در ابتدا باید عرض کنیم که فضای رنگی یا پروفایل رنگی Aces واژه ای ست که مخفف عبارت Academy Color Encoding System می باشد."سیستم رمزگذاری رنگ آکادمی" (ACES) یک سیستم رمزگذاری تصویر رنگی است که تحت نظارت آکادمی علوم و هنرهای تصاویر متحرک ایجاد شده است.پروژه ACES توسعه خود را در سال 2004 با همکاری 50 تکنسین صنعت آغاز کرد.این پروژه به دلیل پیشرفت های اخیر فناوری های دیجیتال به صنعت تصاویر متحرک آغاز شد. جریان کار سنتی فیلم متحرک بر اساس نگاتیوهای فیلم و با انتقال دیجیتالی، اسکن نگاتیوها و دستیابی به دوربین دیجیتال بود. این صنعت فاقد یک طرح مدیریت رنگ برای منابع متنوعی بود که از انواع دوربین‌ها و فیلم‌های دیجیتالی تصاویر متحرک تهیه می‌شد. سیستم ACES برای کنترل پیچیدگی در مدیریت تعداد زیادی از فرمت‌های فایل های تصویری، رمزگذاری تصویر، انتقال ابرداده، بازتولید رنگ، و تبادل تصویری که در جریان کار فعلی تصویر متحرک وجود دارد، طراحی شده است.

Academy Color Encoding System (Aces)

ACES اجازه می دهد تا یک گردش کار دقیق رنگی کاملاً فراگیر، با "تبادل بدون درز تصاویر متحرک با کیفیت بالا بدون توجه به منبع. این سیستم رنگ های اولیه خود را تعریف می کند که به طور کامل مکان طیفی مرئی را همانطور که توسط مشخصات CIE xyY تعریف شده است، در بر می گیرد. نقطه سفید تقریبی رنگی بودن CIE Daylight با دمای رنگ همبسته (CCT) 6000K است.[2] اکثر فایل‌های تصویری سازگار با ACES در نیمه شناورهای 16 بیتی کدگذاری می‌شوند، بنابراین به فایل‌های ACES OpenEXR اجازه می‌دهند تا 30 توقف اطلاعات صحنه را رمزگذاری کنند. فرمت ACESproxy از اعداد صحیح با رمزگذاری گزارش استفاده می کند. ACES از محدوده دینامیکی بالا (HDR) و طیف رنگی گسترده (WCG) پشتیبانی می کند.نسخه 1.0 در دسامبر 2014 منتشر شد و توسط چندین فروشنده اجرا شد و در چندین فیلم سینمایی و نمایش تلویزیونی استفاده شد. ACES در سال 2012 جایزه مهندسی Primetime Emmy را دریافت کرد. این سیستم تا حدی توسط سازمان استانداردهای انجمن مهندسین تصاویر متحرک و تلویزیون (SMPTE) استاندارد شده است.

Aces (سیستم رمزگذاری رنگ آکادمی) صرفاً یک فضای رنگی واحد مانند Adobe RGB، Rec نیست. 709 یا sRGB. ACES شامل اجزای زیر است :

مجموعه ای از فضاهای رنگی با گستره وسیع (ACES2065-1، ACEScg، ACEScc، و ACEScct)
برای تبدیل تصاویر گرفته شده بر روی سخت افزار خاص به فضای رنگی ACES
برای تبدیل تصاویر در سایر فضاهای رنگی محبوب به فضاهای رنگی ACES (نمایش - ارجاع به صحنه - ارجاع شده) تغییر شکل می دهد.
تعدادی تبدیل ابزار برای کمک به تبدیل تصاویر برای استفاده های خاص در یک خط لوله (Utility - sRGB - texture به ACEScg برای استفاده در یک کانال رنگی در یک ماده cg)
تبدیل هایی که به شما امکان می دهد یک تصویر ACES را به فضای رنگی دیگری تبدیل کنید (ACEScg به sRGB، ACEScc به Rec. 709).

