Spectroradiometer)進行匹配,以提高描述檔的準確度。沒有明顯的理由不提供Image Sequence Probe匹配選項。


色度計匹配有兩種不同的方法 - 四色體積匹配法(FCVM - Four Colour Volumetric Matching)和多點體積匹配法(MPVM - Multi-Point Volumetric Matching)。


ColourSpace不使用較老式、傳統的四色矩陣(FCMM – Four Colour Matrix Method)方法進行色度計匹配,因為體積法的色度計匹配,其精度高許多。


Probe Offset

Probe Offset(色度計偏移)可讓使用者為不同的色度計/顯示螢幕組合手動輸入偏移值。該功能也可與Image Sequence Probe一起使用。


Extra Delay

Extra Delay(額外延遲)設定在影像Patch更改後,色度計開始測量前的延遲時間,並管理影像檔路徑中可能出現的延遲。


不能使用Auto(自動)選項。




虛擬場景校正



使用Image Sequence Probe進行虛擬景校正(Virtual Set Calibration)有多種不同的工作流程。下面概述了基本方法,但顯而易見的是,在ColourSpace Image Sequence Probe選項中產生和套用Image Patch Sequence的方法有很多種。


Patch 的產生及截取

如上所述,這只是Patch序列產生和截取的一個工作流程,使用者可從中定義其他方法。


  • 根據需要產生所需的Patch序列,如果序列是使用者產生的,則包括匹配的.csv Patch Set檔 這可以是從ColourSpace匯出的Patch序列,也可透過任何其他方法產生

  • 在要校正的電視牆上播放影像序列,每個Patch使用規定的預設時間

  • 預設的Patch時間只是為了確保捕捉乾淨俐落的Patch

  • 透過普通攝影機錄製影像序列 攝影機和電視牆應預設為相同的目標色彩空間(Target Color Space),包括電視牆的原生色彩空間(Native Color Space)在內的任何色彩空間皆均可。 如果攝影機設定為不同的色彩空間,則需根據需要使用色彩空間中的攝影機工具,將錄製的Patch影像轉換成電視牆色彩空間

  • 從錄製到的影像序列中,提取每個Patch顏色的一格影像

  • 如果需要,平均多幅影像,為每個Patch產生一幅乾淨的影像

  • 將每幅影像保存在一個資料夾中,每個Patch都有唯一的影格編號


Image Sequence Probe 設定

在ColourSpace中,Image Sequence Probe(影像序列色度計)將虛擬測量Patch序列中的每個色彩Patch,並根據所定義的目標色彩空間繪製曲線,產生測量描述檔(Measurement Profile)。


  • 打開ColourSpace的Profiling視窗,選取Probe Options,然後從Hardware下拉式功能表,選取Image Sequence Probe

  • 選取Connect

  • 在Image Sequence Probe Settings中,設定產生描述檔資料所需的OETF

  • 設定目標Min/Max Luminance 該值可以是電視牆的實際峰值,也可以是使用者定義的值,以便將測量值常態化(Normalize)

  • 使用“...”按鍵找到包含Patch影像序列的資料夾

  • 根據需要設定Offset、Step及Area值


Image Sequence Probe 操作

要執行虛擬(virtual)測量,可使用Manual Measure或Characterisation功能表。


  • 如果使用的原始Patch序列是從ColourSpace匯出的,則在Characterisation中選擇相同的Patch序列

  • 如果Patch序列是由使用者產生的,則根據使用者Patch序列的大小,將匹配的.csv Patch Set載入至Characterisation、Custom Sequences或Manual Measure、Presets中

  • 按正常方式開始產生描述檔

  • Settings所定義的Target Gamut/EOTF將正常運行


虛擬描述檔完成後,可正常使用描述檔,驗證現有影像鏈(Image Chain)的色彩準確性,或產生校正LUT等。




Film Look LUT 產生



與Virtual Set Calibration(虛擬場景校正)一樣,使用Image Sequence Probe for Film Profile(影像序列色度計進行底片描述檔)的操作,也有多種不同的工作流程。後面概述了基本方法,一樣顯而易見的是,還可採用許多不同的方法。


