美国电影艺术与科学学院为数字电影开发的标准化色彩编码系统,作为通用交换格式,在生产管道中保留最大的颜色和动态信息。
定义
ACES (Academy Color Encoding System) 是由美国电影艺术与科学学院 (AMPAS) 开发的标准色彩编码系统。ACES 为数字电影制作提供了一个通用的交换格式,可在整个制作流程中最大限度地保留色彩和动态信息。
ACES 的核心目标:
- 通用兼容性:摄像机、软件和设备可以交换 ACES 素材
- 长期稳定性:素材具有前瞻性,可供日后重新调色
- 最大色彩深度:32 位浮点,具有极高的动态范围
- 创意灵活性:无限的调色潜力,无质量损失
ACES 被好莱坞电影公司、大型流媒体平台和影院制作作为行业标准使用。
技术规格
ACES 色彩空间和色域
ACES 原色(非“物理”原色,而是数学上的):
| 颜色 | x | y | 特殊属性 |
|---|---|---|---|
| 红色 | 0.7347 | 0.2653 | 虚数原色 |
| 绿色 | 0.0000 | 1.0000 | 理论最大值 |
| 蓝色 | 0.0001 | -0.0770 | 虚数原色 |
特点:
- ACES 的红和蓝是虚数原色(在可见色域中无法实现)
- 这使得色域比人类可感知范围的 100% 更大
- 行业中最大的色彩空间:可以呈现“虚拟”色彩
ACES 系列(ACEScc, ACESproxy, ACESlog)
ACES 由多个子格式组成:
ACESap0 (ACES Primaries 0)
直接来自传感器的原始、未处理格式
32 位浮点,线性色彩空间
最大的文件体积
用途:存档、科学用途ACEScc (ACES Color Correction)
为调色优化
类似 Log 的曲线,便于直观的色彩校正
比线性 ACESap0 调色更快
用途:在 DaVinci、Nuke 中调色ACESproxy (ACES Proxy)
压缩版本,用于快速预览
可选择 1/4 或 1/8 分辨率
渲染速度快,非常适合剪辑
用途:剪辑、剪辑、代理工作流程ACESlog
类似于摄像机 Log 格式
存储大小和调色灵活性之间的折衷
不如 ACEScc 普及工作流程集成
从摄像机到 ACES 的转换
Red 数字工作流程:
- Red 提供原生 ACES 输出(Red Rocket-X)
- REDengine 3 带有 ACES 输入转换
- REDlogFilm 到 ACES ACEScc 直接在摄像机系统中完成
Arri Alexa 工作流程:
- Arri Alexa LF 和 Mini LF 支持 ACES 输出
- LogC.V3 可通过 Arri ColorTools 转换为 ACES
- Arri 为所有 Alexa 型号提供官方 ACES LUT
Sony F55/F65 及其他:*
- S-Log 可通过标准 LUT 转换为 ACES
- Sony ELC(电子镜头校正)支持 ACES
- 较旧的摄像机需要逆向工程
DaVinci Resolve ACES 工作流程
项目设置:
项目设置 > 色彩管理
- 输入色彩空间:ACES (ACEScc 或 ACESproxy)
- 时间线色彩空间:ACES (ACESap0 或 ACEScc)
- 输出色彩空间:用于调色的 ACEScc
- RRT (参考渲染转换):用于监看实际实现:
- 数字化/摄像机输出:
- 将原始摄像机素材(Red、Arri)转换为 ACES
- 或创建 ACES 代理以实现快速剪辑
- 剪辑阶段:
- 使用 ACESproxy 进行快速预览
- 进行粗略的时间线和同步
- 色彩调色阶段:
- 加载 ACEScc 进行调色(更高的位深度)
- DaVinci 自动应用 ACES 输入转换
- 在完整的 ACES 色彩空间支持下进行调色
- 输出和交付:
- Rec.709 SDR 用于广播
- Rec.2020 HDR 用于流媒体
- DCI-P3 用于影院
- ACEScc 作为主存档
OpenFX 插件和 ACES
许多专业插件支持 ACES:
支持的软件:
- DaVinci Resolve:完整的 ACES 集成
- Nuke:ACES 节点(ACEScc, ACESproxy)
- Quantel Pablo/Rio:带 ACES 选项的广播 HDR
- Autodesk Flame:用于复杂 VFX 的 ACES
- Adobe After Effects:第三方插件
RRT - 参考渲染转换
定义和目的
RRT (Reference Rendering Transform) 是 ACES 用于将大型 ACES 色彩空间转换为较小的输出空间(Rec.709、DCI-P3、Rec.2020)的标准曲线。
工作原理:
ACES 素材 → RRT → 输出转换 (Rec.709, DCI-P3, etc.)不可修改:
- RRT 在 ACES 标准中已确定
