Цветовая наука/P1/Representation

Representation

Scene-Referred и Display-Referred

Где заканчиваются отношения света сцены и начинается rendered image: scene-linear vs scene-referred, output/display-referred state, rendering transform и практический порядок операций в Resolve.

Scene exposureScene-linearLog workingRendering transformDisplay light
Простыми словами

Scene-referred числа описывают отношения исходной сцены до display rendering. Display-referred числа уже описывают изображение, сформированное под возможности и условия конкретного дисплея. Output Transform — граница между этими двумя смыслами.

12 разделов4 первичных источников

Ключевые факты

Определения и цифры, которые стоит держать перед глазами

Scene-referred
До display rendering

Числа описывают отношения scene exposure/colour.

Scene-linear
Value ∝ light

Это encoding property, а не синоним scene-referred.

Output-referred
После color rendering

Данные ориентированы на target display/viewing conditions.

Boundary
Output / Rendering Transform

Здесь scene values становятся display image.

REPRESENTATION

Одна сцена — два разных смысла RGB-чисел

SCENE-REFERRED
Отношения света сцены
Linear camera / ACEScg
LogC4 · ACEScct
DWG / Intermediate
Highlights ещё не обязаны быть display white
OUTPUT / RENDERING TRANSFORM
Tone scale
Gamut mapping
Display encoding
DISPLAY-REFERRED
Rendered image
Rec.709 / BT.1886
P3 cinema
PQ / HLG delivery
Black · white · peak имеют display meaning
+1 stop до DRT ≠ +gain после DRT
Scene-referred ≠ обязательно linear
01

Scene-referred: числа относятся к отношениям в сцене

Scene-referred representation сохраняет связь с relative scene exposure/colour до того, как система решит, как эта сцена должна выглядеть на конкретном дисплее. Значение яркого окна может быть во много раз выше 18% grey без обязательства уже сейчас быть 100 или 1000 nit. Camera-linear, LogC4, ACEScct и DWG/Intermediate могут быть разными encodings, но использоваться в scene-referred части pipeline.

02

Scene-linear и scene-referred — не синонимы

Linear означает математическое отношение code value к измеряемому light quantity: удвоение света даёт удвоение linear value. Scene-referred описывает смысл данных относительно сцены. Поэтому ACEScg может быть scene-linear, а ACEScct или DaVinci Intermediate — scene-referred, но nonlinear/log-like encoded. Эта разница критична для compositing и выбора операций.

03

Display-referred / output-referred: изображение уже отрендерено

После color rendering scene values переводятся в диапазон и gamut target display. Теперь black, diffuse white, highlights и saturation имеют смысл внутри display system и viewing conditions. Rec.709/BT.1886 master или PQ HDR deliverable обычно являются output/display-referred representations. Изменяя их, вы работаете уже с готовым отображением, а не напрямую с отношениями света исходной сцены.

04

Color rendering — не просто transfer function

Переход scene → display может включать tone scale, adaptation/viewing assumptions, saturation/chroma changes и gamut mapping. ACES прямо определяет color rendering как mapping scene colour-space coordinates в output-referred image data с учётом различий viewing conditions и ограничений reproduction. Поэтому Output Transform может менять appearance даже при идеальных matrix primaries — именно это его задача.

05

Exposure-like операция до и после rendering означает разное

До Output Transform +1 stop может масштабировать scene exposure relationship и позволить rendering transform заново распределить highlights. После output transform похожий gain уже масштабирует display RGB и может просто поднять black/white, clip signal или сломать intended contrast. Внешне два варианта иногда похожи в midtones, но радикально расходятся на highlights и saturation.

06

White balance и adaptation логичнее до display rendering

Camera white balance и chromatic adaptation работают с interpretation источника/scene state. Если пытаться исправлять сильный WB error уже после Rec.709 rendering, channels могут быть clipped или nonlinear compressed, и обратного пути к исходному relationship не останется. Display-referred RGB всё ещё можно художественно tint-ить, но это уже не та же техническая задача.

07

Saturation и gamut operations зависят от стороны rendering boundary

До output mapping saturation может создавать scene colours далеко за target gamut, рассчитывая на последующее gamut compression. После output mapping saturation двигает уже display RGB и быстрее упирается в gamut boundary/clipping. Поэтому «одинаковая Saturation = 60» в двух состояниях не является одной и той же операцией.

08

Node order в Resolve — это порядок image states

В manual CST pipeline удобно визуально разделить PRE-OUTPUT и POST-OUTPUT. Balance, exposure, camera matching и scene-referred look обычно находятся до Output CST/DRT; display trims, legalisation, output-specific graphics или small finishing corrections могут сознательно жить после. Правило не абсолютное — важно понимать, на какой стороне rendering boundary находится каждая операция и почему.

09

Display-referred graphics нельзя автоматически превращать в camera scene

UI, logos и web stills часто авторились уже под sRGB/Rec.709 display. Если заставить их пройти camera-style Input Transform + scene rendering, может измениться contrast, white и saturated brand colours. В managed project используйте корректный input classification или отдельную branch для display-referred assets. Scene replacement/VFX plates — другой случай: их pipeline может быть scene-linear и обязан совпадать с camera plate.

10

SDR и HDR — два rendering-а одной сцены, а не просто разные gamma tags

Rec.709 SDR и PQ/HLG HDR имеют разные luminance capabilities и viewing expectations. Если один scene-referred master просто перекодировать из Gamma 2.4 в PQ без нового rendering decision, это не создаст полноценный HDR image. Multi-delivery pipeline должен заново решить tone scale, diffuse/reference white, highlight allocation и gamut mapping для каждого target.

11

Inverse output transform возможен, но не возвращает потерянное

Некоторые workflows пытаются вернуть display-referred media в scene-like working context через inverse DRT/CST. Это полезно для mixed assets, но если исходный display master уже clipped, quantised или gamut-limited, inverse math не может восстановить оригинальную camera latitude. Получается удобное working representation reconstructed from display, а не исходная сцена.

12

Монитор показывает только display-referred конец цепочки

Нельзя «увидеть scene-referred Log как он есть» в физическом смысле: монитор всегда излучает ограниченный диапазон света. Когда Viewer показывает Log плоским, это всего лишь один display mapping его code values без intended rendering. Для корректной оценки scene-referred grade нужен viewing transform/output transform и calibrated display target.

Что это меняет в постпродакшне

На node graph проведите мысленную вертикальную линию через Output Transform. Слева — scene-referred решения, справа — display-specific решения. Уже одно это убирает большую часть путаницы с порядком CST и look-нод.

Типичные ошибки
Считать scene-referred синонимом linear.
Грейдить camera Log как готовый display RGB.
Пытаться сделать HDR простой заменой Gamma 2.4 на PQ.
Помещать camera white-balance correction после destructive display rendering.
Пропускать display-referred graphics через camera input pipeline.
Думать, что inverse transform возвращает clipped camera data.
Стандарты и первичные источники

Технические определения привязаны к организациям стандартов и первичным спецификациям там, где это действительно важно.