Що таке CRI і TLCI?

Кінематографія - це насамперед світло, але кінематографісти незабаром розуміють, що не все світло створене однаковим.

Людське око надзвичайно гнучке в адаптації між різними джерелами світла - якщо ви простежите за кимось у білій футболці від денного світла до будинку, освітленого лампами розжарювання, його сорочка однаково здасться вам білою. Якби ви знімали ту саму людину, результати були б зовсім іншими. Через необхідність кінематографісти швидко усвідомили необхідність кольорокорекції джерел світла за допомогою гелів і фільтрів для компенсації відмінностей, відомих як колірна температура, між денним світлом і традиційним штучним освітленням, - але іноді цього недостатньо.

Освітлення з повним і переривчастим спектром

Денне освітлення і штучне освітлення, таке як лампи розжарювання вольфрамової нитки, є джерелами світла з повним (безперервним) спектром. Хоча інтенсивність світла може варіюватися між червоним і синім кінцями спектра, створюваного цими джерелами світла, вона безперервна. Однак флуоресцентні та світлодіодні джерела світла створюють переривчастий спектр, що складається тільки з певних кольорів. Розриви в колірних спектрах цих джерел світла неможливо компенсувати або виправити за допомогою фільтрів або гелів. На практиці це означає, що, хоча штучне джерело світла може, наприклад, правильно відтворювати відтінки синього та зеленого кольору в об`єкта, відтінки червоного можуть мати інакший вигляд, ніж у випадку, коли вони мають вигляд при денному світлі.

Різні джерела світла створюють різні спектри. Зверніть увагу, що освітлення повного спектра має плавні криві, але освітлення з переривчастим спектром створює великі піки в певних колірних діапазонах.

Вимірювання точності передачі кольору

Міжнародна комісія з освітлення (CIE) визначає передачу кольору як «вплив джерела світла на колірний вигляд об`єктів шляхом свідомого або підсвідомого порівняння з їхнім колірним виглядом за еталонного джерела світла». Щоб можна було провести осмислене порівняння між різними джерелами штучного світла, CIE 1964 року створила індекс передачі кольору (CRI). Показник CRI представляє не колірну температуру тестованого джерела світла, а точність, з якою він буде відтворювати повний спектр кольорів у об`єкта.

Для тестів Ra використовують вісім стандартних (обов`язкових кольорів) і сім додаткових (R9-R15):

• Ra - це «середній індекс передачі кольору», який є середнім індексів від R1 до R8 і репрезентативним значенням індексів передачі кольору
• R9-R15 називаються «спеціальними індексами кольоропередачі», водночас особливий інтерес часто проявляють до R9 (дуже яскравий червоний) і до R15 (азіатський тон шкіри)

Індекс кольоропередачі розраховується шляхом порівняння зовнішнього вигляду низки зразків кольорів під час спостереження за денного світла - або стандартизованого штучного джерела - з тестованим світлом. Результати за зразками кольорів усереднюються для отримання єдиного бала, при цьому 100 присвоюється світлу, яке передає кольори так само точно, як стандартизоване джерело. Що нижчий бал CRI, то менш точно джерело світла відтворюватиме всі кольори об`єкта. Для забезпечення точної передачі кольору під час зйомок фільмів, особливо з тонами шкіри, бажано мати індекс передачі кольору 90-95 або вище.

Однак існують деякі невідповідності в оцінках індексу передачі кольору. Індекс передачі кольору дає оцінку передачі кольору, як її видно неозброєному оку, а датчики зображення в телевізорах і відеокамерах можуть сприймати світло зовсім по-різному. Візуально можна створити біле світло, використовуючи тільки суміш червоного і синього, але для камери це буде виглядати зовсім інакше. Крім того, деякі тестові кольори, використовувані для визначення індексу передачі кольору, були дуже насиченими і виходили за межі допустимих допусків для мовного телебачення.

Новий метод

У результаті Алан Робертс, колишній телевізійний інженер із Великої Британії, розробив індекс узгодженості телевізійного освітлення (Television Lighting Consistency Index - TLCI). Процес розрахунку TLCI для світла аналогічний процесу розрахунку CRI - набір колірних зразків порівнюється при стандартизованому джерелі світла і тестованому світлі. Однак замість використання людини-спостерігача TLCI використовує програмне забезпечення для розрахунку колірного відгуку, який вийде при використанні відеокамери.

