NHỮNG ĐIỀU CẦN BIẾT VỀ LUT

Tác giả: Cullen Kelly

Nếu bạn đã dành ít nhất 10 phút trong phòng hậu kỳ trong vòng vài năm qua, thì bạn hẳn đã nghe về một thuật ngữ là “LUT”. Nhưng cũng giống như hàng tá (thậm chí là hàng trăm) từ viết tắt khác được sử dụng trong ngành này, ý nghĩa của thuật ngữ này không phải lúc nào cũng rõ ràng với mọi người.

Nhưng ngay cả khi bạn biết LUT là gì, có thể bạn chưa biết chính xác làm thế nào để sử dụng chúng cho đúng nhất, lợi ích và giới hạn của chúng là gì.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ trình bày mọi thứ mà bạn cần biết về LUT, từ các căn bản kỹ thuật đến việc làm thế nào để sử dụng chúng một cách chính xác, cùng những lời khuyên hàng đầu có khả năng giúp tăng tốc độ và thúc đẩy sự sáng tạo cho workflow của bạn.

LUT là gì?

LUT là viết tắt của Lookup Table (bảng tra cứu), một danh sách các giá trị số được sử dụng để chuyển đổi độ tương phản và/hoặc màu sắc của một hình ảnh. Về cơ bản thì là như vậy. Một tập hợp các giá trị được lấy mẫu từ hình ảnh đầu vào, và các giá trị này được sửa đổi theo các số được lưu trong bảng. Điều này dẫn đến việc thay đổi trong độ tương phản, màu sắc hoặc cả hai.

Nhưng ngay cả khi bạn biết LUT là gì, có thể bạn chưa biết chính xác làm thế nào để sử dụng chúng cho đúng nhất, lợi ích và giới hạn của chúng là gì.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ trình bày mọi thứ mà bạn cần biết về LUT, từ các căn bản kỹ thuật đến việc làm thế nào để sử dụng chúng một cách chính xác, cùng những lời khuyên hàng đầu có khả năng giúp tăng tốc độ và thúc đẩy sự sáng tạo cho workflow của bạn.

LUT là gì?

LUT là viết tắt của Lookup Table (bảng tra cứu), một danh sách các giá trị số được sử dụng để chuyển đổi độ tương phản và/hoặc màu sắc của một hình ảnh. Về cơ bản thì là như vậy. Một tập hợp các giá trị được lấy mẫu từ hình ảnh đầu vào, và các giá trị này được sửa đổi theo các số được lưu trong bảng. Điều này dẫn đến việc thay đổi trong độ tương phản, màu sắc hoặc cả hai.

Dù các phép chuyển đổi màu sắc của một LUT có thể xuất hiện ở nhiều dạng thức khác nhau, và được áp dụng theo nhiều cách, nhưng tất cả các LUT đều tuân thủ một số đặc trưng cơ bản sau:

LUT ra đời dựa trên ý tưởng về việc lấy mẫu. Thay vì lưu trữ các giá trị đầu ra cho mọi giá trị đầu vào có thể, LUT lấy và sửa đổi các mẫu ở các khoảng cách đều đặn và sử dụng một công thức toán học để ước tính các giá trị ở giữa. Điều này giúp cho nó giữ được dung lượng file nhỏ, và quá trình xử lý được diễn ra nhẹ nhàng hơn, có thể tạo ra hình ảnh gần như tương đương với hình ảnh được chuyển đổi bằng cách đọc và thao tác trên từng điểm ảnh.

LUT mang tính tự động. LUT không cần con người nhập thêm bất cứ thứ gì vào, và có thể được áp vào 1000 shot nhanh như thể áp vào một shot. Nếu sử dụng đúng cách, nó có thể cho kết quả nhất quán và hiệu quả hơn rất nhiều so với việc làm thủ công

LUT không thông minh. Ngoài việc không cần con người nhập thêm bất cứ thứ gì, thì LUT cũng không có khả năng nhận thêm thứ gì. Chúng ta không thể nói được là hình ảnh mong đợi sẽ là như thế nào, hoặc chỉ ra bất cứ thứ gì cụ thể mà chúng ta mong đợi từ nó. Chúng ta phải đến chỗ nó chứ nó không đến chỗ chúng ta.

Tại sao lại có quá nhiều nhầm lẫn và tranh cãi xung quanh LUT và cách sử dụng chúng?