- 所有实现都必须相同
- 这确保了系统之间的兼容性
使用 RRT 进行监看
在片场使用 RRT LUT:
- 将 ACES 素材转换为 Rec.709
- 在标准监视器(SmallHD、Atomos)上观看
- 准确预览最终画面
在调色中使用 RRT:
- DaVinci 自动显示经过 RRT 转换的图像
- 调色在 ACEScc 中进行
- RRT 用于监看
ACES 中的色域和动态范围
极大的色域
ACES 比 Rec.2020 和 DCI-P3 更大:
| 色彩空间 | 色域体积 | 应用 |
|---|---|---|
| Rec.709 | 44% | HDTV |
| DCI-P3 | 56% | 数字影院 |
| Rec.2020 | 76% | 超高清/HDR |
| ACES | >100% | 无限制(虚数原色) |
巨大的动态范围
ACES 的对数编码:
- 线性编码:0.0(黑色)到 32767.0(非常亮)
- 实际范围:约 100+ 档动态范围
- 传感器输入可直接映射,无信息丢失
对比:
| 格式 | 动态范围 | 存储 | 用途 |
|---|---|---|---|
| Rec.709 | 12 档 | 8 位 | 广播 |
| Log 素材 | 14-16 档 | 10 位 | 专业摄像机 |
| ACES | 100+ 档 | 32 位浮点 | 存档、前瞻性 |
存储和带宽要求
数据大小对比
ProRes (Rec.709):
4K (3840x2160) @ 24fps
ProRes 422 HQ:约 2.2 GB/分钟ACES (ACEScc):
4K (3840x2160) @ 24fps
ACES 16 位:约 1.8 GB/分钟
ACES 32 位:约 3.6 GB/分钟ACES (ACESproxy):
4K 代理(1/2 分辨率)
ACESproxy 8 位:约 460 MB/分钟
ACESproxy 16 位:约 920 MB/分钟存储解决方案:
- 原始存档:全分辨率 ACES ACEScc(或原生 Log)
- 工作副本:用于剪辑的 ACESproxy
- 调色母版:用于最终调色的 ACEScc
- 交付文件:Rec.709、DCI-P3、Rec.2020(根据媒介而定)
在故事片中的实际应用
场景 1:使用 Red 工作流程的好莱坞大片
- 片场:Red Komodo 或 Red Ranger
- 以 Red 原生格式拍摄
- 片场 LUT 转换为 Rec.709 用于监看
- 数字化:
- 将 Red Raw 转换为 ACES ACEScc(Red Rocket-X)
- 存档文件
- 剪辑:
- 创建 ACESproxy 代理
- 使用代理进行剪辑
- 与 ACEScc 母版进行匹配
- 调色:
- DaVinci 使用 ACES ACEScc
- 完全的调色灵活性
- 使用 RRT 进行不同输出格式的转换
- 交付文件:
- DCI-P3 用于影院上映
- Rec.2020 HDR10 用于流媒体
- Rec.709 SDR 用于电视播出
场景 2:混合摄像机设置的独立电影
- 摄像机 1:Arri Alexa Mini (LogC.V3)
- 摄像机 2:Sony FX30 (S-Log3)
- 音频/灯光:独立预算
工作流程:
- 将两种 Log 格式转换为 ACES
- 使用 ACES 作为母版格式
- 以统一的外观进行调色
- 导出为不同格式用于发行
常见错误及解决方案
| 错误 | 原因 | 解决方案 |
|---|---|---|
| 数据量过大 | 所有素材都使用全分辨率 ACES | 使用 ACESproxy 作为代理 |
| ACES 和输出之间的色彩偏移 | RRT 未正确应用 | 检查设置中的监看转换 |
| 性能缓慢 | 32 位浮点处理 | 使用 ACEScc 而非 ACESap0 |
| 程序间不兼容 | RRT 实现不同 | 仅使用 ACES 认证的软件 |
| 工作流程过于复杂 | 过早实施 ACES | 先使用 Log 进行调色,再迁移到 ACES |
采用和未来展望
当前采用情况(2025 年)
主流电影公司:
- 环球影业、华纳兄弟、索尼影业
- 流媒体:Netflix、Apple TV+、Amazon Prime Video(高端内容)
- 数字影院:90% 的影院设备支持 ACES
反对 ACES 的原因(目前):
- 存储成本较高
- 调色时间较长
- 需要专业设备
- 小型制作往往无法受益
未来
ACES 正在逐渐成为以下领域的标准:
- 所有流媒体原创内容
- 高端纪录片
- 数字存档
- 8K 及未来格式
总结
ACES 是高端电影制作和数字存档的行业标准。其巨大的色彩空间、庞大的动态范围和最大的兼容性使其成为大型制作、电影公司和长期存档的理想选择。投资 ACES 工作流程将通过灵活性、质量和前瞻性获得回报。