Composición lineal en After Effects, Nuke y Fusion

  Después de la introducción a la administración del color centrándonos en After Effects, vamos a abordar conceptos más sofisticados del proceso digital como la composición lineal y el trabajo con mayores profundidades de bits, asi como una aproximación al proceso de trabajo lineal y la gestión del color en Nuke y Fusion, los programas de composición líderes en la industria de los efectos visuales.

Un entorno de trabajo lineal es aquel donde todo el proceso se calcula con una gamma de 1,0 (o sea, sin gamma aplicada); de este modo las operaciones se calculan de forma lineal, no a través de una curva de gamma. Éste interés por lo lineal está fundamentado en que, tanto en el mundo real como en el calculo para la creación de la imagen sintética (el render 3D) e incluso en la captación de la imagen por los sensores de las cámaras digitales, la luz se comporta de forma lineal, es decir, si doblamos la fuente de luz (la multiplicamos por dos), se dobla la intensidad de la luminosidad de la escena.

Sin embargo, a pesar de que, como hemos dicho, tanto las imágenes capturadas por los sensores como las creadas por ordenador (CGI) son lineales, se les aplica una corrección de gamma en el momento de su creación, perdiendo su linealidad. Esta corrección esta basada en el comportamiento no lineal de las pantallas de tubo (CRT), el dispositivo habitual de visualización hasta la llegada de las pantalla planas. Es lo que se denomina generalmente como video gamma (cuyo valor aproximado es 2,2). Es un proceso transparente para el usuario por lo que posiblemente  muchos profesionales del vídeo o la fotografía no se han percatado de ello.

Pero no sólo las imágenes de vídeo son no-lineales, la otra gran fuente, y la principal en la industria audiovisual, el negativo de cine, también lo es. El negativo se digitaliza en formato cineon (DPX) con codificación logarítmica, conocida como cineon log space. La densidad (u opacidad) del negativo aumenta en relación a la luz captada según una curva logarítmica, y esta curva se refleja en su codificación. A pesar de usar solo 10 bits por canal, la codificación logarítmica permite almacenar todo el rango dinámico de la película y además valores fuera de rango (superwhites y superblacks).

Es importante notar aquí la importancia de la profundidad del color. Aunque la mayoría de las fuentes a utilizar tengan una profundidad de 8 bits (clips DV, HDV, fotografías, renders, etc) aumentar la profundidad del proyecto a 16 bits por canal ayuda a evitar recortes en la operaciones de color, pérdida de calidad y en general cierta degradación de la imagen al ser manipulada en el proceso de composición. Mayor profundidad se obtiene al trabajar a 32 bits por canal, pero en este caso ya no se trabaja con números enteros sino en coma flotante, lo que no sólo permite mayor precisión sino representar un casi ilimitado rango de valores (existe también una variedad de 16 bit en coma flotante, denominada half float). Por regla general se recomienda trabajar en este modo cuando compongamos de forma lineal, ya que también permite usar valores fuera de rango (sobre 1), comunes en las imágenes con mayor rango dinámico.

En suma, al linealizar el entorno de trabajo se le aplica a todas las fuentes de forma automática una corrección de gamma que compensa la propia, dando como resultado una gamma de valor 1. Las ventajas en el proceso de composición son una simulación más fotográfica o natural de los fenómenos reales, como el ajuste de exposición, el motion blur y el desenfoques de lente, y de las operaciones de mezcla (tanto encadenados -crossfade- como los blending modes: over, add, screen, overlay, etc). Podéis encontrar explicaciones más detallas y extensas en el blog de Stu Maschwitz (buscar por linear).

En After Effect para trabajar en floating point linear space (como se denomina el entorno de trabajo después de linealizar el proyecto en 32 bit en coma flotante) se debe activar la opción Linearize Working Space, que queda disponible al elegir un espacio de trabajo. Por tanto, para trabajar de modo lineal se necesita activar la administración del color, por lo que procederemos acorde con ella. Y elegimos una profundidad de 32 bits por lo dicho anteriormente. Como desventaja decir que no todos los efectos de AE soportan este modo, cuyo resultado es un recorte (clipping) de los valores a 1, perdiéndose los valores sobre rango.

