為什麼你的影像顏色總是不一致?淺談色彩空間管理與 ACES

一、 什麼是色彩空間管理?

色彩管理在數位影像領域中是一項複雜但不可或缺的技術,核心目標是確保色彩在不同設備與軟體間保持一致性,避免因設備差異或色彩空間錯誤而造成的色彩失真。透過正確的色彩管理流程,設計師與製作團隊能夠更有效的控制影像品質,確保在不同軟體與顯示設備上呈現準確的色彩。

二、 色彩空間管理的難處

在過去,不同品牌的設備各自採用獨立的色彩顯示標準,彼此缺乏一致性,為了確保色彩一致,製作團隊往往只能選擇同個品牌的設備進行整合,隨著技術進步與設備選擇多,設計師的創作自由度提升,色彩管理卻也變得更加複雜。

色彩管理的核心目標其實很簡單,但實際執行卻面臨很多挑戰:

(一) 色彩描述方式多: 不同的色彩空間與編碼方式有各自的技術背景與應用場景,導致溝通與轉換複雜。
(二) 軟體色域差異:色彩技術演進,各種軟體與設備支援的色域不盡相同,增加了整合難度。
(三) 設備顯示能力不同:螢幕、投影機、相機等設備在色彩呈現上各有差異,影響最終影像效果。
(四) 管理流程混亂:不同產業與工作流程使用的色彩標準不一,校正與調色往往依賴人眼判斷,難以維持一致性。

三、 ACES 色彩空間標準

ACES(Academy Color Encoding System)是由美國電影藝術與科學學院(AMPAS)開發的色彩編碼系統,廣泛應用於電影、電視、CGI動畫與娛樂產業。目的在解決因設備、軟體與格式差異造成的色彩不一致問題,並提供統一、高品質的色彩管理架構。

傳統色彩標準如 sRGB 和 Rec.709 是為底片與標準電視設計,已無法滿足現代數位相機與影像軟體所能呈現的廣色域需求,由於各家設備與軟體所使用的原始格式和色域都不相容,AMPAS 推出 ACES,將所有影像統一至同一色彩空間,確保跨平台的一致性。隨著 CGI 與 VFX 在影像製作中的越來越重要,ACES 也開始大量支援 3D 渲染器,使整個工作流程在一致色彩基準下順利運作。

四、 為何要用 ACES

ACES 是未來的高品質色彩管理標準,越來越多影像製作團隊採用它作為工作流程核心,並解決過去色彩管理的難處,包括:

(一) 支援高動態與廣色域:
傳統標準 sRGB、Rec.709 不足以應對現代顯示技術,ACEScg 擁有超廣色域與高動態範圍,能夠呈現更真實的影像。

(二) 色彩一致性:
在多設備、多軟體的製作流程中,ACES 提供統一色彩交換框架,確保從拍攝到後製合成的色彩準確無誤。

(三) 簡化協作流程:
透過標準化流程 IDT、、ODT等,減少溝通障礙,提升跨團隊協作效率。

(四) 精準的色彩呈現:
線性色彩空間讓光照與色彩混合更精準,模擬真實光線,提升渲染真實感。

(五) 跨平台協作:
作為業界標準,ACES 促進不同設備與軟體間的資產交換與色彩一致性。

(六) 未來影像製作:
ACES2065-1 作為歸檔格式,具備極廣色域,可完整保留原始影像的色彩資訊,即使未來顯示技術進一步發展,也能從 ACES 檔案中重建高品質內容。

五、 選擇正確的 ACES 變體

ACES並非單一的色彩空間,而是一個包含多個色彩空間和轉換規則的完整系統,主要組成部分有:

(一) ACES2065-1 (AP0): 這是ACES主要的色彩空間,擁有比人眼可見範圍更廣的色域,主要用於檔案儲存和交換,確保所有原始色彩都被保留。

(二) ACEScg (AP1): 專為電腦圖形(Computer Graphics)和視覺特效(Visual Effects)設計的線性色彩空間,其色域廣闊,非常適合3D渲染和合成操作。

(三) ACEScc/ACEScct: 用於色彩校正和調色的色彩空間,目的是提供更直觀的調色體驗。

(四)ACESproxy: 用於現場監看和代理工作流程。

ACEScg 採用 AP1 原色座標系統,專為電腦圖形與視覺特效領域設計,有廣色域與高精度的色彩表現,使其特別適合用於 3D 渲染與合成工作流程。

六、ACEScg 在3D渲染器中的核心流程

(一)資源轉換 IDT:Input Device Transform
在 ACEScg 工作流程的初期,是將所有輸入資源轉換為統一的 ACEScg 色彩空間。這個過程稱為 輸入設備轉換 IDT。

(二)軟體設置 Working Space
完成 IDT 後,再來是設定軟體的工作色彩空間為 ACEScg。

(三)輸出轉換 ODT:Output Device Transform
渲染完成後,需將 ACEScg 色彩空間的影像轉換為適合最終顯示設備或平台的色彩空間,這個步驟稱為輸出設備轉換 ODT。

(四) 完成渲染後,影像會進入後製階段:
例如在 Nuke、DaVinci Resolve、After Effects 等軟體中進行合成、調色與視覺風格設計,後製階段不只是美術創作,更是色彩管理的最後防線,透過正確的設定與流程,能夠讓整個 ACEScg 管線從素材到輸出都維持一致性與高品質。

七、 不同色彩空間差異

項目/色彩空間 ACEScg sRGB Linear Rec.709 DCI-P3
色域 最廣,包含人眼可見大部分顏色。 窄,常用於網頁和顯示設備。 窄,與 sRGB 相似。 廣,常用在電影和 HDR 顯示設備。
動態範圍 高,能處理極亮和極暗細節。 低,容易出現過曝或過暗。 低,容易出現過曝或過暗。 高,適用於 HDR 內容。
應用 3D 渲染、視覺特效、後期製作。 網路內容、日常顯示。 標準電視。 電影、HDR。


總而言之,色彩空間管理在數位影像中是一個常被忽略但其實很重要的領域。了解其運作原理有助於解決影像顏色問題,確保在不同設備和軟體中顯示一致的顏色。再藉由ACEScg色彩管理的方式,讓顏色提供更自然的明暗,並提升工作效率和因應未來技術發展的需求。

八、 宙盟資訊:技術與培訓的專業夥伴

宙盟資訊是MAXON專業經銷商,致力於提供專業且完整的服務。從軟體授權與安裝協助,到MAXON的技術培訓與專案顧問服務,協助創作者與企業順利導入3D軟體,提升製作效率與品質。

回技術專欄