تبدیل هایی که به هنرمند اجازه می دهد تصاویر ACES را به درستی روی سخت افزار کالیبره شده (مانند نمایشگرهای کامپیوتر و تلویزیون) مشاهده کند.

یک نکته: به طور معمول، مجموعه ای از تبدیل هایی که در بسته های نرم افزاری مختلف مشاهده می کنید، در واقع با استفاده از OpenColorIO (OCIO) پیاده سازی می شوند. هنگام کار با ACES خواهید دید که OCIO بسیار بالا می آید. OpenColorIO یک چارچوب مدیریت رنگ منبع باز است که توسط Sony Imageworks ساخته شده است. OCIO ابزارها، مشخصات، و تبدیل رنگ مورد نیاز برای کار در یک فضای رنگی خاص را فراهم می کند.

چرا از ACES استفاده کنیم؟

صدها محصول، از فیلم گرفته تا سریال‌های تلویزیونی تا آگهی‌های تبلیغاتی، و محتوای واقعیت مجازی با استفاده از ACES تولید شده است، از جمله فیلم لگو، فیلم بتمن لگو، فیلم محافظان کهکشان. 2، شاه آرتور: افسانه شمشیر، تور بزرگ، کافه جامعه، بابا نوئل بد 2، افسانه تارزان (فیلم)، میز سرآشپز، زنگ عروسی، بااهوبالی: آغاز، و موج

برای کسانی که علاقه ای به موج جزر و مد فشار همتا با فرمت تصویر هالیوود ندارند، این توضیح را ارائه می کنم که چرا تبدیل به ACES ارزش وقت گذاشتن را دارد: ACES تصاویر را به گونه ای رندر می کند و نمایش می دهد که با نحوه واقعی دیدن مردم جهان مطابقت دارد. - و این باعث ایجاد تفاوت بزرگ در کیفیت می شود. اول: بررسی سریع مکانیک بینایی - انسان ها جهان را از طریق امواج (یا طول موج) نوری که وارد چشم می شوند و با گیرنده های رنگ و درخشندگی برخورد می کنند، می بینند. هر گیرنده برخوردها را به عنوان سیگنال منتقل می کند - که با هم، مغز ما ترکیب شده و به تصاویر تبدیل می شود. ACES نشان دهنده و طیفی از رنگ ها و مقادیر روشنایی است که دقیقاً با آنچه که گیرنده های چشم ما قادر به درک آن هستند مطابقت دارد. بنابراین، فضای رنگی ACES نسبت به سایر فضاهای رنگی دیجیتال - به ویژه sRGB، به نمونه‌ای از "گستره دید انسان" نزدیک‌تر است.

برای هنرمندان CG یا دیجیتال، دلیل اصلی استفاده از ACES، رندرهای نهایی/خروجی ظاهر و احساس غنی‌تر و عکس واقعی‌تر است. "واقع گرایی" به دلیل دامنه دینامیکی گسترده ای است که ACES ارائه می دهد. تصاویر/رندرهای نهایی شما بسیار نزدیکتر به آنچه که با چشمان خود می بیند به نظر می رسند و به وضوح نسبت به رندرهای معمولی برتری دارند. سه فایده مهم از این امر حاصل می شود.

Highlight - به دلیل افزایش دامنه دینامیکی، هایلایت ها و سایه های شما جزئیات بیشتری خواهند داشت. به نور شدیدتر یا نوردهی دوربین نیاز دارید تا بریده سفید خالص در رندرهای شما قابل مشاهده باشد.

Colors - رنگ‌ها با روشن شدن توسط منابع نوری روشن‌تر و درخشان‌تر، اشباع نمی‌شوند، درست مانند آنچه که چشم انسان می‌بیند و در زندگی واقعی آنها را درک می‌کند.