 

En la foto podemos apreciar el mismo efecto (Lens blur) aplicado a una foto hecha con una cámara compacta digital (Jpeg 8 bits con perfil sRGB), a la izquierda en modo "normal" (gamma encoding) y la derecha en modo lineal. En modo lineal el efecto es mucho más natural y agradable.

 

A la hora de hacer el render del proyecto, After Effects utilizará la versión no lineal del espacio de trabajo, exportándolo con la gamma correcta.

 

Nuke, creado por Digital Domain y actualmente desarrollado por The Foundry, fue diseñado desde el principio para conseguir la máxima calidad en la industria de los efectos especiales para cine. En Nuke la gestión del color no es igual que en AE. Para empezar el espacio de trabajo es siempre lineal (linear lightspace en su terminología), trabaja en 32 bits flotantes (32 bit Float) y en HDR. En esto el programa no tiene opciones ni excepciones. El nodo Read (ver figura inferior), de entrada para todas las fuentes, convierte los espacios de color según una tabla por defecto (basada en la extensión del fichero) pasándolos a lineal y convierte a 32 bits todas las fuentes, y el de salida (nodo Write) convierte de nuevo el espacio (aplicando su correspondiente curva de gamma) según el formato de salida.

Por supuesto se pueden cambiar las curvas asignadas por defecto en los ajustes del proyecto, en la pestaña LUT, como podemos apreciar en la figura inferior (derecha); vemos también la incorporación de curvas especificas para trabajar con material de las cámaras de cinematografía digital de Red. Para la visualización se usa una LUT que se aplica en el viewer (por defecto sRGB), pero no tiene en cuenta el perfil del monitor en uso.

 

Fusion, el robusto, versátil y de probaba eficacia film compositor de Eyeon, trabaja de otro modo, a medio camino entre Nuke y AE. La profundidad de bits del proyecto se ajusta en las preferencias y para trabajar en lineal se debe convertir manualmente las entradas a través del nodo Gamut, ya que el nodo de entrada (Loader) no dispone de opciones para ello (también es posible usar un nodo Brightness/contrast y ajustar el deslizador de gamma). Si trabajamos con ficheros DPX podemos convertirlos a lineal bien en el propio Loader o a través del nodo Cineon Log (este nodo es más completo pues también convierte de lineal a log). En las ventanas de visualización se debe ajustar el LUT al valor 2,2 también de forma manual, o importando un LUT específico. Una vez convertidas todas las fuentes, el entorno es completamente lineal (color picker, correctores de color, etc). Antes del nodo de salida (Saver) debe haber otro nodo Gamut para convertir al espacio final. En la figura inferior el nodo Gamut sólo se aplica al fichero que no es lineal (sRGB), no es necesario despues del Loader con material lineal, y podemos también observar las opciones LUT del visor; para cambiar su gamma debemos pinchar en Edit...



Algunos artistas pueden preferir el método manual usado por Fusión, ya que les permite mayor flexibilidad, pero ambos programas tienen en común la necesidad de soluciones de terceros para una administración integral del color como tiene After Effects. La solución de Adobe tiene en cuenta el perfil del monitor creado en la calibración del mismo, pero Nuke asigna un perfil sRGB estándar y en Fusión se ajusta la gamma de modo manual, por lo que para tener simulaciones precisas del color se deben utilizar LUT generadas por programas externos como Truelight de Filmlight (cuyo plugin esta incluido de serie), CineSpace de Cine-tal o LUT Builder de Light Illusion, o los de uso interno escritos por los departamentos de desarrollo de software de las casas de postproducción y VFX. Claro que mientras se puede calificar a After Effects como la navaja suiza de la postproducción, Nuke y Fusion están orientados a entornos altamente profesionales.