Sistema de codificación de color de la Academia

El Sistema de Codificación de Color de la Academia ( ACES ) es un sistema de codificación de imágenes en color creado bajo los auspicios de la Academia de Artes y Ciencias Cinematográficas . ACES se caracteriza por un flujo de trabajo con precisión de color, que permite un intercambio fluido de imágenes cinematográficas de alta calidad, independientemente de la fuente. ^{[ 1 ]}

El sistema define sus propios colores primarios como ubicados en el lugar espectral según la especificación CIE xyY . El punto blanco es aproximado a la cromaticidad de la luz diurna CIE con una temperatura de color correlacionada (CCT) de 6000 K. ^{[ 2 ]} La mayoría de los archivos de imagen compatibles con ACES están codificados en coma flotante de 16 bits , lo que permite que los archivos ACES OpenEXR codifiquen 30 pasos de información de escena. ^{[ 1 ]} El formato ACESproxy utiliza enteros con codificación logarítmica. ACES admite tanto alto rango dinámico (HDR) como amplia gama de colores (WCG). ^{[ 1 ]}

El lanzamiento de la versión 1.0 tuvo lugar en diciembre de 2014. ACES recibió un premio Emmy de ingeniería en horario estelar en 2012. ^{[ 3 ]} El sistema está estandarizado en parte por el organismo de estándares de la Sociedad de Ingenieros de Cine y Televisión (SMPTE).

Historia

Fondo

El proyecto ACES comenzó su desarrollo en 2004 en colaboración con 50 tecnólogos de la industria. ^{[ 4 ]} El proyecto surgió debido a la reciente incursión de las tecnologías digitales en la industria cinematográfica. El flujo de trabajo cinematográfico tradicional se basaba en negativos de película, y con la transición digital, el escaneo de negativos y la adquisición con cámaras digitales. La industria carecía de un esquema de gestión del color para las diversas fuentes provenientes de una variedad de cámaras de cine digitales y películas. El sistema ACES está diseñado para controlar la complejidad inherente a la gestión de la multitud de formatos de archivo, la codificación de imágenes, la transferencia de metadatos, la reproducción del color y el intercambio de imágenes presentes en el flujo de trabajo cinematográfico actual.

Versiones

Las siguientes versiones están disponibles para la implementación de referencia: ^{[ 5 ]}

Se etiquetaron varias versiones preliminares desde la 0.1 (1 de marzo de 2012) hasta la 0.7.1 (26 de febrero de 2014).
ACES 1.0 (diciembre de 2014) es la primera versión publicada. Le siguieron tres pequeños parches.
ACES 1.1 (21 de junio de 2018) añade algunos ODT para P3, Rec. 2020 y DCDM.
ACES 1.2 (1 de abril de 2020) introduce tres nuevos documentos de especificación: el archivo de metadatos de ACES (AML), el formato LUT común actualizado y un nuevo procedimiento de organización y desarrollo de proyectos de ACES. También añade algunas transformaciones.
ACES 1.3 (30 de abril de 2021) añade una conversión de espacio de color para Sony Venice, un método de compresión de gama para objetos saturados y algunas mejoras de AMF. ^{[ 6 ]}
ACES 2.0 (4 de abril de 2025) ^{[ 7 ]}

Descripción general del sistema

El sistema consta de varios componentes diseñados para trabajar conjuntamente y crear un flujo de trabajo uniforme:

Especificación de codificación de color de la Academia (ACES) : La especificación que define el espacio de color ACES, que permite la codificación de alta precisión de punto flotante de media precisión en la luz lineal de la escena tal como se expone en una cámara, y el almacenamiento de archivo en archivos.
Transformación de dispositivo de entrada (IDT) : este nombre quedó obsoleto en la versión 1.0 de ACES y fue reemplazado por Transformación de entrada.
Transformación de Entrada (TI) : Proceso que toma las imágenes capturadas de cualquier material fuente y transforma el contenido al espacio de color ACES y a las especificaciones de codificación. Existen varias transformaciones de entrada, específicas para cada tipo de dispositivo de captura y probablemente especificadas por el fabricante según las directrices de ACES. Se recomienda utilizar una transformación de entrada diferente para condiciones de iluminación con luz de tungsteno y luz natural.
Transformación de modificación de apariencia (LMT) : Un cambio específico en la apariencia que se aplica sistemáticamente en combinación con las transformaciones RRT y ODT. (Parte de la transformación de visualización ACES)
Transformación de salida : Según la convención de nomenclatura de ACES versión 1.0, esta es la asignación general de la colorimetría ACES estándar referida a la escena ( espacio de color SMPTE 2065-1 ) a la colorimetría referida a la salida de un dispositivo o familia de dispositivos específicos. Siempre es la concatenación de la Transformación de renderizado de referencia (RRT) y una Transformación de dispositivo de salida (ODT) específica, como se define a continuación. Por esta razón, la Transformación de salida se suele abreviar como "RRT+ODT".
Transformación de renderizado de referencia (RRT) : Convierte la colorimetría referida a la escena a referida a la pantalla y se asemeja al renderizado de imágenes de cine tradicional con una curva en forma de S. Ofrece una gama de colores y un rango dinámico más amplios para permitir el renderizado en cualquier dispositivo de salida (incluso en aquellos que aún no existen).
Transformación del dispositivo de salida (ODT) : Una guía para la reproducción de la amplia gama cromática y el extenso rango dinámico del RRT en un dispositivo de salida físico con gama cromática y rango dinámico limitados. Existen numerosas ODT, que probablemente serán generadas por los fabricantes según las directrices de ACES.
Transformación de visualización de la academia : una referencia combinada de una LMT y una transformación de salida, es decir, "LMT+RRT+ODT".
Densidad de impresión de la Academia (APD) : Una densidad de impresión de referencia definida por la AMPAS para la calibración de escáneres y grabadoras de película.
Academy Density Exchange (ADX) : Una codificación densitométrica similar a Cineon de Kodak, utilizada para capturar datos de escáneres de película.
Espacio de color ACES, estándar SMPTE 2065-1 (ACES2065-1) : El principal espacio de color referido a la escena utilizado en el marco ACES para el almacenamiento de imágenes. Estandarizado por SMPTE como documento ST2065-1. Su gama incluye la gama completa del observador estándar CIE con características de transferencia radiométricamente lineales.
ACEScc (espacio de corrección de color ACES) : una definición de espacio de color ligeramente mayor que el espacio de color ITU Rec.2020 y con características de transferencia logarítmica para un mejor uso en correctores de color y herramientas de etalonaje.
ACEScct (espacio de corrección de color ACES con toe) : una definición de espacio de color ligeramente mayor que el espacio de color ITU Rec.2020 y codificada logarítmicamente para un mejor uso en correctores de color y herramientas de etalonaje que se asemeja al comportamiento toe de los archivos Cineon.
ACEScg (espacio de gráficos por computadora ACES) : una definición de espacio de color ligeramente mayor que el espacio de color ITU Rec.2020 y codificado linealmente para un mejor uso en herramientas de renderizado y composición de gráficos por computadora.
ACESproxy (espacio de color proxy ACES) : Definición de espacio de color ligeramente mayor que el espacio de color ITU Rec.2020, codificado logarítmicamente (como ACEScc, no como ACEScct) y representado digitalmente con aritmética de enteros de 10 o 12 bits por canal. Esta codificación está diseñada exclusivamente para la transmisión de valores de código a través de dispositivos digitales que no admiten codificaciones aritméticas de punto flotante, como cables SDI , monitores e infraestructura en general.

Espacios de color ACES

ACES 1.0 es un sistema de codificación de color que define un espacio de color de archivo principal, cuatro espacios de color de trabajo adicionales y protocolos de archivo adicionales. El sistema ACES está diseñado para cubrir las necesidades de la producción cinematográfica y televisiva en lo que respecta a la captura, generación, transporte, intercambio, etalonaje, procesamiento y almacenamiento a corto y largo plazo de datos de imágenes fijas y en movimiento. Todos estos espacios de color comparten algunas características comunes:

Se basan en el modelo de color RGB .
Los datos de la imagen están referenciados a la escena , es decir, los valores numéricos están relacionados con la iluminación original de la escena, reflejada o emitida por los objetos y luces reales en el set al momento de la filmación. El espacio se refiere a una "cámara de referencia estándar", una cámara imaginaria que puede capturar toda la percepción visual humana. Los valores de código referenciados a la escena capturados por una cámara real están directamente relacionados con la exposición luminosa .
Son capaces de soportar 30 pasos de exposición.
A veces, y erróneamente, se hace referencia al punto blanco como "D60", aunque no existe un iluminante estándar CIE D60. Además, el punto blanco no se encuentra en el lugar geométrico de la luz diurna de la CIE ni en el de Planck, y no define el eje neutro. Los cineastas pueden elegir el punto blanco que consideren más adecuado por razones técnicas o artísticas.
El punto blanco sirve únicamente como referencia matemática para las transformaciones y no debe confundirse con una referencia de escena o de pantalla. Fue elegido mediante un experimento, proyectando una película que contenía un parche de prueba LAD sobre una pantalla de cine, utilizando un proyector con una bombilla de xenón. Ese punto blanco medido se ajustó para que estuviera cerca, pero no sobre, el lugar geométrico de la luz diurna CIE. La CCT es cercana a 6000k, con cromaticidades xy CIE 1931 de $(0.32168,0.33767)$ . ^{[ 8 ]}