Effort - هنرمندان دیجیتال برای دستیابی به تصاویر دقیق و واقعی با استفاده از ACES نسبت به سایر فضاهای رنگی، زمان بسیار آسان تری دارند. آنها مجبور نیستند زمان زیادی را صرف بازی با نقاط قوت نور برای جلوگیری از بریدن کنند و فقط می توانند از نقاط قوتی استفاده کنند که واقع بینانه/دقیق تر هستند. به همین دلیل آنها با تلاش کمتر (یا برابر) با نتایج بهتر به نتایجی دست می یابند.این یک قالب آرشیوی است…. (یا این نکته باید به حوزه ای برود که فضاهای رنگی محبوب ACES را توضیح دهد؟)

در زیر دو تصویر وجود دارد که به وضوح نشان می دهد که چرا می خواهید با استفاده از ACES رندر کنید. اولی تصویری است که در sRGB و دومی در ACEScg رندر شده است. دو تفاوت مهم بین این تصاویر برجسته و تفاوت در روشنایی است. برای نکات برجسته در تصاویر sRGB، به نظر می رسد که هایلایت ها چگونه بریده می شوند. آنها به طور کامل به سفید با از دست دادن کامل هر گونه جزئیات کلیک می کنند. علاوه بر این، متوجه خواهید شد که رنگ های روشن در تصاویر sRGB به طور غیر واقعی به سمت زرد تغییر می کنند. در تصویر ACEScg، این هایلایت ها بسیاری از جزئیات خود را حفظ می کنند و با روشن شدن رنگ ها شروع به از بین رفتن اشباع می کنند. این عدم اشباع رفتاری است که ما در یک عکس مشاهده می کنیم و با چشمان خود می بینیم. همچنین تفاوت قابل توجهی در روشنایی وجود دارد. پیکسلی که در تصویر sRGB روشنایی بین 0 تا 1 داشته باشد، مقدار روشنایی آن حدود 3 درصد خواهد بود. این به دلیل دامنه دینامیکی بسیار بالاتر ACEScg است. مقادیر روشنایی بیشتری در تصویر جمع می شود. می‌توانید تصویر sRGB را نمونه‌ای از مقادیر کوچکی خارج از محدوده مقادیر بزرگ‌تر ACEScg در نظر بگیرید. با استفاده از ACES رندر بسیار واقعی تری دریافت خواهید کرد، اما همچنین باید کمی متفاوت نورپردازی کنید. می توانید از مقادیر نور بسیار واقعی تری استفاده کنید.

از کجا شروع کنیم؟

برای استفاده از ACES، تمام تصاویر دیجیتال باید در فرمت EXR نیمه شناور خطی 16 بیت ذخیره شوند. اگر تصاویر در آن فرمت نیستند، ابتدا باید دوباره صادر یا به آن تبدیل شوند. بسیاری از CCD های CG و پس از تولید "EXR نیمه شناور خطی 16 بیتی" را به عنوان گزینه خروجی ارائه می دهند. با این حال، شما می توانید به راحتی از این سایت برای تبدیل تصاویر خود استفاده کنید.تصاویر سازگار با ACES باید همیشه EXRهای نیمه شناور 16 بیتی خطی باشند. اگرچه کار با EXR های ممیز شناور آسان تر می شود، برخی از برنامه ها این کار را دشوار می کنند (من به سختی به شما خیره شده ام Adobe). امیدوارم این سایت بتواند این کار را کمی ساده تر کند.کار در ACES ممکن است کمی طول بکشد تا به…

