相机配置文件(IDT)

相机配置文件 (IDT)

IDT 是将相机特定颜色空间转换为通用 ACES 颜色空间的变换。ACES 色彩空间是与设备无关的色彩空间，此 IDT 转换是 ACES 工作流程的第一步。宣布支持 ACES 的相机制造商正在为其相机提供自己设计的 IDT。最近，越来越多的软件实现了这些 IDT，因此不少用户会使用这些转换。

WonderLookPro 也可以使用这些制造商提供的 IDT，但我们建议使用 TVLogic 的原始 IDT，这些 IDT 是由我们测量制作的。为什么我们要花费不小的努力来制作和提供我们自己的 IDT？

其主要原因是为了实现更准确的相机匹配。不同厂家制作IDT，由于测量环境或计算方法的不同，会带来一定的误差。在相同条件和相同方法下制作 IDT 将有助于减少误差、提高相机匹配的准确性。首先，有很多相机是IDT没有从制造商提供的。我们为这些相机制造 IDT，以便为尽可能多的相机提供全系列的 IDT。除此之外，由于相机本身的测量，我们同时获得了相机的动态范围信息。不仅可以与不同摄像机进行比较的动态范围值，而且可以像摄像机饱和度的 CV 值一样，这对于确定现场曝光条件很有用。

IDT的内部是什么

IDT由两部分组成，一是“色调曲线”变换，将相机的对数空间转换为线性空间，二是“主转换”，将相机RGB主色转换为ACES主色。

最简单的形式是 、1DLUT 或相机对数到线性的数学计算，以及相机主数到 ACES 主数的 3x3 矩阵。这是用 CTL（颜色变换脚本语言）描述的 IDT 示例之一。（引用自 AMPAS 提供的 ARRI LogC IDT）

第一个变换是通过“normalizedLogCToRelativeExposure”函数，它将 Log 转换为线性。接下来的转换是 3x3 矩阵计算，将相机 RGB 转换为 ACES RGB。为了进行IDT，我们必须获得这两个变换的参数、色调曲线的形状和3x3矩阵的系数。

但实际上，真实相机的光谱灵敏度并不理想，这在将3x3矩阵传输到ACES时会带来误差。为了使IDT更加准确，我们必须添加另一种方法来减少误差。

如何制作IDT

TVLogic 正在使用以下设备在暗室下通过摄像机测量来进行 IDT。

用途	機種	画像	特征
光源 积分球	图像工程 LE7-4x		最大 4000lx。22路不同光谱的LED灯可以发出各种光谱的光。 内置光谱测量探头，可进行自动校准。
动态范围图	阿瑞 动态范围 测试卡 DRTC-1		适用于40种过滤器。 我们制作自己的滤镜以实现 17.8 级亮度
色卡	图像工程 TE-226		36种颜色和9种灰度亮度的透明图表。 添加LE7控制，使用一对亮度测量来计算IDT。
捕捉图像	IS-100/IS-miniX		HD-SDI/3G-SDI 摄像机输出的图像由 IS-100 或 IS-miniX 捕获。如有必要，我们将从 RAW 冲洗图像中提取 IDT。
设备控制 数据处理	创建IDT （内部使用的软件）		它是专门为 IDT 创建而设计的。 LE7、IS-100 和 IS-mini 的控制、管理捕获的图像和提取的数据、IDT 的计算和 CTL 的创建。它旨在支持从相机测量到创建的 IDT 评估的整个工作流程。

动态范围的测量

这是我们用来测量相机动态范围的色块数据。该补丁的最大密度为5.33，这意味着一次可以测量17.77stops范围。

数字	密度	这
1	0.000	0.00
2	0.056	0.19
3	0.135	0.45
4	0.261	0.87
5	0.379	1.26
6	0.478	1.59
7	0.581	1.94
8	0.686	2.29
9	0.796	2.65
10	0.889	2.96
11	0.999	3.33
12	1.105	3.68
13	1.201	4.00
14	1.303	4.34
15	1.397	4.66
16	1.494	4.98
17	1.595	5.32
18	1.691	5.64
19	1.795	5.98
20	1.927	6.42
21	2.018	6.73
22	2.183	7.28
23	2.443	8.14
24	2.647	8.82
25	2.854	9.51
26	3.054	10.18
27	3.223	10.74
28	3.452	11.51
29	3.660	12.20
30	3.860	12.87
31	4.075	13.58
32	4.258	14.19
33	4.422	14.74
34	4.693	15.64
35	4.846	16.15
36	5.034	16.78
37	5.150	17.17
38	5.268	17.56
39	5.304	17.68
40	5.330	17.77

