Что такое CRI и TLCI?

Кинематография — это, прежде всего, свет, но кинематографисты вскоре понимают, что не весь свет создан одинаковым. 

Человеческий глаз чрезвычайно гибкий в адаптации между различными источниками света — если вы проследите за кем-то в белой футболке от дневного света в дом, освещенный лампами накаливания, его рубашка все равно покажется вам белой. Если бы вы снимали того же человека, результаты были бы совсем другими. В силу необходимости кинематографисты быстро осознали необходимость цветокоррекции источников света с помощью гелей и фильтров для компенсации различий, известных как цветовая температура, между дневным светом и традиционным искусственным освещением, — но иногда этого недостаточно.

Освещение с полным и прерывистым спектром

Дневное освещение и искусственное освещение, такое как лампы накаливания вольфрамовой нити, являются источниками света с полным (непрерывным) спектром. Хотя интенсивность света может варьироваться между красным и синим концами спектра, создаваемого этими источниками света, она непрерывна. Однако флуоресцентные и светодиодные источники света создают прерывистый спектр, состоящий только из определенных цветов. Разрывы в цветовых спектрах этих источников света невозможно компенсировать или исправить с помощью фильтров или гелей. На практике это означает, что, хотя искусственный источник света может, например, правильно воспроизводить оттенки синего и зеленого цвета у объекта, оттенки красного могут выглядеть иначе по сравнению с тем, как они выглядят при дневном свете.

Разные источники света создают разные спектры. Обратите внимание, что освещение полного спектра имеет плавные кривые, но освещение с прерывистым спектром создает большие пики в определенных цветовых диапазонах.

Измерение точности цветопередачи

Международная комиссия по освещению (CIE) определяет цветопередачу как «воздействие источника света на цветовой вид объектов путем сознательного или подсознательного сравнения с их цветовым видом при эталонном источнике света». Чтобы можно было провести осмысленное сравнение между различными источниками искусственного света, CIE в 1964 году создала индекс цветопередачи (CRI). Показатель CRI представляет не цветовую температуру тестируемого источника света, а точность, с которой он будет воспроизводить полный спектр цветов у объекта.

Для тестов Ra используются восемь стандартных (обязательных цветов) и семь дополнительных (R9-R15):

• Ra — это «средний индекс цветопередачи», который является средним индексов от R1 до R8 и репрезентативным значением индексов цветопередачи
• R9–R15 называются «специальными индексами цветопередачи», при этом особый интерес часто проявляется к R9 (очень яркий красный) и к R15 (азиатский тон кожи)

Индекс цветопередачи рассчитывается путем сравнения внешнего вида ряда образцов цветов при наблюдении при дневном свете — или стандартизированном искусственном источнике — с тестируемым светом. Результаты по образцам цветов усредняются для получения единого балла, при этом 100 присваивается свету, который передает цвета так же точно, как стандартизированный источник. Чем ниже балл CRI, тем менее точно источник света будет воспроизводить все цвета объекта. Для обеспечения точной цветопередачи при съемках фильмов, особенно с тонами кожи, желательно иметь индекс цветопередачи 90–95 или выше.

Однако существуют некоторые несоответствия в оценках индекса цветопередачи. Индекс цветопередачи дает оценку цветопередачи, как она видна невооруженному глазу, а датчики изображения в телевизорах и видеокамерах могут воспринимать свет совершенно по-разному. Визуально можно создать белый свет, используя только смесь красного и синего, но для камеры это будет выглядеть совсем иначе. Кроме того, некоторые тестовые цвета, используемые для определения индекса цветопередачи, были очень насыщенными и выходили за пределы допустимых допусков для вещательного телевидения.

Новый метод

В результате Алан Робертс, бывший телевизионный инженер из Великобритании, разработал индекс согласованности телевизионного освещения ( Television Lighting Consistency Index - TLCI). Процесс расчета TLCI для света аналогичен процессу расчета CRI — набор цветовых образцов сравнивается при стандартизированном источнике света и тестируемом свете. Однако вместо использования человека-наблюдателя TLCI использует программное обеспечение для расчета цветового отклика, который получится при использовании видеокамеры.

TLCI использует новейшие достижения науки о цвете и математическую модель вещательной камеры, чтобы «видеть» цвета, поэтому он показывает то, что на самом деле происходит на ТВ.