Los cinco espacios de color utilizan uno de dos conjuntos definidos de colores primarios RGB llamados AP0 y AP1 (“ Primarios ACES ” n.° 0 y n.° 1 ); las coordenadas de cromaticidad se enumeran en la tabla siguiente:

AP0 se define como el conjunto más pequeño de colores primarios que abarca todo el espectro cromático estándar CIE 1931; por lo tanto, teóricamente incluye, e incluso supera, todos los estímulos de color que puede percibir el ojo humano promedio. El concepto de utilizar colores primarios no realizables o imaginarios no es nuevo y se emplea con frecuencia en sistemas de color que buscan representar una porción mayor del espectro visible. ProPhoto RGB (desarrollado por Kodak ) y ARRI Wide Gamut (desarrollado por Arri ) son dos ejemplos de estos espacios de color. Los valores fuera del espectro cromático se mantienen bajo el supuesto de que posteriormente se manipularán mediante la corrección de color o en otros casos de intercambio de imágenes para que finalmente se encuentren dentro del espectro. Esto evita que los valores de color se vean "recortados" o "comprimidos" como resultado de la manipulación en posproducción.

La gama de colores de AP1 es menor que la de los colores primarios de AP0, pero aún se considera de "amplia gama". Los colores primarios de AP1 están mucho más cerca de los colores primarios realizables, pero a diferencia de AP0, ninguno es negativo. Esto es importante para su uso como espacio de trabajo, por varias razones prácticas:

Las operaciones de procesamiento y corrección de color que actúan de forma independiente sobre los tres canales RGB producen variaciones que se perciben de forma natural en los componentes rojo, verde y azul. Esto podría no percibirse de forma natural al trabajar con los ejes RGB "sin modificar" de los colores primarios AP0 .
todos los valores de código contenidos en el $[0,1]$ Los rangos representan colores que, convertidos a colorimetría referida a la salida mediante sus respectivas transformaciones de salida (ver más arriba), pueden mostrarse con tecnologías de proyección/visualización actuales o futuras.

ACES2065-1

Este es el espacio de color ACES principal, y el único que utiliza los colores primarios RGB AP0 . Utiliza características de transferencia fotométricamente lineales (es decir, gamma de 1.0) y es el único espacio ACES diseñado para el intercambio entre instalaciones y, lo que es más importante, para el archivo de archivos de imagen y vídeo.

Los valores del código ACES2065-1 son valores lineales escalados en una Transformación de Entrada de manera que:

un difusor perfectamente blanco se mapearía a $(1,1,1)$ Valor del código RGB.
una exposición fotográfica de una tarjeta gris al 18% se correspondería con $(0.18,0.18,0.18)$ Valor del código RGB.

Los valores del código ACES2065-1 a menudo superan $1.0$ Para escenas normales, se puede mantener un rango muy alto de reflejos y brillos en la codificación. El procesamiento y almacenamiento interno de los valores del código ACES2065-1 debe realizarse con aritmética de punto flotante con al menos 16 bits por canal. Las versiones preliminares de ACES, es decir, las anteriores a la 1.0, definían ACES2065-1 como el único espacio de color. Por lo tanto, las aplicaciones antiguas podrían referirse a ACES2065-1 al hablar del "espacio de color ACES". Además, debido a su importancia y características lineales, y al ser el que se basa en los colores primarios AP0 , también se le denomina incorrectamente "ACES lineal", "ACES.lin", "SMPTE2065-1" o incluso "el espacio de color AP0".

Se definen estándares para almacenar imágenes en el espacio de color ACES2065-1, particularmente en lo que respecta a los metadatos, de modo que las aplicaciones que respetan el marco ACES puedan reconocer la codificación del espacio de color a partir de los metadatos en lugar de inferirla de otros elementos. Por ejemplo:

La norma SMPTE ST2065-4 define la codificación correcta de las imágenes fijas ACES2065-1 dentro de los archivos y secuencias de archivos OpenEXR , así como sus indicadores/campos de metadatos obligatorios.
La norma SMPTE 2065-5 define la correcta incrustación de secuencias de vídeo ACES2065-1 dentro de archivos MXF y sus campos de metadatos obligatorios.