Mặc dù khái niệm về LUT là rất đơn giản, nhưng việc triển khai nó vào thực tế quy trình làm việc của hậu kỳ lại phức tạp hơn một chút. LUT được thiết kế cho nhiều ứng dụng chồng chéo khác nhau, và để tìm ra ứng dụng phù hợp với các yêu cầu cụ thể của bạn đòi hỏi bạn phải hiểu biết một chút. Ngoài ra, kể cả khi LUT tuyên bố là phù hợp với nhu cầu của bạn đi chăng nữa thì cũng rất có thể nó không chính xác về mặt kỹ thuật, gây khó chịu về mặt thẩm mỹ, tạo ra các hình ảnh trông giả tạo, hoặc một số kết hợp của 3 yếu tố trên.

Để làm rõ mọi thứ, chúng ta sẽ cùng phân tích các thuộc tính cơ bản, ứng dụng và các giới hạn của LUT, tìm hiểu về các ứng dụng trong thế giới thực và chốt lại với một checklist mà bạn có thể dùng để sử dụng LUT một cách hiệu quả hơn trong workflow của bạn.

Các thuộc tính của một LUT

Độ sâu

Về cấu trúc cơ bản của chúng, LUT được chia thành hai mục cơ bản: 1D và 3D.

Các LUT 1D

Như cái tên của nó ám chỉ, các LUT 1D thao túng các hình ảnh dọc theo một trục duy nhất: thang màu xám từ điểm đen tuyệt đối đến điểm trắng thuần túy.

Thao tác này thường được mô tả như một luma vs. luma curve, tương đương với công cụ curve trong các sản phẩm của Adobe, DaVinci Resolve, và nhiều ứng dụng/chương trình khác. Một 1D curve lấy mẫu theo các khoảng đều đặn trên phạm vi tông màu của hình ảnh và sửa đổi các giá trị đã được lấy mẫu để tạo sự thay đổi trong độ tương phản.

Các LUT 1D không có khả năng thao túng màu sắc một cách trực tiếp, bởi vì chúng chỉ thấy các sắc thái của màu xám. Một số LUT 1D thực sự chứa 3 đường cong riêng biệt của các kênh màu đỏ, xanh lá và xanh dương của hình ảnh, nhưng các đường cong này không biết về sự tồn tại của nhau và không thể tương tác với nhau để có thể tạo ra những sự thay đổi màu sắc riêng lẻ hoặc các hiệu ứng thứ cấp khác.

Các LUT 1D thường được dùng để thực hiện điều chỉnh độ tương phản một cách sáng tạo hoặc một biển đổi gamma kỹ thuật như từ Cineon sang Linear.

Các LUT 3D

Trong khi các LUT 1D thao túng các hình ảnh dọc theo một trục, các LUT 3D thao túng chúng dọc theo 3 trục đại diện cho các kênh màu đỏ, xanh lá và xanh dương của hình ảnh. Chúng nhìn ở đầy đủ màu sắc và có thể thực hiện các điều chỉnh phức tạp cho màu sắc và độ bão hòa cả trên toàn bộ lẫn một phần của hình ảnh. Các LUT 3D được hiển thị tốt nhất dưới dạng một khối lập phương, với các chiều của nó đại diện cho màu đỏ, xanh lá và xanh dương tương ứng với các mặt trên khối lập phương đó.

Các LUT 3D lấy mẫu của hình ảnh đầu vào theo các khoảng đều đặn được vẽ trong toàn bộ khối. (Số lượng mẫu được lấy do kích thước của LUT quyết định – chúng ta sẽ nói đến điều này ở phần sau). Các giá trị sau khi được lấy mẫu sẽ được sửa đổi tùy thuộc vào các giá trị bên trong của LUT. Các giá trị rơi vào giữa các điểm mẫu được nội suy, có nghĩa là phần mềm áp LUT sẽ ước tính các điểm “ở giữa” này dựa trên một công thức toán học. Được hoàn thành một cách chính xác, nó mang lại một kết quả trực quan không thể phân biệt được từ một trong mọi điểm ảnh được lấy mẫu và xử lý, đòi hỏi sức mạnh xử lý cao và kích thước tệp lớn.

Kích thước

Như chúng ta đã thảo luận ở trên, LUT biến đổi hình ảnh bằng cách lấy mẫu và sửa đổi các giá trị điểm ảnh dựa theo các khoảng cách đều đặn, và sử dụng toán học để ước tính các giá trị ở giữa các khoảng này. Vì vậy kích thước của LUT chỉ đơn giản là số lượng mẫu mà nó đọc và sửa đổi. Một LUT 1D thông thường có kích thước trong khoảng từ 1024 và  65 536 tùy thuộc vào ứng dụng của nó. Các LUT 3D thường có 17 đến 33 điểm mẫu trên mỗi trục, số mẫu rơi vào khoảng 4913 và 35937.

