分步解析！RAW格式图片如何实现更好的HDR显示效果

Original 影视制作杂志影视制作 2023-04-05

目前，4K超高清晰度电视技术在节目的拍摄、制作、传输和显示等各方面都已发展完善。其中，能大幅提高4K图像效果的HDR（高动态范围）技术日渐普及。HDR技术在标准上已建立完毕；能支持该技术的设备也越来越多，如中高端摄像机的动态范围普遍在14档光圈以上，监视器、显示器、电视机等设备的峰值亮度部分已能达到1000nit ；而在视音频制作软件上，新版本的DaVinci Resolve、Edius Pro、Premiere Pro CC 等软件均已能支持4K HDR 节目的制作。

在制作视音频节目时，经常会有导入图片素材的需求。由于普通图片素材的动态范围为SDR（标准动态范围），因而其最终显示效果无法满足4K HDR 节目的制作需求。为解决这个问题，我们考虑可以使用单反相机所拍摄的RAW格式图片文件，然后导入到4K HDR节目制作系统中，再进行亮度、色彩的调整（grade），从而获得良好、一致的HDR显示效果。

可行性说明

中高端单反相机的感光元件有着较高的动态范围，以尼康D800相机为例，其动态范围为12档以上光圈。在单反相机的RAW格式文件中，因存储的是从感光元件直接获取的原始数据，所以其保留了相机感光元件所有动态范围的信息，完全可用于HDR节目的制作。

由于视音频制作软件不支持RAW格式文件的直接导入，因此需要将12或14bit的RAW格式文件转成16bit的TIFF格式图片文件。而制作软件在导入这个图片文件时，一般默认使用Gamma 2.4曲线、Rec.709（sRGB）色域进行处理，所以需要对该图片文件进行LUT 处理，转换成和摄像机所拍摄的视频素材相同的Gamma/LOG曲线以及色域，如Sony S-Log3曲线和S-Gamut3色域，再进行最终的4K HDR编辑制作。

LUT（Look Up Table，显示查找表）是一组色彩数值向另一组色彩数值进行转换的映射查找表，我们在这儿主要将其应用于一个色彩空间向另一个色彩空间进行转换。特别要注意的是，一个色彩空间需同时从Gamma/LOG曲线和色域两个方面来进行描述，如图1所示。

图1 HDTV和UHDTV的色彩空间

因此，获取相应的LUT文件从而实现正确的色彩空间转换是完成工作的关键。免费的在线版LUTCalc工具能够生成LUT文件，将多个厂商不同型号的拍摄、显示设备的色彩空间进行相互转换。

实际操作

下面以尼康D800相机所拍摄的RAW格式图片文件为例，具体说明其在Premiere Pro CC软件制作4K HDR节目时的实际应用。其中，Premiere Pro CC 软件所编辑的视频素材为4K摄像机拍摄的符合HLG（Hybrid LogGamma）标准的HDR素材。

Step.01

用尼康的捕影工匠软件，将尼康D800的RAW格式文件转换成16bit的TIFF格式文件，如图2所示。转换之前，尽量少用捕影工匠软件对RAW格式文件进行调整。

图2 文件格式转换

Step.02

免费的在线版LUTCalc工具可以通过在浏览器中输入网址进入，网址如下：

https://cameramanben.github.io/LUTCalc/LUTCalc/index.html

在上一步中，由于捕影工匠软件在图片转换过程中使用了“【SD】标准” 这个优化校准曲线，所以我们要在LUTCalc工具中的“Rec Gamma”曲线选项中分别选择“Nikon”和“Nikon Standard”。同时，由于在D800相机和捕影工匠软件中的色域设置为“Adobe RGB”，所以在该工具中的“Rec Gamu t” 色域选项中分别选择“Adobe”和“Adobe RGB”。由于摄像机所拍摄的4K HDR视频素材为符合ITU-R BT.2100标准的HLG格式，所以在LUTCal c工具中的“Out Gamma”曲线选项中选“HDR Display”和“Rec2100HLG”，“Out Gamut”色域选项中选“Rec2100”和“Rec2100”，如图3所示。

图3 LUTCalc工具界面

选择完毕后，在“LUT Title/Filename” 中输入NIKON-standard2HLG_LUT，点击“Generate LUT”按钮，即可获得一个名为“NIKON-standard2HLG_LUT.cube” 的LUT 文件。将该文件复制到“C:\Program Files\Adobe\Adobe Premiere Pro CC2018\Lumetri\LUTs\Technical”目录下，供Premiere Pro CC调用。

Step.03

在Premiere Pro CC中导入需要处理的TIFF格式图片文件，如图4所示。可以看到，此时图片过曝，天空部分没有层次可言。

图4 Premiere Pro CC导入TIFF文件

Step.04

给上述TIFF格式图片文件添加一个视频效果，选择“颜色校正”里的“Lumetri颜色”特效。在“Lumetri 颜色”特效的设置面板里点击“基本校正”，再在其中的“输入LUT”选择框中选择“NIKONstandard2HLG_LUT”，如图5所示。

图5 Premiere Pro CC导入LUT文件

可以看到，此时图片中天空部分出现了层次，单反相机的动态范围已被充分利用。在此基础上，可继续对图片进行降噪、调色等操作，以获得更好的图像效果。

Step.05

节目编辑完成后，可以输出HLG标准的HDR节目。其中，节目文件的格式应选择“MXF OP1a”，“视频编解码器”选“XAVC QFHD Intra Class300”或“XAVC QFHD Intra Class480”，同时勾选“混合对数灰度系数”，如图6、图7所示。

图6 Premiere Pro CC输出设置一

图7 Premiere Pro CC输出设置二

结语