ACEScg

ACEScg es una codificación lineal de escena, al igual que ACES2065-1, pero utiliza los colores primarios AP1, que se aproximan más a los colores primarios realizables. ACEScg se desarrolló para su uso en efectos visuales, cuando se hizo evidente que ACES2065 no era un espacio de trabajo útil debido al color primario azul negativo y a la extrema distancia de los demás colores primarios imaginarios.

Los colores primarios del AP1 se aproximan mucho más al diagrama de cromaticidad de los colores reales y, lo que es más importante, ninguno de ellos es negativo. Esto es fundamental para la renderización y composición de datos de imagen necesarios para los efectos visuales.

ACEScc y ACEScct

Al igual que ACEScg, ACEScc y ACEScct utilizan los colores primarios AP1. Su diferencia radica en que, en lugar de una codificación de transferencia lineal de escena, ACEScc y ACEScct emplean curvas logarítmicas, lo que las hace más adecuadas para la corrección de color. El flujo de trabajo de corrección de color tradicionalmente ha utilizado datos de imagen codificados en logaritmo, principalmente porque la película física utilizada en cinematografía tiene una respuesta logarítmica a la luz.

ACEScc es una función logarítmica pura, pero ACEScct tiene una "punta" cerca del negro, para simular la densidad mínima de la película negativa fotográfica y la curva logarítmica heredada de DPX o Cineon.

Conversión de valores RGB de ACES2065-1 a valores XYZ de CIE.

${\begin{bmatrix}X\\Y\\Z\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}0.9525523959&0.0000000000&0.0000936786\\0.3439664498&0.7281660966&-0.0721325464\\0.0000000000&0.0000000000&1.0088251844\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}R\\G\\B\end{bmatrix}}$

Conversión de valores CIE XYZ a valores ACES2065-1

${\begin{bmatrix}R\\G\\B\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}1.0498110175&0.0000000000&-0.0000974845\\-0.4959030231&1.3733130458&0.0982400361\\0.0000000000&0.0000000000&0.9912520182\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}X\\Y\\Z\end{bmatrix}}$

Estándares

ACES se define mediante varios estándares de SMPTE (familia ST2065) y documentación de AMPAS , que incluyen: ^{[ 9 ]}

SMPTE ST 2065-1:2021 - Especificación de codificación de color de la Academia (ACES)
SMPTE ST 2065-2:2020 - Densidad de impresión de la Academia (APD): Sensibilidades espectrales, dispositivo de medición de referencia y cálculo espectral
SMPTE ST 2065-3:2020 - Codificación de intercambio de densidad de la academia (ADX): Codificación de valores de densidad de impresión de la academia (APD)
SMPTE ST 2065-4:2023 - Diseño de archivo contenedor de imágenes ACES
SMPTE ST 2065-5:2023 - Formato de intercambio de material: Asignación de secuencias de imágenes ACES al contenedor genérico MXF
S-2013-001 - ACESproxy: Codificación de registro entero de datos de imagen ACES
S-2014-003 - ACEScc: Codificación logarítmica de datos ACES para su uso en sistemas de corrección de color.
S-2014-004 - ACEScg: Un espacio de trabajo para renderizado y composición CGI
S-2016-001 - ACEScct: Una codificación cuasi-logarítmica de datos ACES para su uso en sistemas de corrección de color.
P-2013-001 - Procedimientos recomendados para la creación y el uso de transformaciones de dispositivos de entrada (IDT) para sistemas de cámaras digitales
TB-2014-001 - Guía de documentación del sistema de codificación de color de la Academia (ACES)
TB-2014-002 - Guía de experiencia de usuario para el Sistema de codificación de color de la Academia (ACES), versión 1.0
TB-2014-004 - Notas informativas sobre SMPTE ST 2065-1 - Especificación de codificación de color de la Academia (ACES)
TB-2014-005 - Notas informativas sobre SMPTE ST 2065-2 - Densidad de impresión de la Academia (APD) – Sensibilidades espectrales, dispositivo de medición de referencia y cálculo espectral y SMPTE ST 2065-3 Codificación de intercambio de densidad de impresión de la Academia (ADX) - Codificación de valores de densidad de impresión (APD)
TB-2014-006 - Notas informativas sobre SMPTE ST 2065-4 - Diseño de archivo contenedor de imágenes ACES
TB-2014-007 - Notas informativas sobre SMPTE ST 268:2014 – Formato de archivo para el intercambio digital de imágenes en movimiento (DPX)
TB-2014-009 - Definición y uso del formato de archivo de metadatos a nivel de clip del Sistema de codificación de color de la Academia (ACES)
TB-2014-010 - Diseño, integración y uso de las transformaciones de modificación de apariencia de ACES
TB-2014-012 - Nombres de componentes del sistema de codificación de color de la Academia (ACES) versión 1.0
TB-2018-001 - Derivación de las coordenadas de cromaticidad CIE del punto blanco ACES