以下是 SONY F-55 的 SLOG3 模式的测量示例，其中 SLOG3 清晰度曲线基于 SONY 的白皮书。横轴为LogE，纵轴为来自摄像头的10bit编码值。40个红色圆圈是原始测量数据，黄色曲线是SLOG3定义。

正如您所看到的，即使对于宽动态范围相机，我们的系统也能够以良好的精度一次测量动态范围。上面的例子表明，测量结果和SLOG3的定义非常匹配，这意味着我们的测量结果与Maker One有足够好的精度。

如何获取矩阵参数

典型的 IDT 主要由相机制造商提供，由将 Log 转换为线性的色调曲线和将相机颜色转换为 ACES 原色的 3x3 矩阵组成。这个简单的程序很容易计算逆变换，非常方便。但一个3x3矩阵并不能消除一次转换的非线性误差。TVLogic 实现了我们自己的方法，通过将颜色空间划分为几个区域并计算每个区域的最佳矩阵来减少此错误。通过这种方法，我们可以获得很好的IDT精度。但我们仍在提高IDT质量的路上，仍在研究如何提高精度并消除错误。

这是xy色度原色图，左为SLOG3，右为ACES原色。

如果相机的光谱灵敏度没有误差，并且相机计算没有误差，我们可以通过以下计算得到ACES初级。

IDT 的比较：Maker 提供的和 TVLogic 制造的

F-55 SLOG3/SGamut3

让我们使用比色图表来检查结果。F-55的SLOG3/SGAMUT3将用作参考。首先，这是F-55的图像由TVLogic的IDT、RRT和rec709 ODT渲染的结果。

F-55 SLOG3/SGAMUT3 + TVLogic 的 IDT + RRT/ODT

接下来，这是使用SONY提供的IDT的结果。显示具有 deltaE 值的图像和矢量范围。

	图像	向量	德尔塔E
由Maker的IDT处理			3.13

矢量范围的箭头顶部指向 TVLogic IDT 结果的颜色。箭头越长，TVLogic 的 IDT 和 SONY 的 IDT 之间的差异就越大。“deltaE”表示平均色差值，该值越小，颜色差异越小。该值是通过 IDT 处理后的 ACES 颜色值计算出来的，并对所有 40 种颜色进行平均。

3.13这个值并没有那么大。矢量范围显示蓝色或紫色的颜色差异稍大。我们再次测量图表的颜色来评估哪个更接近真实物体的颜色。我们可以理解，创建IDT的方式不同可能会带来这些小错误。  

接下来，我们将展示Panasonic Varicam LT 的结果。参考号是 TVLogic IDT 的 F-55。

	图像	向量	德尔塔E
瓦里卡姆LT TVLogic 的IDT			3.13
瓦里卡姆LT 松下的IDT			9.06

同样，deltaE 是由 TVLogic IDT 计算 F-55 的差值。

TVLogic IDT 的 deltaE 值为 5.08，Panasonic IDT 的值为 9.06。这意味着 TVLogic 的 IDT 非常接近 F-55 的结果。

接下来我们将展示ARRI AlexaMINI的结果。

	图像	向量	德尔塔E
亚历克斯迷你 TVLogic 的IDT			6.77
亚历克斯迷你 ARRI的IDT			7.58

平均 deltaE 显示 TVLogic IDT 为 6.77，ARRI IDT 为 7.58。TVLogic的IDT有点接近F-55，但这些都不是很大的区别。在矢量范围内，我们可以在 TVLogic IDT 的结果上观察到蓝色或紫色有相当大的误差。对于ARRI的IDT结果，颜色没有大的误差，但是很多颜色比TVLogic的IDT结果有一点大的误差。

关于灰度，对于任何相机、任何 IDT，所有结果都在可承受的误差范围内。

我们展示了 TVLogic 的 IDT 以及各制造商提供的 IDT 的比较。结果表明，任何 IDT 都没有太大差异，但最好使用 TVLogic 的 IDT，以尽量减少摄像机之间的误差。我们将继续测量新相机以提供新的 IDT，并将继续研究创建质量更高的 IDT 的方法。