در گردش‌های کاری رنگی معمولی CG، مانند تصاویر/بافت‌های خطی sRGB، مقادیر پیکسل معمولاً در محدوده 0 تا 1 هستند. اما با ACES، باید با محدوده دینامیکی بسیار بالاتری سر و کار داشته باشید. به دلیل این تفاوت، برای یک هنرمند مهم است که هنگام تبدیل تصاویر به یکی از فضاهای رنگی مختلف ACES به گزینه های ارائه شده بسیار توجه داشته باشد و به آنها توجه داشته باشد. از کدام فضای رنگی ACES استفاده کنیم؟ کاربرد (یا هدف) تصاویر شخص به طور کلی تعیین می کند که کدام محدوده مقادیر باید در فرآیند تبدیل مورد نظر باشد. موارد استفاده مختلف نیاز به انتخاب های مختلف رنگ و تبدیل دارند. به عنوان مثال، تصویری که قرار است به عنوان رنگ پراکنده بر روی یک ماده (در یک برنامه کاربردی سه بعدی) اعمال شود، باید متفاوت از تصویری که به عنوان صفحه پشتی اعمال می شود، تبدیل شود. در حال حاضر تنها تعداد انگشت شماری از فضاهای رنگی مختلف ACES وجود دارد. هر کدام متفاوت است و سناریوهای خاصی دارد که در چه زمانی می خواهید از آنها استفاده کنید.

مقررات:

IDT

Input Device Transform تبدیلی است که برای تبدیل رنگ پیکسل تصاویر/فیلم ها از دستگاه های خاص به یک فضای رنگی ACES استفاده می شود.

RRT

تبدیل مرجع رندر، داده‌های خطی ارجاع‌شده به صحنه را به داده‌های ارجاعی نمایشگر با دامنه دینامیکی بالا آماده می‌کند. سپس قرار است این داده ها به یک ODT تحویل داده شوند تا داده ها را برای مشاهده در یک نوع نمایشگر خاص تبدیل کند.

ODT

Output Display Transform وظیفه تبدیل داده‌های ایجاد شده توسط RRT به داده‌هایی است که می‌توانند در دستگاه‌ها یا فضاهای رنگی خاص مشاهده شوند:

گستره

وسعت فضای رنگی مجموعه ای از تمام رنگ هایی است که می توان در آن فضای رنگی نشان داد. در نمودار زیر وسعت مجموعه ای از تمام رنگ های داخل مثلث فضای رنگی است. بسیاری از طیف های محبوب برای کمک به نشان دادن طیف گسترده ای که می توان از بین آنها انتخاب کرد، نمودار شده اند. توجه کنید که چند رنگ واقعاً می توانند با sRGB نمایش داده شوند.

مقدماتی

برای تصاویر RGB، رنگ‌های اصلی قرمزترین، سبزترین سبزها و آبی‌ترین رنگ‌های آبی شما هستند. در نمودارهای زیر می بینید که اینها با گوشه های مثلث وسعت نشان داده شده اند. همچنین به موقعیت سبز رنگ اولیه فضای رنگی ACEScg توجه کنید. خارج از طیف مرئی رنگها (به نام رنگ خیالی) قرار می گیرد. در آنجا قرار داده شد تا بسیاری از رنگ‌های بین رنگ سبز و رند در محدوده ACEScg قرار گیرند. یکی از پیامدهای موجود اولیه این است که شما هرگز به تنهایی از یک مقدار کاملا سبز استفاده نخواهید کرد.

White Point

نقطه سفید نقطه ای در فضای رنگی است که ما سفید در نظر می گیریم. ACEScg و sRGB نقاط سفید متفاوتی دارند. زیر مقیاس دمای کلوین (و P3) بر روی تمام رنگ‌های مرئی انسان نمودار شده است (نمودار رنگ‌پذیری CIE 1931). اغلب یک نقطه سفید از یک فضای رنگی را می بینید که با نام CIE استاندارد روشنایی آن به آن اشاره می شود. اینها معمولا با حرف "د" و دو عدد شروع می شوند. به عنوان مثال ACEScg و sRGB دارای نقاط سفید D60 و D65 هستند. اینها دقیقاً به یک مقدار در مقیاس کلوین ترجمه می شوند: D65 6500 کلوین و D60 6000 کلوین است.

