Lần trước mình có nói qua về 3 loại định dạng file video cơ bản.
Log profile là gì ?
Log profile chính xác được gọi là Log format recording. Ở các máy sony thì tùy chỉnh log thường nằm trong mục cha là Picture profile nên anh em gọi một hồi thành Log Profile.
Log video là một trong số những giải pháp công nghệ digital rất thú vị, sử dụng thuần tuý toán học, từng là feature đỉnh cao của dòng Sony CineAlta khi mới ra đời, mục đích quan trọng nhất của Log format recording (Yeap, gọi là Log format recording chứ đếch phải Log profile) đó là: – Phân phối lại dynamic range một cách tiện lợi hơn cho việc hậu kỳ đối với các định dạng video cấp thấp.
Cụ thể thì
Khi nào nên quay ở Video Log
Cuối bài mình sẽ tổng kết, bạn nào nôn nóng có thể kéo xuống cuối xem luôn. Hoặc đọc qua để hiểu một cách đơn giản nhất nó là gì, sau đó hiểu tường hiểu tận.
A – Hàm linear, hàm mũ và hàm log.
Hàm linear là dạng hàm y=ax +b, ở đây mình mình hoạ a=1, b=0, trong hàm toán học này một giá trị của x tương ứng với 1 giá trị của y, và hàm này đi qua gốc toạ độ (0, 0), chả có gì đặc biệt.
hàm linear
Hàm mũ: hay còn gọi là exponential, ở đây mình minh hoạ bằng y=2^(x) (lát sẽ hiểu), có điểm đặc biệt là khi x tăng dần đều thì y tăng chậm lúc đầu, sau đó thì tăng tốc rồi nhảy vọt rất nhanh.
Hàm log: trong khi đó, ở một diễn biến khác, chúng ta có hàm ngược lại với hàm mũ, đó là hàm log (logarithm) y=log2(x), hàm này ứng với mỗi giá trị của x thì y tăng rất nhanh sau đó chậm lại dần
Dynamic Range
Roài, giờ chúng ta quay qua khái niệm về stop của Dynamic Range, nói cho gọn thì stop là đơn vị đo tương đối của lượng ánh sáng đi vào máy ảnh/máy quay.
Đơn vị đo này tương ứng với lượng ánh sáng như thế nào? Các bạn cứ tăng gấp đôi lượng ánh sáng, thì các bạn tăng 1 stop.
Đó là lí do tại sao các bạn thấy trên máy ảnh shutter speed nhảy theo 1/8, 1/15, 1/30, 1/60, 1/120, 1/250, 1/500, 1/1000,…tương tự như ISO của film, 50, 100, 200, 400, 800, 1600,… còn giá trị của khẩu thì tăng theo căn bậc 2 của 2, ví dụ 1, 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6,…vì khẩu là tính theo diện tích, diện tích tăng gấp đôi thì đường kính chỉ tăng căn 2 thôi.
Đến đây thì các bạn nhận ra điều gì? À, Dynamic Range với stop là một hàm mũ, y=2^x, trong đó y là lượng ánh sáng và x là stop.
Kế, bản chất của digital camera đơn giản chỉ là một cái máy đếm photon, và đếm ra được bao nhiêu thì nó sẽ số hoá thành 1 đơn vị đếm (Analog/Digital converter), để tiện cho việc minh hoạ, chúng ta coi camera của chúng ta là một camera có video output 8-bit, tức nó ghi nhận được 256 (0-255) giá trị sắc độ digital (8 bit cũng là chuẩn thông dụng của video hiện nay).
Khi đó việc đếm photon của camera sẽ là một hàm linear đơn y=x, trong đó y là sắc độ ghi nhận, x là photon đếm được.
Không có photon nào thì camera ghi nhận 1 màu đen, có 1 photon đi vào thì thành sắc độ cận đen, có 127 photon đi vào thì thành màu xám trung bình, có 255 photon đi vào thì thành màu trắng.
Ok, vậy khi chúng ta tổng hợp 2 khái niệm trên lại với nhau thì chúng ta có gì? Một lần nữa, để tiện cho việc minh hoạ, chúng ta giả sử máy digital camera của các bạn là một máy có khả năng ghi 8 stops dynamic range.
Khi chúng ta tổng hợp 2 khái niệm trên, chúng ta sẽ thấy khi có thêm 1 stop ánh sáng đi vào digital camera, tức sẽ có gấp đôi lượng photon và vì vậy video của chúng ta sẽ gấp đôi giá trị sắc độ digial, nói cách khác là gấp đôi bit, ok?
