調色名詞淺析——相機的 Log 模式

最近各個相機以及攝像機廠商紛紛推出了 Log 模式拍攝視頻的功能，灰濛濛（低對比度、低飽和度）色調的原片成為了主流。Log 模式的原片也進入了小成本視頻製作團隊的視線，大部分都是套一個原廠 Log 轉 Rec.709 的 LUT 了事，其實 Log 模式還有更多調色空間。本篇文章會解析一下各個廠商的 Log 標準，闡述一下 Log 的前世今生。

1 膠片時代的 Log

log 格式最早可以追溯到膠片時代。是由 Hurter 和 Driffield 在1890年發明的基於光密度法的膠片成像原理，當時的曲線名就叫 D&H 曲線，它繪製了曝光量（E）在橫軸上的對數分布，而光密度的變化量在縱軸上表達。曲線為非線性曲線，曲線特徵為 Log 函數，所以也稱 LogE 曲線。

之所以使用 Log 函數，是因為 Log 函數符合人眼的識別光線明暗的能力：

上圖為不同光下值人眼識別中灰（視覺 50% 灰=亮度 18% 灰）的點，可以看出來並不是按線性分布的，Log 函數就是為了擬合人眼識別的規律來儲存相機記錄的數據的，可以記錄更多的明暗信息，擁有更高的寬容度。

柯達也有一套 Cineon 膠片掃描系統，將膠片上的物理信息以 Log 函數形式轉換為數字信息。轉換後的圖像，擁有更寬廣的高光、陰影以及色域範圍。所以這種圖像在普通顯示器上呈現出低對比度、低飽和度的特徵。

2 數碼時代的 Log

現在各數字攝影機廠商， 都將 Log 函數曲線的記錄方式應用在了各自的攝影機之中。 由於各個品牌的技術差異， 其拍攝視頻的 Log 函數曲線、 色域範圍都不盡相同。

2.1 Arri 阿萊 Alexa

Arri 的 Log 叫 LogC ，有近百年膠片研究歷史的 Arri 出的 LogC 頗受電影攝影師的歡迎。

上圖為 LogC 在不同曝光條件下的記錄範圍，18% 中灰的值為400。

從圖中可以看出 LogC 擁有14檔曝光，這意味著 LogC 可以記錄更多的高光信息而不會導致數據溢出，畫面也會變得對比度更低。

知乎上傳圖片對比度會損失是什麼鬼，無力吐槽這個渣渣圖床，大家先湊合看，最後會發一個視頻。

2.2 Sony 索尼 阿爾法系列

索尼大法的 Log 模式比較特別，高端微單中提供了從 PP1 - PP9 9種預設，分別從Gamma曲線（電影、照片、ITU709、ITU709 [800%]、Cine1-2、 S-Log2、S-log3【A7SII】）、色彩模式和色域範圍來控制最終成像的方式。

分別對應如下： [3]

PP1: Example setting using [Movie] gamma

PP2: Example setting using [Still] gamma

PP3: Example setting of natural color tone using the [ITU709] gamma

PP4: Example setting of a color tone faithful to the ITU709 standard

PP5: Example setting using [Cine1] gamma

PP6: Example setting using [Cine2] gamma

PP7: Example setting using [S-Log2] gamma

PP8: Example setting using the [S-Log3] gamma and the [S-Gamut3.Cine] under [Color Mode]

PP9: Example setting using the [S-Log3] gamma and the [S-Gamut3] under [Color Mode]

（值得一提的是，索尼似乎把 Log 函數曲線歸入 Gamma 曲線的範疇，Gamma 曲線為指數函數，和對數函數 Log 並不能相互轉換，關於 Gamma 曲線，準備另開一文詳細說明。）

想必剛拿到相機的萌新會對這 9 檔預設感到一頭霧水吧，那邊就來簡單說一下各個預設的區別吧。

PP1-PP6 是不使用索尼的 Log 模式拍攝的，色彩空間在 Rec.709，也就是普通顯示器的色彩空間，拍出來的視頻在顯示器上播放顯示為正常的顏色，不會出現飽和度以及對比度下降的情況，不過記錄的視頻會在高光和陰影上有所缺失。PP1-PP6 的差別在於 Gamma 曲線的使用，不同設置會在陰影和高光上有所區別。

PP7 使用的是 S-Log2 曲線，PP8-9 使用的是 S-Log3 曲線。上文提過 Log 曲線擁有更寬廣的動態範圍，下面重點說一下這兩種曲線：

上圖為 S-Log3 與 S-Log2 的對比，可以看出 S-Log3 擁有比S-Log2 更多的陰影和高光的動態範圍，中灰也更亮，曲線更接近於 Arri 的 LogC 曲線。

在光比很大的拍攝環境中，也推薦使用PP7-9 模式，如果想保留更多的亮部細節使用 S-Log2 的 PP7 模式，想保留更多的暗部細節可以使用 S-Log3 的 PP8-9 模式。

2.3 Canon 佳能 EOS C 系列

佳能的 Log 稱為 Canon Log，分為三代。

終於有中文的介紹頁面了，摘抄如下： [4]

表現更暗部區域細節的10bit/12bit Log：

Canon Log 3 與Canon Log 2、Canon Log 同為以後期處理流程為前提的伽馬設置。與 Canon Log 相比，在保留更暗部區域細節及 18% 附近特性的同時，具有更大的動態範圍 (相當於 1600% / 14-STOP)，在更寬廣的 LOG 空間內實現均等輸出。