Nói chung, nhiều mẫu hơn có nghĩa là việc chuyển đổi được diễn ra chi tiết và chính xác hơn, nhưng có một số điểm bùng phát trong quá khứ làm tăng kích thước file và nhu cầu xử lý mà không đem lại bất cứ cải thiện nào về mặt hình ảnh. LUT có thể được tăng số lượng mẫu dẫn đến tăng kích thước file, giống như từ một khối lập phương 17 điểm lên một khối lập phương 33 điểm, nhưng cũng giống như chuyển đổi hình ảnh SD lên HD, bạn không thực sự làm tăng chất lượng hình ảnh.

Input gamma/gamut

Các LUT không có cách nào để biết gamma hoặc gamut của hình ảnh đầu vào, thậm chí không có khả năng dự đoán. Chúng được xây dựng dựa trên một cặp gamma/gamut cụ thể, ví dụ Arri LogC/Arri Wide Color Gamut.

Điều này thể hiện một trong những điểm dễ gây nhầm lẫn nhất khi triển khải LUT. Người dùng cuối cần phải hiểu rằng LUT không chỉ có một nhu cầu đầu vào cụ thể, mà họ còn cần phải xác định các nhu cầu đó là gì. Điều khó chịu là việc xác định nó không hề dễ dàng. Nếu tác giả của LUT không nói cho người dùng biết hoặc ghi chú về thông tin này bên trong LUT, chúng ta đành phải đoán mò.

Điều này có thể dẫn đến các vấn đề về độ sáng, cũng như việc sai lệch vị trí một cách tinh vi, như là các đối tượng nhân tạo thường không được chú ý đến cho đến khi nó trở nên quá muộn, hoặc cắt mất phần highlight hoặc shadow.

Output gamma/gamut

Cũng như việc LUT không có cách nào chứa được nhiều hơn một không gian màu đầu vào, gamma và gamut đầu ra của nó cũng đã được khóa cứng. Ví dụ, một LUT có thể nhận một video LogC đầu vào và xuất ra Rec 709, không thể được điều chỉnh để thành đầu ra P3 cho máy chiếu rạp.

Kể cả nếu bạn cung cấp cho LUT gamma và gamut đầu vào chính xác, thì vẫn chưa chắc đã có phù hợp với nhu cầu của bạn nếu đầu ra của nó không tương thích với workflow của bạn. Như với phía đầu vào, không biết đầu ra của LUT là gì thì cũng tệ như việc biết chắc chắn rằng nó sai. Để nhấn mạnh rằng:

Việc triển khai một LUT cụ thể buộc bạn phải đoán hoặc bù, bạn cần dành một chút thời gian để đánh giá liệu LUT này (hoặc bất cứ thứ gì khác) có phải là công cụ phù hợp cho việc mà bạn đang làm hay không.

Các ứng dụng của LUT

Xét về cách sử dụng, có ba danh mục LUT chủ yếu: kỹ thuật, sáng tạo và lai. Việc hiểu về những ứng dụng khác biệt này không phải là điều gì đó quá mang tính học thuật; điều quan trọng là triển khai LUT vào workflow của bạn một cách thành công.

LUT kỹ thuật

Một LUT kỹ thuật tạo một hoặc nhiều quá trình thông dịch toán học chính xác giữa hình ảnh tiêu chuẩn đã được thiết lập, không có thao tác chủ quan nào được thêm vào. Một vài ví dụ:

• Một LUT chuyển một gamma curve của hình ảnh từ LogC sang tuyến tính.
• Một LUT chuyển một gamut của hình ảnh từ Rec 709 sang P3.
• Một LUT chuyển điểm trắng của hình ảnh thành 6500K đến 6000K.

LUT kỹ thuật đôi khi cũng xuất hiện dưới dạng LUT hiệu chuẩn, được xây dựng để đưa đặc tính hiển thị màu sắc của một màn hình cụ thể để phù hợp với một chuẩn được nhắm đến.

LUT kỹ thuật quan trọng là độ chính xác, không phải tính thẩm mỹ. Chúng có thể được triển khai một cách sáng tạo, nhưng điều này có nghĩa là bạn đang áp dụng công cụ này cho một mục đích mà nó không được xây dựng hoặc thử nghiệm cho.

