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색 공간이란 무엇이며 ACES를 사용해야 하는 이유

 

색 공간이란 무엇이며 ACES를 사용해야 하는 이유

소개

업계는 해가 갈수록 발전해 왔습니다. 기술의 발전은 우리의 작업 흐름을 지속적으로 변화시키고 생산에 적합한 새로운 기술로 이어집니다.

수년 동안 3D 텍스처링은 특정 조명 조건에 따라 달라지며 다양한 조명 환경에 대한 배포 가능성 측면에서 매우 제한적이었습니다. 따라서 Disney가 PBR 워크플로를 개척했을 때 우리가 텍스처링에 접근하는 방식이 바뀌었고 워크플로는 모든 렌더링 플랫폼에서 더욱 일관되었습니다.

색 공간은 프로덕션에서 다루기 매우 까다로운 주제였습니다. 운 좋게도 이제 색 공간을 처리하는 통일된 방법이 있으며 이 주제를 잘 이해하면 작업 흐름을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 작업의 미래를 대비할 수 있고 작업을 더 큰 프로덕션에 더 쉽게 통합할 수 있습니다. 색 공간에 대해 이야기해 봅시다.


색 공간이란 무엇입니까?

색 공간은 색상을 숫자로 변환하는 시스템을 나타냅니다. 게임, 영화 또는 인쇄물의 색상을 보든 색상 공간을 통해 해당 색상이 표시됩니다.

문제는 모든 색상 공간이 동일하지 않다는 것입니다. 보는 매체에 따라 색 공간이 달라집니다. 바로 색역(color gamut)이라는 것이 있기 때문입니다. 색 영역은 주어진 장치가 재현할 수 있는 전체 색상 범위입니다. 이미지를 보고 있는 장치에 따라 색상이 다르게 보일 수 있습니다.




이것을 색도도라고 합니다. 색상 속성에 대한 시각적 이해를 제공합니다. 이미지에서 각 색 공간에 대한 색 영역을 볼 수 있습니다. 대부분의 모니터와 장치는 sRGB 색 공간을 사용합니다. 이것의 문제는 sRGB 색 공간이 CRT 모니터가 아직 사용 중일 때 다시 개발되었다는 것입니다. 우리가 일상 생활에서 접하는 가장 일반적인 색 공간이지만 영화, VFX 및 게임의 최신 프로덕션 파이프라인에 사용하기에 가장 좋은 색 공간은 아닙니다.





 가지 예는 렌더를 필름으로 보는 것과 비교하여 모니터에서 보는 것입니다. 위의 이미지를 보면 필름 렌더의 색상이 바랜 것처럼 보입니다. 필름은 훨씬 더 넓은 색 영역을 가지고 있기 때문에 더 작은 색 영역을 가진 모니터에서 작업했기 때문에 렌더를 위해 선택한 색상이 동일하게 보이지 않을 것입니다.

상상할 수 있듯이 이는 프로덕션에서 몇 가지 문제를 나타냅니다.

프로덕션에서의 컬러 그레이딩

프로덕션에는 일반적으로 카메라에서 CGI로 작업하는 여러 VFX 스튜디오에 이르기까지 다양한 입력 소스가 있습니다. 이것의 문제는 각 카메라가 고유한 특허 색상 공간(IMAX, RED 등)에서 작동하고 디지털 자산도 이미 촬영된 장면과 일치하도록 제작되고 있다는 사실입니다. 이 때문에 적절한 컬러 그레이딩 작업을 수행하기 전에 먼저 모든 다른 입력 소스가 일치하는지 확인하는 데 많은 시간이 소요됩니다. 이것이 ACES가 해결하고자 하는 문제입니다.

에이스란?

ACES(Academy Color Encoding System)는 Academy of Motion Picture Arts and Sciences의 후원 하에 개발된 무료 개방형 장치 독립형 색상 관리 및 이미지 교환 시스템입니다. 다른 입력 소스(카메라, VFX 등) 간의 색 공간을 표준화하기 위한 것입니다. 높은 동적 범위, RGB 기반 워크플로 및 전체 스펙트럼 궤적을 포함하는 초광대역 색 영역이 특징입니다.

