本帖最后由 SlayeRBoxeR 于 2019-8-6 11:05 编辑
一、 导言
首先，欢迎收看本人的第26期视觉研究评测和分析报告。
不同于以往通常针对单品的评测，这次我更多想从行业技术应用的现状和发展，来分析目前硬件市场对用户需求的生态满足。
目前在摄影摄像市场上以及传统媒体上，一个很有意思的现状就是，拍视频的人越来越多了，毕竟从媒体承载的信息量来看，加上5G技术的不断成熟，视频作为信息的主要承载媒体毫无意外将会是发展的方向，这也是最近几年市场的一个显著变化。这也导致视频后期处理市场上的火热。一些专业性较强的视频编辑软件，如达芬奇 Resolve开始从专业领域慢慢向高玩用户和一般生产用户方面拓展，导致整体用户人数也在不断增多。
而在视频用户不断扩大的这个前提下，一个经常在视频后期中用到的工具 – 3D LUT，也逐渐从专业影视后期工业领域开始向高玩用户和一般生产用户过度。而另一方面，随着手持移动智能设备的不断发展，传统的视频和图像制作流程也在发生显著变化，便携式监视屏幕也在逐渐引入市场，然而便携式场监通常由于更专注便携性和便利性，因此在性能和功能上做了一定妥协。因此传统的工作流程中在工作台上的操作仍然不可缺少。由于上文提到的3D LUT在目前行业应用中的逐渐推广，一些传统专业显示器厂商为他们的高阶产品整合了硬件3D LUT的同时，一些价格相对亲民的这类产品也逐渐出现在了市场上。
二、 什么是3D LUT?
要解释什么是3D LUT以及它的作用，那么首先就需要明确什么是LUT，以及LUT是拿来干嘛的。关于LUT的解释和定义，网络上已经有很多了，看这篇文章的很多朋友，有很多调色师，色彩工作者和摄影师更是浸淫此道经年，因此枯燥解释我就不做了，我这里尽量用用简明的语言来进行描述。如果是老手或者是对这种技术文字不感兴趣的，请从第三章看起。
LUT是英文LOOK UP TABLE的简称，翻译过来就是色彩查找表。实际应用中，这个LUT就如同是一个数字化的调色盘，以数字矩阵的形式呈现。利用LUT将输入的数字信号中的色彩信息通过LUT内含的数据和转换公式将输入色彩转换并输出的这个过程，就称为是LUT调色的过程。
从工作的机制来看，LUT分为硬件LUT和软件LUT。
硬件LUT，即硬件设备，如显示器，监视器，LUT盒子等硬件设备所加载的LUT。硬件LUT直接将色彩经过转换后作输出到屏幕上。所有的显示相关设备，包括电视机，显卡，投影机都自带LUT，只是由于LUT数据的不同，导致输出的结果大相径庭 – 如果LUT的数据不够精确，那么会导致偏色，通俗来说你这个调色盘用来调色的色彩都是不准确的，那么调出来的色彩一开始就是错的；如果LUT数据库不够大，会导致色阶丢失，也会对色彩的准确度产生负面影响，通俗点来说，就是你这个调色盘用来调色的色彩还不够多，那么有些色彩你调不出来。
通常专业一点的显示设备，目前都拥有14Bit（4万亿）以上大小的调色盘；通常的显示设备，包括显卡，则一般只拥有8-10Bit的LUT调色盘。专业的显示设备，还同时开放用户对自带硬件LUT的自定义调整，无耻一点的，这个开放是付费的而且代价不菲（别看了SONY，说的就是你，还有你，你，你，你，你，很多你）。不开放编程的LUT调色盘，则只能按照固定的数据和转换公式对输入信号进行转换并输出。为了区别专业的可编程硬件LUT和不开放编程调整的硬件LUT，以下所说的硬件LUT，都特指开放可编程的硬件LUT。
软件LUT，即通过软件，如达芬奇 Resolve，或者更加普及的MadVR, KODI，甚至摄影用的PS软件等，加载LUT文件，从而将输入的色彩信息通过LUT数据库进行色彩转换，并将转换后的色彩在软件界面内显示。