Ok, đến đây mọi thứ rất đơn giản đúng không, mọi thứ đều xử lý rất dễ dàng, cứ tăng 1 stop, thì tức cường độ ánh sáng tăng gấp đôi, tức số photon đi vào tăng gấp đôi, và giá trị sắc độ của video tăng gấp đôi, quá dễ hiểu, quá nhẹ cho máy digital camera tính toán và làm việc.
Ôi các bạn ôi, digital camera nó chỉ là cái máy đếm thôi các bạn ôi nó ngu vcl luôn í, các bạn để ý mà xem, từ 0 đến 1 stop theo cách đếm của nó thì nó phân cho có 3 giá trị sắc độ kìa (0, 1, 2^1).
Nếu xét vùng tối là 2 stop đầu tiên thì tổng cộng chỉ có 5 giá trị sắc độ chứ mấy (0, 1, 2^1, 3, 2^2). Trong khi trời ơi trong khi mình cái stop cuối của vùng sáng cận highlight nó có tới 128 sắc độ kìa hu hu hu hu hu (2^7 đến 2^8, tức 127-255, bị -1 vì 0 đã xài là 1 giá trị cho black rồi).
2 stop đầu sẽ gồm 5 bit màu có 0 1 2 3 4, sẽ rất khó phân biệt bằng các màn hình thông thường
Ok, nghe có vẻ rất tệ, nhưng nếu như các bạn quay xong xuất video luôn, như truyền hình và livestream thì nói chung cũng chả tệ lắm ha, vì 5 ô trên cũng khó phân biệt (5s quảng cáo, màn hình ai nhìn không phân biệt 5 ô trên thì liên hệ The Calibrator để calibrate nhé). Nhưng nếu các bạn phải grading thì sao? Nếu quay thiếu sáng phải lift lên tí thì sao?
sẽ bị lỗi banding cho các vùng tối (các stop đầu)
Rồi, vậy cách này để chúng ta khắc phục vấn đề này? (Và một lần nữa mình nhắc lại, vấn đề này chỉ là vấn đề khi chúng ta cần chỉnh sửa video nhiều trong hậu kỳ). Đó chính là áp một hàm log lên trên hoạt động của bộ A/D converter.
Ta sẽ dùng hàm Log để phân bố lại các bit màu đều ra ở các Stop.
dùng log cho việc phân phối bit màu lại ở mỗi stop
Roài, với hàm log này, thì chúng ta sẽ có giá trị sắc độ digital được phân bố đều đặn hơn, mỗi stop sẽ có lượng giá trị sắc độ digital đại diện tương đối đồng đều nhau, về lý thuyết thì trong minh hoạ này là 256/8=32, vì chúng ta xài đúng 1 hàm log2(x), còn thực tế mỗi hãng digital camera sẽ có giá trị hàm log cho riêng mình, và có những lúc hàm này rất phức tạp, đó chính là một phần của color science đoá các bạn.
Đến đây thì hi vọng là các bạn đã hiểu bản chất và tác dụng của log rồi, như mình đã nói từ đầu: Phân phối lại dynamic range một cách tiện lợi hơn cho việc hậu kỳ đối với các định dạng video cấp thấp. Yeap, hầu hết các video format hiện nay dùng 8 bit, nên linear video là một vấn đề nếu chúng ta hậu kỳ, đó là lí do tại sao chúng ta cần hàm log, còn khi chúng ta quay RAW, thường lên tới 12-14 bits thì hàm log mất đi tác dụng của nó, dĩ nhiên trong các camera hàng cực xịn như ARRI – RED, sẽ luôn có những biện pháp tương tự như log ở ngay trên sensor để hiệu quả hơn việc đếm photon. Vậy hàm log có những nhược điểm gì?
Nhược điểm của Log
- Tốn năng lực xử lý, tức tốn điện, làm cái gì thì cũng phải tốn cái gì đó hết, theres no free lunch, cũng vì thế để đơn giản hơn cho việc tính toán, khi dùng log thì digital camera thấp cấp sẽ lock ở native ISO của máy và chỉ multiply lên (tăng ISO) chứ không chia xuống được.
- Nguy hiểm về exposure, dùng log có nghĩa là đã thay đổi cách camera hiển thị hình ảnh thực tế nó ghi nhận được, đặc biệt ở vùng tối, vậy nên nhiều trường hợp quay log thấy không vấn đề, đến lúc hậu kỳ thì noise banh chành, hoặc skintone bay tận đâu.
- Video phải hậu kì mới có thể sử dụng được, không thể dùng trực tiếp
Nguồn tham khảo: feature-film-engineering-art-technology-and-nature