디지털 아티스트의 경우 ACES를 사용하는 가장 큰 이유는 모양과 느낌을 보다 "사실적"으로 렌더링하기 때문입니다. 다이나믹 레인지가 더 넓기 때문입니다.



위의 이미지를 보면 sRGB 렌더의 색상이 더 어둡게 보이고 하이라이트가 잘리는 것을 볼 수 있습니다.




Blender의 "False Look" 보기를 사용하여 이미지의 전체 노출을 확인하면 이 렌더링에서 더 명확하게 볼 수 있습니다. 빨간색으로 표시된 영역에서 빛이 과도하게 노출되어 세부 정보가 손실된 영역에 주목하십시오. sRGB 색 공간과 함께 제공되는 열악한 동적 범위 때문입니다.



ACES 렌더와 비교하면 하이라이트가 어떻게 세부 사항을 유지하고 색상이 더 생생해졌는지 알 수 있습니다. ACES가 제공하는 훨씬 더 넓은 색 공간 때문에 더 사실적인 결과를 얻기 위해 이를 활용할 수 있습니다.


ACES를 사용하는 또 다른 이유는 훨씬 더 큰 색상 공간 덕분에 선택할 수 있는 색상의 범위가 더 넓기 때문입니다. 아래 이미지에서 렌더에서 색상이 얼마나 "튀어나왔는지" 확인할 수 있습니다. 이를 통해 아티스트는 이미지에 가장 적합한 색상 유형을 선택하고 선택할 수 있습니다.




조명과 색상으로 더 나은 결과를 렌더링할 수 있을 뿐만 아니라 더 큰 색 영역을 가진 미래 장치에서 재배포하기 위해 작업의 용도를 변경해야 할 때 프로덕션 파이프라인 내에서 미래를 대비할 수 있습니다.

ACES 워크플로

ACES를 사용하려면 먼저 소스 미디어를 IDT(Input Device Transform)에 입력하고 데이터를 ACES 색상 공간으로 변환해야 합니다. 그런 다음 ACES 색상 그레이딩이 푸티지/렌더링에 적용된 다음 볼 수 있도록 특정 디스플레이 장치로 내보내집니다.

소프트웨어에서 ACES 사용

3D 개체를 텍스처링하기 위해 텍스처를 가져올 때 ACES에 맞게 적절하게 변환할 수 있도록 텍스처가 어떤 종류의 이미지 형식으로 제공되는지 알고 있어야 한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.

변환을 위해 기억해야 할 색 공간은 다음과 같습니다.

  • 유틸리티 - sRGB - 8-16비트 sRGB 이미지 텍스처용 텍스처(일반적으로 Albedo/Diffuse/Base Color 맵에 적용됨)

  • 유틸리티 - 변환이 필요하지 않은 텍스처의 경우(거칠기, 일반, 금속성, 변위 등)

  • 유틸리티 - Rec.709 - sRGB 이미지용 카메라, 8-16비트(라이트맵, 매트 페인트 등)

  • 이미 ACEScg로 변환된 이미지의 경우 ACEScg



위 이미지에서 Base Color는 "Utility - sRGB - Texture"로 설정되어 있고 나머지 맵(메탈릭, 러프니스, 노멀, 불투명도)은 "Utility - Raw"로 설정되어 있음을 알 수 있습니다. 아래 이미지에서 ACES 색상 프로필에서 실행 중인 Substance Painter를 볼 수 있습니다.



각 소프트웨어에는 ACES를 처리하는 고유한 방법이 있습니다. 3D 소프트웨어 설명서를 보고 자신의 작업에 구현하는 방법을 확인하십시오.

결론

보시다시피 ACES에는 많은 사용 사례가 있습니다. ACES 색 공간의 개념이 얼마나 어려운지를 고려할 때 익숙해진 워크플로를 계속 사용하고 싶은 마음이 들 수도 있지만 업계 표준을 최신 상태로 유지하는 것이 중요합니다. 


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