Patch 的產生及底片錄製

如上所述,這只是Patch序列產生和底片錄製的一種工作流程,使用者可從中定義其他方法。


  • 根據需要產生所需的Patch序列,如果序列是由使用者產生的,則包括匹配的.csv Patch Set檔 這可以是從ColourSpace匯出的Patch序列,也可透過任何其他方法產生

  • 使用底片錄製機錄製影像序列

  • 處理底片 如果需要,印製負片(Negative)

  • 使用Telecine或底片掃描機,以標準色彩空間為目標,將底片轉換成數位影像

  • 將每個影像保存在一個資料夾中,每個Patch皆有唯一的影格編號


Image Sequence Probe 設定

在ColourSpace中,Image Sequence Probe將虛擬的測量Patch序列中的每個色彩Patch,並根據定義的目標色彩空間繪製曲線,產生測量描述檔。


  • 打開ColourSpace Profiling(色彩空間描述檔)視窗,選擇Probe Options,然後從Hardware下拉清單中選擇Image Sequence Probe

  • 選擇Connect

  • 在Image Sequence Probe Settings中,設定產生描述檔資料(Profile Data Generation)所需的OETF

  • 設定目標Min/Max Luminance

  • 使用“...”按鍵找到包含Patch影像序列的資料夾

  • 根據需要設定Offset、Step及Area數值


Image Sequence Probe 操作

要執行虛擬測量,可使用一般的Manual Measure或Characterisation功能表。


  • 如果使用的原始Patch序列是從ColourSpace匯出的,則在Characterisation中選擇相同的Patch序列

  • 如果Patch序列是使用者產生的,則根據使用者Patch序列的大小,將匹配的.csv Patch Set載入至Characterisation、Custom Sequences、或Manual Measure、Presets中

  • 按正常方式開始產生描述檔

  • 在Settings中定義的Target Gamut/EOTF將正常運行

  • 虛擬描述檔完成後,可正常使用描述檔,無論是驗證現有影像鏈(Image Chain)的色彩準確性,還是產生Look LUT等皆可。




產生攝影機描述檔(Camera Profiling)



使用已校正光源的Image Sequence Probe,可對攝影機進行剖析,並產生顯示攝影機回應的ColourSpace描述檔。


產生攝影機描述檔一個非常簡單的方法是,在受控的照明下拍攝如:DSC Labs或Macbeth等測試圖卡(Test Chart),然後根據所拍攝的影像,為所用測試圖卡上的每個色塊,產生一個彩色影格。


需要用匹配的目標顏色產生匹配的.csv Patch Set。顏色資料可從測試圖卡的製造商獲得,或透過Wiki ColorChecker等線上文件,及相關的Macbeth ColorChecker Chart獲得。


攝影機拍攝(Camera Capture)

相同的,這只是產生攝影機使用的描述檔Patch序列的一種工作流程,使用者可從中定義其他方法。


  • 在受控的照明下拍攝所選擇的圖卡,將攝影機的色彩空間設定為與圖卡預期的色彩空間相匹配 - 通常為上述製造商/Wiki頁面所提供的Rec709的RGB值

  • 拍攝單張影像 對若干影格取其平均值也許是個不錯的主意

  • 產生與圖卡顏色的匹配的Patch Sequence .csv檔

  • 從圖卡中的每個色塊產生一張滿畫面的彩色影像

  • 將每張影像保存在一個資料夾中,每個色塊影像都有一個唯一的影格編號


Image Sequence Probe 設定

在ColourSpace中,Image Sequence Probe將虛擬測量Patch序列中的每個色彩Patch,並根據定義的目標色彩空間繪製曲線,產生測量描述檔。


  • 打開ColourSpace Profiling(色彩空間描述檔)視窗,選擇Probe Options,然後從Hardware下拉清單中選擇Image Sequence Probe