LUT sáng tạo

LUT sáng tạo được tạo ra nhằm mục đích cung cấp một hoặc nhiều điều chỉnh về mặt thẩm mỹ cho các cảnh quay của bạn, mà không cần quan tâm đặc biệt đến tính chính xác về mặt kỹ thuật. Một số ví dụ:

• Một LUT mô phỏng quá trình “bleach bypass” trong phòng thí nghiệm.
• Một LUT khiến cho một hoặc nhiều sự xoay chuyển trong màu sắc để có được bảng màu hài hòa.
• Một LUT “làm dịu” tone màu da bằng cách nén các màu gần đó.

Điều quan trọng cần phải lưu ý là dù các thao tác nội bộ của LUT sáng tạo có thể mang tính chủ quan, nhưng nó vẫn có phương pháp đúng và sai trong quá trình triển khai nó, đáng chú ý nhất là gamma/gamut đầu vào và đầu ra. Cũng như tất cả các LUT, bạn phải cung cấp cho nó thứ nó muốn và biết được nó sẽ cho ra thứ gì.

LUT lai.

LUT lai bao gồm cả các thao tác sáng tạo và kỹ thuật. Các nhà sản xuất cung cấp LUT máy quay như LogC to Rec709 của Arri là một ví dụ điển hình, vì họ không chỉ tạo ra một chuyển đổi kỹ thuật, mà còn một số thao tác mang tính chủ quan khác, bao gồm highlight roll-off và saturation mapping. Trên thực tế, các khía cạnh chủ quan này trong LUT của Arri đã đóng một vai trò rất lớn trong thành công của hệ thống máy quay Alexa. Tại sao? Bởi vì không giống như LUT của các nhà sản xuất khác, nó luôn giúp tạo ra những hình ảnh đẹp mắt, tinh tế như phim, mặc dù hoàn toàn tách biệt.

Không giống như LUT kỹ thuật, LUT máy quay đại diện cho một giải pháp cụ thể cho việc chuyển đổi hình ảnh của bạn, nhưng không phải là giải pháp duy nhất. Ngược lại, một LUT kỹ thuật, ví dụ như loại chuyển gamma của hình ảnh từ LogC sang tuyến tính, chỉ có thể có một dạng.

Như bạn có thể thấy, các ứng dụng này có thể trùng nhau, nhưng chúng không thể thay thế cho nhau. Việc ứng dụng một LUT không tương đồng với mục đích mà nó được làm ra hầu như lúc nào cũng sẽ dẫn đến những hậu quả không lường trước được.

Các ví dụ thực tế

Hãy cùng xem xét một số ví dụ về việc áp LUT vô tội vạ.

Thay đổi các proxy cho dựng phim

Trong quá trình sản xuất, một số người thường có thói quen “nướng” (bake) LUT thẳng vào các proxy dành cho dựng phim (tức là áp luôn LUT vào footage trong quá trình record). Dù việc thuê một colorist chỉnh màu toàn bộ các footage ở định dạng raw là không khả thi và cũng không hiệu quả về mặt chi phí, nhưng dữ liệu cần được thực hiện để hiển thị và xem trong quá trình dựng. LUT phù hợp có thể thực hiện nhiệm vụ này một cách tự động, và chỉ cần được thả vào hệ thống xử lý trước khi render. Một số nhân viên sản xuất triển khai các LUT thuần túy kỹ thuật cho mục đích này, mặc dù vậy một số khác sử dụng LUT lai giúp tạo ra một look cho hình ảnh bên cạnh việc chuyển đổi chính xác gamma và gamut của footage.

Look do LUT tạo ra trong DI

Với tư cách là một colorist, tôi hầu như luôn tự làm một LUT từ look mà tôi đã tạo ra vào cuối quá trình xử lý của mình, để làm một bản lưu kỹ thuật số, giúp tác phẩm của tôi có độ tương phản và color palette tương đồng. Điều này có nghĩa là tôi phải dành ít thời gian hơn để thực hiện lại các thao tác trên mỗi shot, và có nhiều thời gian hơn để giải quyết các nhu cầu riêng của mỗi shot. Đây có thể là một LUT thuần túy sáng tạo, hoặc một LUT lai chứa cả look và biến đổi kỹ thuật.