También se está desarrollando un estándar SMPTE para permitir que los flujos de código ACES se asignen al contenedor Material Exchange Format (MXF). ^{[ 10 ]}

Véase también

Academia de Artes y Ciencias Cinematográficas
Lista de decisiones de color
Gestión del color
Sociedad de Ingenieros de Cine y Televisión
formatos de salida del escaneo de películas cinematográficas

Referencias

1 2 3 "¿Cuáles son las ventajas de usar ACES para la corrección de color?" . Oscars.org. 19 de noviembre de 2015 . Consultado el 2 de diciembre de 2016 .
↑ "Derivación de las coordenadas de cromaticidad CIE del punto blanco de ACES" . docs.acescentral.com . Consultado el 1 de julio de 2022 .
↑ "Se anuncian los ganadores de la 64.ª edición de los Premios Emmy de Ingeniería - InteractiveTV Today" . Itvt.com. Archivado del original el 9 de mayo de 2013. Consultado el 8 de marzo de 2013 .
↑ "Sistema de codificación de color de la Academia | Consejo de Ciencia y Tecnología | Academia de Artes y Ciencias Cinematográficas" . Oscars.org. 24 de agosto de 2012. Consultado el 20 de diciembre de 2013 .
↑ "aces-dev/CHANGELOG.md en dev · ampas/aces-dev" . GitHub .
↑ Tobenkin, Steve (3 de mayo de 2021). "¡ACES 1.3 ya está disponible!" . ACESCentral .
↑ "github" .
↑ "TB-2018-001 Derivación de las coordenadas cromáticas CIE del punto blanco ACES" . Consultado el 26 de junio de 2018 .
↑ "Documentación de ACES" . Oscars.org. 29 de abril de 2015. Consultado el 24 de septiembre de 2016 .
↑ "31FS ACES Codestreams en MXF" . Oscars.org. Archivado del original el 27 de septiembre de 2016. Consultado el 24 de septiembre de 2016 .

Enlaces externos

Sitio web oficial
Lista de producciones de ACES - ACES Central
ACEScg: una codificación de color común para aplicaciones de efectos visuales.
ACEScg - Un sistema común de codificación de color para aplicaciones de efectos visuales - DigiPro 2015, Slideshare

[oscars1-1] 1 2 3 "¿Cuáles son las ventajas de usar ACES para la corrección de color?" . Oscars.org. 19 de noviembre de 2015 . Consultado el 2 de diciembre de 2016 .

[2] "Derivación de las coordenadas de cromaticidad CIE del punto blanco de ACES" . docs.acescentral.com . Consultado el 1 de julio de 2022 .

[3] "Se anuncian los ganadores de la 64.ª edición de los Premios Emmy de Ingeniería - InteractiveTV Today" . Itvt.com. Archivado del original el 9 de mayo de 2013. Consultado el 8 de marzo de 2013 .

[4] "Sistema de codificación de color de la Academia | Consejo de Ciencia y Tecnología | Academia de Artes y Ciencias Cinematográficas" . Oscars.org. 24 de agosto de 2012. Consultado el 20 de diciembre de 2013 .

[5] "aces-dev/CHANGELOG.md en dev · ampas/aces-dev" . GitHub .

[6] Tobenkin, Steve (3 de mayo de 2021). "¡ACES 1.3 ya está disponible!" . ACESCentral .

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[2016ACESdocumentation-9] "Documentación de ACES" . Oscars.org. 29 de abril de 2015. Consultado el 24 de septiembre de 2016 .

[2016ACESCodestreamstoMXF-10] "31FS ACES Codestreams en MXF" . Oscars.org. Archivado del original el 27 de septiembre de 2016. Consultado el 24 de septiembre de 2016 .

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