Для оценки цветопередачи используется таблица Макбета (ColorChecker) из 18 образцов (без шкалы серого).

Тест TLCI снова выдает один средний балл до 100 для источника света. Баллы в диапазоне 85–100 не требуют цветокоррекции, 70–85 легко поддаются исправлению, а 50–70 указывают на то, что для вашего материала потребуется сложная цветокоррекция. Баллы 25–50 потребуют использования масок для исправления вашего материала, но он все равно будет выглядеть не очень хорошо, а баллы ниже 25 исправить будет невозможно.

Следует также заметить, что существуют и другие показатели для оценивания точности цветопередачи:

• SSI (Spectral Similarity Index - индекс спектрального сходства) разработан Академией кинематографических искусств и наук, советом по науке и технологиям
• TLMF (Television Luminaire Matching Factor - коэффициент согласования телевизионного светильника) Разработан бывшим инженером BBC и экспертом по цвету г-ном Аланом Робертсом совместно с EBU (Европейским вещательным союзом)

Что такое TM-30-18?

IES TM-30-18 — это новая система из нескольких связанных измерений и графиков, которые можно использовать вместе для эффективной оценки свойств цветопередачи источника света.

В основе TM-30-18 лежит набор из 99 цветовых образцов, которые используются для характеристики разницы между тестовым источником и эталонным источником света.

Что все это значит?

Оба показателя CRI и TLCI являются хорошими ориентирами для оценки качества источников света, причем последний более актуален при цифровой съемке, чем при съемке на пленку. При аренде или покупке освещения следует выбирать те, у которых высокие показатели: 95+ для CRI или 90+ для TLCI. Однако, поскольку оба показателя являются средним значением показаний для диапазона цветов, вполне возможно найти два источника света с одинаковым показателем, но дающие разные результаты при использовании. Это обычно происходит только тогда, когда два источника света производятся разными производителями.

В идеале, вы всегда должны проводить тесты перед съемкой, чтобы проверить совместимость освещения, а также его производительность, особенно при использовании освещения от более чем одного производителя. Использование только одного типа и одного производителя снизит риск несоответствия источников освещения. Также следует проявлять осторожность при использовании смешанных источников, например, дневного света или вольфрамовых ламп вместе со светодиодными или флуоресцентными лампами.

Высокие показатели CRI/TLCI часто приводят к высоким ценам, что может стать проблемой для независимых продакшенов и видеомейкеров, работающих с ограниченным бюджетом. Стоит помнить, что многие режиссеры добились отличных кадров, используя освещение, созданное из бытового освещения или светодиодных панелей.

Также уместно учесть особенности проекта, для которого будет использоваться освещение. Для художественного фильма будет время на препродакшене для проведения световых тестов на используемом оборудовании. Однако отснятый материал, скорее всего, также будет подвергаться цветокоррекции, так что некоторые несоответствия в освещении можно будет исправить во время монтажа. Для репортажных кадров, снятых, смонтированных и транслируемых в очень сжатые сроки, времени на цветокоррекцию отснятого материала будет меньше, но срочность событий, о которых сообщается, означает, что часто проблемы с качеством изображения будут упущены из виду.

Однако, знание последствий CRI и TLCI позволит оператору заранее предотвратить некоторые проблемы с отснятым материалом и быть готовым исправить другие во время постпродакшена.

Как проверить цветопередачу на локации

Проверить на правильность цветопередачи световых приборов на съемочной площадке позволяют спектрометры и колориметры Sekonic C-800 и Sekonic C-7000.

Встроенное ПО позволяет не только определить реальную цветопередачу прибора, но и подобрать фильтры для компенсации цветовых потерь. Детальная информаця про спектрометры Sekonic в нашем обзоре.

Для примера мы сравнили две пары световых приборов разных производителей в студии на двух разных световых температурах. Ниже приведены замеры по индексу CRI. Для измерений использовался спектрометр Sekonic C-7000.

Светодиодная панель Swit CL-40D, T=4500К

Светодиодная панель Came-TV 576B, T=4500K

Прожектор Aputure LS 60x, T=5600K

Светодиодный COB светильник Smallrig RC 60B, T=5600K