TLCI використовує новітні досягнення науки про колір і математичну модель мовної камери, щоб «бачити» кольори, тому він показує те, що насправді відбувається на ТБ.

Для оцінки передачі кольору використовується таблиця Макбета (ColorChecker) з 18 зразків (без шкали сірого).

Тест TLCI знову видає один середній бал до 100 для джерела світла. Бали в діапазоні 85-100 не вимагають кольорокорекції, 70-85 легко піддаються виправленню, а 50-70 вказують на те, що для вашого матеріалу знадобиться складна кольорокорекція. Бали 25-50 потребуватимуть використання масок для виправлення вашого матеріалу, але він однаково матиме не дуже гарний вигляд, а бали нижче 25 виправити буде неможливо.

Слід також зауважити, що існують й інші показники для оцінювання точності передачі кольору:

• SSI (Spectral Similarity Index - індекс спектральної схожості) розроблений Академією кінематографічних мистецтв і наук, радою з науки і технологій
• TLMF (Television Luminaire Matching Factor - коефіцієнт узгодження телевізійного світильника) Розробив колишній інженер BBC і експерт із кольору пан Алан Робертс спільно з EBU (Європейською мовною спілкою).

Що таке TM-30-18?

IES TM-30-18 - це нова система з кількох пов`язаних вимірювань і графіків, які можна використовувати разом для ефективної оцінки властивостей передачі кольору джерела світла.

В основі TM-30-18 лежить набір із 99 колірних зразків, які використовуються для характеристики різниці між тестовим джерелом і еталонним джерелом світла.

Що все це означає?

Обидва показники CRI і TLCI є хорошими орієнтирами для оцінювання якості джерел світла, причому останній актуальніший під час цифрової зйомки, ніж під час зйомки на плівку. Під час оренди або купівлі освітлення слід обирати ті, у яких високі показники: 95+ для CRI або 90+ для TLCI. Однак, оскільки обидва показники є середнім значенням показників для діапазону кольорів, цілком можливо знайти два джерела світла з однаковим показником, але які дають різні результати під час використання. Це зазвичай відбувається тільки тоді, коли два джерела світла виробляються різними виробниками.

В ідеалі, ви завжди повинні проводити тести перед зйомкою, щоб перевірити сумісність освітлення, а також його продуктивність, особливо в разі використання освітлення від більш ніж одного виробника. Використання тільки одного типу й одного виробника знизить ризик невідповідності джерел освітлення. Також слід проявляти обережність під час використання змішаних джерел, наприклад, денного світла або вольфрамових ламп разом зі світлодіодними або флуоресцентними лампами.

Високі показники CRI/TLCI часто призводять до високих цін, що може стати проблемою для незалежних продакшенів і відеомейкерів, які працюють з обмеженим бюджетом. Варто пам`ятати, що багато режисерів домоглися чудових кадрів, використовуючи освітлення, створене з побутового освітлення або світлодіодних панелей.

Також доречно врахувати особливості проєкту, для якого використовуватиметься освітлення. Для художнього фільму буде час на препродакшені для проведення світлових тестів на використовуваному обладнанні. Однак відзнятий матеріал, найімовірніше, також піддаватиметься кольорокорекції, тож деякі невідповідності в освітленні можна буде виправити під час монтажу. Для репортажних кадрів, знятих, змонтованих і трансльованих у дуже стислі строки, часу на кольорокорекцію знятого матеріалу буде менше, але терміновість подій, про які повідомляють, означає, що часто проблеми з якістю зображення будуть випущені з уваги.

Однак, знання наслідків CRI і TLCI дасть змогу операторові заздалегідь запобігти деяким проблемам з відзнятим матеріалом і бути готовим виправити інші під час постпродакшену.

Як перевірити передачу кольору на локації

Перевірити на правильність передачі кольору світлових приладів на знімальному майданчику дають змогу спектрометри і колориметри Sekonic C-800 і Sekonic C-7000.

Вбудоване ПЗ дає змогу не тільки визначити реальну передачу кольору приладу, а й підібрати фільтри для компенсації колірних втрат. Детальна інформація про спектрометри Sekonic у нашому огляді.

Для прикладу ми порівняли дві пари світлових приладів різних виробників у студії на двох різних світлових температурах. Нижче наведено виміри за індексом CRI. Для вимірювань використовувався спектрометр Sekonic C-7000.

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

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

Прожектор Aputure LS 60x, T=5600K

Світлодіодний COB світильник Smallrig RC 60B, T=5600K