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什么是无损?RAW 和 Log 究竟是什么?哪个视频空间更大?

发表时间: 2021-01-16 11:54:27

作者: 万站网

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Apple 的 ProRes 视频编码是一种高保留度的帧内编码格式。在 2018 年,Apple 还跟 ATOMOS 携手推出了一款基于 ProRes 相同原理和基础技术的 ProRes RAW,据说不仅能在 macOS 系统拥有跟 ProRes 一致的流畅后期(预览)体验、比其它 RAW 格式更快的渲染速度和导出速度,还拥有更大的后期调节空间。



ProRes RAW 其实就是一个基于「帧内编码」的 RAW 格式。既能高效,文件不算大,对电脑性能的消耗也不算大。


那么「RAW」是什么东西呢?而很多主打视频录制相机上的「Log」又是什么东西呢?



-1-

何谓 RAW ?


RAW 严格意义上来说并不是一种格式,而是一种「形式」。


简单来说,RAW 并不是传统意义上的「图像信息」,而是完整记录下传感器上原始的数据信息 —— 这堆数据是在传感器转化成标准图像(含视频)前被记录下来的,所以说 RAW 并不是传统意义上的「图像信息」,而是从传感器输出的数据流;这也说明它并不是一种格式,而是一种记录的形式,可以类比成数码时代的「菲林底片」。



我们知道,从前端相机、摄录机录制视频,到后端显示设备播放,中间是需要一连串「标准规则」,从最前端的传感器的数据进行转化,到最末端的色彩标准转化,才能将拍摄的画面呈现到显示器上面,中间的「标准规则」定义了色彩标准、白平衡、对比度等标准。


而前面提到,RAW 的实质是传感器输出的一堆数据流,因此它是没有被「定义」的,是不包含色彩、白平衡、对比度等信息的,没有被「标准规则」束缚住,因此 RAW 的后期空间非常地大。



既然 RAW 是直接记录传感器数据的,那么 RAW 是不是就是「无压缩」的呢?


答案并不一定,虽然说 RAW 不是视频,不能像对图像进行编码压缩,但别忘了 RAW 的本质是数据流,它跟其它数据文件一样是可以对「数据」进行压缩的,这方面其实可以类比成我们打包的 zip、rar 等文件,在解压读取时,原始数据基本上是可以被全部还原的,只不过压缩率并没有视频那么高而已。



另外,我们常说的「RAW 格式」,其实是一个统称或者说是一个代称;各家的记录方法和压缩的方法可能各有不同,因此各大厂商会有不同的 RAW 格式。


例如索尼的 ARW,佳能的 CR2、CR3、CRW,富士的 RAF,尼康的 NEF,松下的 RW2,当然还有 Adobe 推出通用的 DNG(只针对图片,哈苏、徕卡等品牌使用)等等。


正因如此,RAW 格式的内容基本无法直接在设备中打开,需要有各自的转换的软件或插件转换成普通的图像。即使是相同的 RAW 格式,不同的机型、不同的传感器所需要的驱动方式一般也不同,这也是新款相机上市后,Adobe 的 RAW 插件库需要更新才能打开该 RAW 格式文件的原因之一。



而文章开头提到 Apple 的 ProRes RAW,其实是一种编码格式,一种将 RAW 原始数据封装保存的格式,说白了,是基于 RAW 的一种记录和压缩的方式。



-2-

何谓 Log?


Log 同样算是一种「方式」,也算是一种「风格」,但跟 RAW 不同,它的本质是「视频」,而非数据流。


在聊 Log 前,先来简单讲讲:近十几年来,我们的摄录设备对颜色的捕捉能力是提升的,理论上前端相机、摄录机能获得的画面色域越来越广、动态范围越来越宽;但是如今我们后端显示设备的显示能力变化,却实远跟不上前端相机的变化,导致摄录的前端和显示的后端有所落差。这种技术发展上的不匹配,能让更领先的一方(即相机、摄录机等前端)拥有更大的调整空间,来调整适应技术上更落后的一方(即显示设备的后端),而 Log 就是发挥这部分空间的方式之一。


Log 可以理解为传感器光信号转化成数字信号后,再进行预处理的视频,它已经包含了白平衡、ISO 等信息,而传感器丰富的色彩等信息,会被记录在对数(Log)伽马函数上,这个对数函数是以进光量为底的。



这里想到一个不太恰当的类比,RAW 可以理解为一组没有处理的生鲜,买回家自行处理成喜爱的熟菜;Log 可以理解为预处理好的食材,能根据自己的喜好进一步处理喜爱的熟菜。


Log 的原理说起来有点复杂,但简单来说,灵感思路来源于柯达 Cineon 系统的胶转磁(胶片信号转换成数字信号)过程,当时的胶片对光子的感应方式是呈对数函数(log)关系的,是非线性的;而如今我们的数字信号,主要需要描述电压和亮度的关系,而两者之间是呈线性的幂函数关系,相比之下,对数函数所承载的信息一般要高(效)于线性的幂函数,因此柯达这套系统胶转磁过程中,用 Log 函数来承载胶片更宽的宽容度,在电影院复现的时候再套上一定的转化规则,来适应不同的银幕(设备)播放。


—— 如今数字化的 Log 录制方式正是仿照柯达这套胶转磁的思路,将图像传感器上的色彩数据转化成 Log 被保存下来,用 Log 函数来重新分配曝光值,以保留传感器最大的宽容度、更多色调。



因为 Log 格式拥有丰富的色彩空间、高光细节等,而我们一般的显示设备输出画面色彩跟不上、显示的标准更对不上(一般为 REC 709 标准),导致无法正确在我们的屏幕上展示,显示设备唯有选择了个折衷的方法:降低对比度、色度、宽容度来尽可能复现内容,因此整个画面看起来灰灰的 —— 这可以类比(真)HDR 内容在 SDR 屏幕设备上播放,画面同样是灰灰的 —— 实质是 Log 文件对如今大多数显示设备的「降维打击」。



所以说,Log 预留了非常大的后期空间,有助于我们在视频后期对原始素材进行调整;前面说到,Log 还只是「预处理食材」,要想下肚还需要对食材进行处理烹饪,对于 Log 来说,不少人更喜欢用 LUT 进行烹饪。


LUT 原意是「显示查找表 / Look Up Table」,其实就是将一组色值输出为另一组色值的工具,可以理解为这套东西是用来转换色彩空间的,用到 Log 上也可以类比成为一套翻译工具,将 Log 视频翻译成为我们普通显示器能正常观看的模式(色彩至少是相对正确的);当然,不同的 LUT 能转换出不同的成片效果(你也可以将 LUT 一定程度上理解为滤镜,但不完全准确)。


跟 RAW 一样,基本上每个品牌都有自己的 Log 系统,例如索尼有 S-Log、佳能有 Canon Log,松下有 v-log,Arri 有 LogC,大疆也有 DLog 等等。



-3-

总结


全文至此,笔者已经尽可能地用通俗的语言为大家简单讲解了 RAW 和 Log,它们是并不相同的两种东西。



一般对视频后期来说,RAW 离我们的距离还相对较远,支持 RAW 内录的消费级相机并不多,当中不少一部分需要利用 SDI 接口(部分利用 HDMI 2.1 接口)外接设备外录,成本也更高;但如今不少中高端相机都支持 Log 模式的输出,对普通视频工作者、爱好者来说,可编辑空间已足够,后期操作上也更友好。


本文由视频空间服务商东莞菌转载编辑发布,如有侵权,请联系站长删除,谢谢。

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