Khi LUT trở thành điều sai trái

Người sử dụng Canon, Sony và các máy quay định dạng log khác nhận thấy rằng họ thường có được hình ảnh đẹp hơn khi dùng LUT Arri LogC to Rec709 so với khi dùng LUT do nhà sản xuất của họ cung cấp. Đây là một ví dụ tốt về việc kiến thức không đầy đủ dẫn đến một sự thỏa hiệp không mong muốn. Không có lý do gì mà bạn không thể dùng LUT của Arri vì những phẩm chất chủ quan của nó, bất kể footage của bạn, nhưng nó đòi hỏi bạn phải thực hiện một bước nữa: một chuyển đổi ngược từ gamma và gamut của máy quay mà bạn dùng sang gamma và gamut mà LUT mong đợi. Việc chuyển đổi này có thể thực hiện được bằng các thêm một LUT kỹ thuật. Nếu không có nó, bạn sẽ đối mặt với nguy cơ xuất hiện các dấu hiệu tác động từ con người, màu sắc không tự nhiên, các vùng highlight và/hoặc shadow bị mất chi tiết.

Các giới hạn của LUT

Việc triển khai LUT một cách thành công có nghĩa bạn không chỉ phải hiểu cách sử dụng công cụ này, mà còn phải hiểu là liệu bạn có nên dùng nó hay không. Bây giờ, chúng tôi đã nói đến một số chức năng thực tế của LUT trong workflow của chúng ta, hãy điểm qua một số điều mà LUT không làm được.

Như chúng ta đã thảo luận, LUT khá là kén. Nếu bạn không cho nó đầu vào mà chúng muốn, hoặc không biết chúng muốn gì, gần như chắc chắn là bạn sẽ nhận được những kết quả thất thường.

LUT mang tính phá hoại, theo hai cách:

Đầu tiên, chức năng của chúng dựa trên việc lấy mẫu có nghĩa là chúng không thể được đảo ngược hoàn toàn, bởi vì chúng không được áp dụng hoàn hảo. Các điểm lấy mẫu chính được phân tính và sửa đổi, các khoảng trống được điền bằng ước lượng toán học.

Thứ hai, bất cứ giá trị nào nằm ngoài phạm vi của bảng sẽ bị cắt bớt, điều này có thể dẫn đến việc mất chi tiết trong vùng highlight hoặc shadow.

Mỗi LUT là một cái “hộp đen”. Kể cả khi bạn biết gamma/gamut đầu vào, gamma/gamut đầu ra, và ứng dụng phù hợp, thì bạn cũng không thể nói là LUT đó tốt hay không. Chúng đều như nhau cho đến khi chúng được triển khai, và thậm chí kể cả lúc đó bạn cũng chưa thể thấy ngay vấn đề. Phương pháp đáng tin cậy duy nhất để xây dựng lòng tin và sự quen thuộc đối với một LUT là kiểm tra một cách căng thẳng: dành thời gian để áp nó lên nhiều hình ảnh khác nhau và xem các nó xử lý chúng.

Kết luận

Xin chúc mừng, nếu bạn đã đọc đến đây, bạn đã biết rất nhiều về LUT. Dù chưa thực sự là chuyên gia nhưng tôi hy vọng rằng tôi đã có thể lấp đầy chỗ trống về LUT hoặc đánh bật một số khái niệm sai lầm. Chúng tôi đã làm rõ vấn đề này một cách khá cụ thể và sau khi đọc bài viết này, bạn có gì phải sợ hãi về LUT nữa cả. Chúng là một công cụ độc đáo với một vai trò có giá trị trong hầu hết các workflow hậu kỳ ngày nay.

Hãy kết thúc bài viết này với một danh sách những điều bạn cần nhớ để triển khai LUT vào workflow một cách thành công:

– Liệu việc này phù hợp dùng LUT hơn (công việc mang tính lặp lại, tự động) hay phù hợp với người xử lý hơn (công việc đòi hỏi khả năng thích ứng cao, cần tương tác nhiều và mang tính chủ quan)?

– Đây có phải là LUT phù hợp cho việc này không?

– Tôi có hiểu các yêu cầu về hình ảnh đầu vào và định dạng hình ảnh đầu ra của LUT này không?

– Tôi có đang sử dụng LUT này với ứng dụng phù hợp với nó hay không?

– Tôi đã kiểm tra nó kỹ càng hay chưa?

Giờ thì, từ những gì bạn đã học được, hãy bắt đầu sử dụng LUT vào các dự án của mình một cách thông minh. Workflow của bạn (và các thành viên trong nhóm) sẽ rất biết ơn bạn vì điều này.

Nguồn: frame.io

Pixel Factory sưu tầm và biên dịch