H-K Effect

Andy Guo原创
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大约 5 分钟

H-K Effect

定义

Helmholtz–Kohlrausch Effect 是一种人的视觉生理现象:

尽管不同色相的光谱的物理光照强度(Luminance)相同,但是越饱和的色彩,人感知到的亮度(Lightness)会更亮。

这种也会称之为Chromatic Luminance

H-K Effect 会受到监看环境的影响。简单来说,监看环境越暗,这种效果就会越明显。

看似又是晦涩难懂的色彩理论知识?

嗯……的确有些晦涩。关键是这个现象又能怎么帮到调色呢?

有的时候,我们会遇到一些情况,画面中的人物被高饱和的纯色打亮,如果直接使用ACES 的色彩管理还原到BT.1886,效果就是下面的样子……

ACES BT.1886

ACES 直接还原的效果肯定是不能让人满意的。看过之前文章的某些读者一定会说,这是由于存在了超色域(out-of-gamut)的情况,使用某种色域压缩算法就能够解决啦!

嗯,之前我也是这么认为的。

但是如果仔细观察人物头发与眼睛的位置,可以发现本来应该存在明暗结构转折的位置,都变成了同一个颜色。而且由于H-K effect 的存在,会导致这些纯色看起来会更加“亮”。甚至出现了“反亮度”的感觉。(明明应该暗的地方,却显得更亮)

利用H-K effect 反效果,抵消?

可能有的小伙伴会想到利用一些调色解决:

  • Saturation - Saturation 曲线
  • Saturation - Lightness 曲线
  • Hue - Saturation 曲线
  • Hue - Lightness 曲线
  • keying 颜色,降饱和
  • channel mix 进行局部混色
  • Gamut compression 色域压缩算法

我觉得这些工具都可以不同程度的解决上面的问题。但是今天想说的是利用H-K Effect 来抵消。既然前面说了H-K Effect 是高饱和的色彩会让人感觉亮度更高,那么有没有一种模型可以预测这个现象?有了这个模型,是不是就可以通过逆运算,抵消这种现象,从而得到上面让人更加舒适的效果?

嗯,有的,好心人Yoshinobu Nayatani 在1997 年就帮我们想到了办法。他一共提出了四种算法:

  • 针对自发光luminous colors

    • 使用 VACVariable-Achromatic-Color
    • 使用 VCCVariable- Chromatic-Color
  • 针对反射光object colors

    • 使用 VACVariable-Achromatic-Color
    • 使用 VCCVariable- Chromatic-Color

整个处理的流程如下:

经过很多图片的测试,VCC 算法的效果在噪点控制上会优于VAC。所以这里只给出基于VCC 的两种实现算法。

object VCC 处理

luminous VCC 处理

经过H-K Effect 处理后(luminous VCC),我们可以看到高纯度色彩带来的不良效果都很好的进行了抑制。肤色的明暗转折变得正常。 抑制的代价就是人眼感受的“亮度”受到了一些损失,画面变得暗了一些。个人觉得在恢复了细节的基础上在进行调色,还是更方便一些。

所以说,到底有什么用?

有的人可能会说:哪有那么多镜头全都是高饱和纯色灯光的环境啊?!

的确,大部分情况下,大家还是会在正常的光照环境下进行拍摄。但是万一导演想来个风格化,没准这个小工具就能够帮到你。

又到了脑内小剧场的时刻啦!

获取ACEScc to BT1886 的监看LUT

顺带说一下,这个LUT 没法100% 还原出算法的效果,不过临时做个监看应该是足够了。

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贡献者: Yanru Mu,muyanru