Canon Log 2 的特點是在調色中改善畫質，因此與 Canon Log 相比，暗部色調過渡更自然。然而，有些場景會產生明顯的噪點，需做降噪處理或在後期製作中調整更暗部區域。針對這一點，Canon Log 3 對暗部表現加以改善，採用可調整過渡變化的簡易調色伽馬，使噪點不易產生，既保留了 Canon Log 的易用性，同時實現了動態範圍的拓寬。

與 Canon Log 2 相同，選擇 Canon Log 3 後，ISO在 100~800 下，動態範圍可達 200%~1600%，在 ISO800 以上則可升至 1600%。(Canon Log 3 相當於14檔範圍)

上圖為佳能三代 Log 動態範圍的對比，可以看出佳能的 Log 更重視暗部的細節。

值得一提的是，此處加入了 Rec.709 的對比，可見Rec.709 的動態範圍之窄，大家可以記住 Rec.709 的大致，並帶入其他的 Log 曲線中比較。

2.4 Panasonic GH 系列

松下的 GH 系列也擁有自家的 Log 標準，稱為 V-Log。

上圖為 V-Log 曲線，x 軸為曝光量，y 軸為 10 位輸出值，18% 中灰的值為433，V-Log 擁有 16 檔的曝光範圍，暗部和亮部的細節較為均衡。

松下還有自家的色域標準 V-Gamut：

V-Gamut 的白點值和 D65 相同，通過比較可以看出 V-Gamut 支持的顏色會更多。

紅綠藍白參數分別為：

R： 0.730， 0.280

G： 0.165， 0.840

B： 0.100， -0.030

White： 0.3127， 0.3290

一般來說相機是沒有自己的色彩空間的，因為相機感測器能接收到所有的紅綠藍的值並記錄，只是在支持的色域空間顯示的效果不同而已。

關於色彩空間，筆者也會另寫一篇文章來介紹（又一大坑～）。

2.5 FujiFilm 富士數碼系列

富士作為膠片老廠，涉足數碼市場，當然也要推出自己的 Log：F-Log。

照慣例放出 F-Log 的曲線圖：

F-Log 的 18% 中灰值為 470 比 V-Log 略高，擁有14檔的曝光範圍，在暗部的表現要略好一些。

富士也推出了自己的色彩空間，F-Log-Gamut：

該顏色空間的白點依舊和 D65 相同。

紅綠藍白參數分別為：

R： 0.70800， 0.29200

G： 0.17000， 0.79700

B： 0.13100， 0.04600

White： 0.31270， 0.32900

可以看出該色域的紅黃藍三個點均在可視範圍內。

2.6 Nikon 尼康 D 系列

尼康也有類似於 Log 的函數，不過在尼康系統里稱為 Flat，在 Nikon D810 以及以後的機型會支持這種格式，上一下曲線圖：

從圖中可以看出，尼康的 Flat 模式的曝光範圍要比其他廠商的窄，所以拍出的圖像也不會灰得很厲害。

2.7 DJI 大疆空拍機系列

大疆也擁有自家的 Log 曲線，稱之為 D-Log，官網沒有找到 D-Log 的曲線，先拿 LutCalc 中的曲線來說明一下吧。

18% 中灰值為498，畫面會比之前的 Log 系列稍亮一些，曲線也接近 Rec.709，有反應說用大疆拍攝的 D-Log 視頻在暗部的噪點比較多。

2.8 小結

下面放一個上文提到的所有 Log 模式的視頻鎮文：

https://www.zhihu.com/video/971458623418949632

各位看官，看到這裡，見了這麼多不一樣的灰，想必也是感覺「眼前的黑不是黑，你說的白是什麼白。」

各個廠商不同的 Log 格式，無疑給了大家新增了很多門檻，希望以後出一個統一的 Log 標準，來避免這一錯亂的感覺。

再次推薦 LutCalc 軟體，可以生成對應自己相機 Log 模式的 LUT，這是一個被各種 Log 逼瘋的程序員製作的。

3 Log 拍攝注意事項

在使用 Log 模式拍攝的時候，由於在監視器中看到的是低飽和度和低對比度的圖像。

可能無法立即看到所需要的打光效果，這時建議在監視器上套用相應相機對應到 Rec.709 的 LUT，這樣就可以做到正確曝光，方便後期的調色。

關於 Log 模式的內容就寫到這裡，如有錯誤，歡迎在評論區指正。

色彩空間只能放到下一篇來寫了，以後也計劃寫 Gamma 曲線的內容，如果大家有其他內容想了解，也可以寫在評論里。

沒有微信公眾號，只在專欄里寫些東西，順便自己也可以學習，歡迎關注。

參考：

[1] Arri 官網色彩問答 | ARRI Group: COLOR FAQ

[2] Arri LogC 白皮書 | 2017-11-22_Alexa_LogC_Curve_in_VFX.pdf

[3] Sony 官網 S-Log 介紹頁面 | Shooting with S-Log for color grading

[4] Canon EOS C700 介紹頁面 | 佳能（中國）-CINEMA EOS SYSTEM－EOS C700 FF/EOS C700FF PL－產品功能－表現力

[5] Panasonic V-Log 白皮書 | VARICAM_V-Log_V-Gamut.pdf

[6] FujiFilm F-Log 白皮書 | F_Log_DataSheet_E_Ver.1.0.pdf

[7] Nikon 官網 Flat 介紹頁面 | Flat