Gamma

هنگامی که با گاما سروکار دارید، اغلب با اصطلاحات "خطی" و "منحنی گاما" روبرو خواهید شد. ACES خطی است اما اکثر اوقات تصاویری که با دوربین خود می گیریم، در فتوشاپ می سازیم و از اینترنت دانلود می کنیم، اینگونه نیستند. بنابراین، ما باید بفهمیم گاما چیست و چگونه یک تصویر غیر خطی را خطی کنیم. زمانی که کامپیوترها کند بودند، فضای درایو گران بود و حافظه کم بود، ما نیاز داشتیم تا تصاویر خود را به بهترین نحو ممکن ذخیره کنیم. اول از همه، ما فقط می‌توانستیم تصاویر خود را با استفاده از 8 بیت در هر کانال رنگی ذخیره کنیم، به این معنی که هر کانال فقط 256 مقدار جداگانه دارد که می‌تواند ذخیره کند. به نظر می رسد چشمان ما در رنگ های تیره تر نسبت به رنگ های روشن تر نسبت به افزایش جزئی ارزش حساس تر هستند. ما می‌توانیم تصاویر خود را با استفاده از یک منحنی گاما ذخیره کنیم تا مقدار بیشتری از ۲۵۶ مقدار موجود در هر کانال را به رنگ‌های تیره‌تر به جای رنگ‌های روشن‌تر اختصاص دهیم. این بدان معناست که با افزایش مقدار پیکسل، این مقدار با مقادیر بیشتر و بیشتر افزایش می یابد. بنابراین، به بیان دیگر، رفتن از 0 به 1 منجر به افزایش کمتری در مقدار نسبت به افزایش از 254 به 255 می شود. در یک تصویر خطی، افزایش مقدار یکنواخت است. برنامه های سه بعدی تصویر خطی را ترجیح می دهند زیرا محاسبه رنگ و نور را بسیار آسان می کند و استفاده از تصاویر با دامنه دینامیکی بالا را ممکن می کند. درک اینکه آیا تصاویر غیر ACES شما خطی هستند یا منحنی گاما دارند برای تبدیل صحیح آن بسیار مهم است.

هنگامی که به تنهایی در مورد ACES تحقیق می کنید، اغلب با عبارات "ارجاع به صحنه" و "ارجاع به نمایش" روبرو می شوید و درک معنای آنها و ارتباط آنها با تصاویر شما بسیار مهم است . تصاویر ارجاع شده به صحنه، خطی هستند و به منظور نمایش مقادیر نور در دنیای واقعی یا نور آنطور که در واقع هستند، هستند. با این حال، هنگامی که به صورت خام روی مانیتور نمایش داده می شوند وحشتناک به نظر می رسند زیرا ویژگی های نمایشگر (محدوده دینامیکی، گاما و غیره) را در نظر نمی گیرند. ACES و ACEScg هر دو به صحنه ارجاع داده می شوند. تصاویر ارجاع شده به صحنه دارای منحنی گامای خطی هستند. نمایش تصاویر ارجاعی به گونه‌ای کدگذاری می‌شوند که هنگام نمایش خوب به نظر برسند یا داده‌ها به گونه‌ای کدگذاری شده‌اند که ذخیره‌سازی کارآمدی را فراهم می‌کند. sRGB، P3، Rec. 709 و Adobe RGB (1998) همگی تصاویر ارجاع شده به نمایشگر هستند. تصاویر ارجاع شده به صفحه نمایش کدگذاری می شوند تا در یک دستگاه خاص (مانیتور sRGB، تلویزیون Rec. 709، صفحه فیلم P3) مشاهده شوند یا از یک فضای رنگی دوربین خاص (RED DRAGONcolor، ARRI LogC، Sony S-Log و غیره) می آیند. تصاویر ارجاع شده به نمایشگر دارای منحنی گامای غیرخطی هستند.