  • 選擇Connect

  • 在Image Sequence Probe Settings中,設定產生描述檔資料(Profile Data Generation)所需的OETF

  • 設定目標Min/Max Luminance

  • 使用“...”按鍵找到包含Patch影像序列的資料夾

  • 根據需要設定Offset、Step及Area數值


Image Sequence Probe 操作

要執行虛擬測量,可使用一般的Manual Measure或Characterisation功能表。


  • 根據使用者Patch序列的大小,將匹配的.csv Patch Set載入至Characterisation、Custom Sequences、或Manual Measure、Presets中

  • 按正常方式開始產生描述檔

  • 設定中定義的目標色域/EOTF將正常運行


虛擬描述檔完成後,可正常使用描述檔,以驗證攝影機的色度等。



攝影機匹配(Camera Matching)



Image Sequence Probe可透過多種不同的工作流程,產生與攝影機匹配的LUT。


有多種可能的工作流程可以使用,例如:將要匹配的攝影機對準同一顯示螢幕,然後每一台攝影機捕捉相同的Patch序列。這種方法的基礎是虛擬場景校正(Virtual Set calibration),結合前述的產生攝影機描述檔(Camera Profiling)。


另一種方法是用兩台攝影機拍攝同一場景,然後從拍攝的影像中提取完全相同位置的顏色。可使用需進行匹配的攝影機所拍得的單張靜態影像。


攝影機拍攝(Camera Capture)

無論採用哪種方法,基本工作流程都是一樣。


  • 使用要匹配的攝影機拍攝相同的Patch序列或場景

  • 如果使用的是Patch序列,則為每個Patch產生一個全畫面的彩色影像

  • 如果使用的是場景拍攝,則使用像素吸管(Pixel Sniffer)從每一個攝影機影像的匹配位置提取顏色 確保提取的Patch顏色中至少有一種是純消色差得到的值(Achromatic Get Value),如:50%灰色,並盡可能的多提取體積顏色(Volumetric Color)

  • 將每張影像保存在一個資料夾中,每個Patch影格都有唯一的影格編號

  • 將提取的顏色產生匹配的Patch序列.csv檔 主攝影機(Master Camera)實際上只需要一個.csv Patch列表(List),但為兩台攝影機產生Patch列表則提供了額外的靈活性


Image Sequence Probe 設定

在ColourSpace中,Image Sequence Probe將虛擬的測量Patch序列中的每個色彩Patch,並根據定義的目標色彩空間繪製曲線,產生測量描述檔。


  • 打開ColourSpace Profiling(色彩空間描述檔)視窗,選擇Probe Options,然後從Hardware下拉清單中選擇Image Sequence Probe

  • 選擇Connect

  • 在Image Sequence Probe Settings中,設定產生描述檔資料(Profile Data Generation)所需的OETF 所選的OETF與攝影機匹配無關,因為在使用描述檔產生LUT時它會被取消

  • 設定目標Min/Max Luminance

  • 使用“...”按鍵找到包含Patch影像序列的資料夾

  • 根據需要設定Offset、Step及Area數值


Image Sequence Probe 操作

要執行虛擬測量,可使用一般的Manual Measure或Characterisation功能表。


  • 根據使用者Patch序列的大小,將匹配的.csv Patch Set載入至Characterisation、Custom Sequences、或Manual Measure、Presets中 兩個攝影機序列應使用相同的.csv Patch列表

  • 按正常方式開始產生描述檔


虛擬描述檔完成後,描述檔可正常使用於LUT Generation,將一台攝影機的描述檔設定為Source(來源),另一台則設定為Destination(目標)。產生的LUT將讓一台攝影機與另一台攝影機匹配。



任何 Patch 序列



從本文可明顯看出,任何Patch序列皆可用於Image Sequence Probe,因此而產生了各種可能性的廣泛應用。


由於使用者可以將任何色彩空間定義為Patch序列的參考目標,因此其可能性確實是無限。



原文出處:https://reurl.cc/E13RyR