由于软件LUT相对硬件LUT来说，缺乏对硬件设备的校色和色彩管理，同时对于色阶损失有负面影响，因此在实际操作中，如果是生产用户，或者简单说，是拿来干活儿的，那么软件LUT和硬件LUT相辅相成，不可分割；如果你是高玩用户，那么你更需要的是硬件LUT，特别是极度精准的可自定义调整编程的硬件LUT。
从应用来看的话，LUT主要应用在以下三个领域：
1， 色彩管理
色彩管理问题向来是个让人崩溃的问题。同一张图在不同的色彩空间下出现迥异的色彩足以让大多数新老用户崩溃。下图展示了同一张图片在PS下在不同色彩空间中的色彩饱和度的变化。
这个时候就需要引入色彩管理的流程。目前较为常见的色彩管理体系，主要包括ICC/ICM体系和今天要讨论的主角 – LUT体系。
首先来说说ICC/ICM体系。其实从色彩管理的效果来看，ICC体系和LUT色彩管理体系是一致的，并且ICC体系和LUT体系之间是相互联系的，二者可以通过计算相互转换。ICC的工作原理也和LUT极为类似。由于历史原因，在传统的色彩管理流程中，大多数时候我们仍然在采用ICC/ICM体系 – 包括WINDOWS和OSX均是如此。
LUT同样也可以用来做色彩管理。而且由于ICC/ICM体系很难直接应用在视频领域，LUT体系可以完全兼顾平面图片和视频，而且由于LUT携带的数据量更大，尤其是3D LUT，可以调整的色彩参数也更多，也赋予了用户更多的自由度。下图展示了同一张图片在PS下使用BENQ SW270C在3D LUT指定Rec 709时的色彩效果。可以看出使用3D LUT做色彩管理的时候，因为可以自定义白阶，黑阶，色彩空间，GAMMA，灰阶，色彩空间等一系列参数，自由度大的同时，因此图片在饱和度、景深、黑深和对比度上相比传统的ICC色彩管理体系还是有比较大的提升。
除了传统的色彩管理以外，作为色彩管理的一部分，3D LUT，尤其是硬件3D LUT还可以用于校色。具体的校色手段和办法，会在后面具体分析机型的时候做详细的讲解。
通常硬件LUT常用于校色，也可以用于色彩管理和下面介绍的技术工作流程。
2， 技术和工作流程应用
通常用于生产流程过程中的应用。一个典型的案例就是Log和Rec 709之间的色彩转换问题。
在视频处理流程中，有很多摄影器材直接以Log的模式直接输出影像。一般的显示器都没有Log模式，因此在显示器上直接看Log模式的视频的话会导致偏色。这个时候就会用到将Log转为Rec 709的LUT了。只有这样才能看到正确的色彩。其实严格意义上讲，这也应该算是色彩管理的职能。需要注意的是，SONY的S Log，松下的P Log，RED的R Log，几乎所有的摄影设备的生产商都有自己的标准。因此即使是监视器的用户，你又有多少个预设的Log模式呢？合理利用LUT这个流程可以解决很多人的问题。
3， 设计、创意类
在调色领域，调色师和色彩师对于色彩的调整各自都有不同的风格。类似滤镜但不等同于滤镜，LUT同样也赋予了后期的视频以及图片的创意调色功能。由于LUT本质是一个调色盘，LUT后期调色就是通过这个调色盘去调整输入色彩最后将调整好的色彩输出到屏幕上的整个过程。而这个调色盘的数据怎么写用户是可以定义的，比如说老毛子的LUT Creator。所以很多创意类的LUT也应运而生。除去视频调色以外，国内也有很多知名的调色师也采用LUT调色的办法来修图片，也取得了非常好的效果。只是，创意和设计通常用到的是软件LUT，因此本文暂时不讨论这一类的LUT。
从类型上来分的话，LUT分为1D LUT和3D LUT两类。
1D LUT
1D LUT，简单来说就是LUT的矩阵以一维的方式呈现。他的特点是将输入的RGB色彩通过LUT实现一对一的转化。在转化的过程中，RGB三原色各自拥有一个1D LUT表，那么总共在整合3个1 DLUT表的情况下，我们就可以对色彩的色温进行调整了。
1D LUT的优点：简单易懂，使用较为方便，入门门槛低。能够调节色温、亮度、对比度、黑阶和白阶等诸多参数。
1D LUT的缺点：数据量太小，无法调整饱和度与色彩空间。
1D LUT加强版 – 3×3 MATRIX（三阶矩阵）
由于传统1D LUT的缺陷，因此三阶矩阵作为1D LUT的加强版被引入。不同于传统LUT在RGB数值上的简单一一对应，在经过三阶矩阵总共九个元素的计算后，得到的输出数值在数据量上有了明显提升，传统1D LUT无法调节饱和度的这个缺陷，在引入了三阶矩阵后得到了有效解决。
|Rin| |RR RG RB| |Rout|
|Gin| = |GR GG GB| = |Gout|
|Bin| |BR BG BB| |Bout|
3×3 MATRIX的优点：在1D LUT的基础上，可以调整色彩的线性饱和度。
3×3 MATRIX的缺点：数据量仍然偏小，无法调整色彩的非线性饱和度，导致校色精度不足和在电影色彩模拟中的色彩局限。
3D LUT
3D LUT，简单来说就是LUT的矩阵以三维的方式呈现。在这个三维矩阵的LUT内，输入的色彩信号经过转换然后再输出。由于3D LUT所携带的数据信息量较大，而且RGB参数的变动是基于同一个LUT的矩阵内，因此变动一个数值会带来其他数值的同步变化。
3D LUT的优点：可以调整几乎全部的色彩参数，完整弥补了1D LUT和3×3 MATRIX的缺陷，满足色彩管理以及电影工业中的苛刻标准。
3D LUT的缺点：运算过程比较复杂，且通过色彩的线性计算方式获得的3D LUT在很多情况下精度无法满足需求，因此导致网络上一些未经过精心实际测定而是用计算的方法得到的‘免费’或者是‘廉价’的3D LUT在精准度和通用性上都非常差，这也导致了3D LUT在实际应用中很多用户出现了这样那样的问题。
3D LUT 是否一定好于1D LUT？
前面说了很多3D LUT的优越性，那么是否在任何应用中，3D LUT都一定好于1 DLUT呢？其实1D LUT也并未被行业所抛弃也是有原因的。
首先，3D LUT的计算和转换过于巨大。以完整的10bit的转换流程为例，如果使用3D LUT的话，那么这个流程就是1024的三次方，就是10.7亿次转换输出，导致无论是计算还是文件都大到恐怖无法在实际中应用。因此，在实际应用中，仅只能采用17或者64个参考点作为转换输出，那么4913次计算（17的三次方）或者262144次计算（64的三次方）就相对比较常见。但毕竟，这只是参考的采样，相对1024个点无论是17个还是64个都会遭到质疑 - 尽管业内认为这样做出来的3D LUT已经足够精准了。
其次，由于3D LUT能够调整几乎全部的色彩参数，包括饱和度，也因为3D LUT在调整过程中，调整一个参数会连带‘牵一发而动全身参数的特性’，所以，3D LUT会扒掉1D LUT美丽的外衣，导致很多色彩工作者在加载3D LUT后突然感觉色彩‘变差了’。这是一组同样的色彩数据经过1D LUT和3D LUT之后展示出来的不同的色彩结果。
综上，尽管我个人是3D LUT的坚定支持者，但是不得不承认，1D LUT尽管有这样那样的问题，但是在很多领域仍然有其应用之地，目前无法被彻底取代。
三、 市场上支持硬件3D LUT的显示设备盘点
前面说了一堆LUT，尤其是硬件LUT和3D LUT的作用和优点，那么市场上有哪些显示设备是支持硬件3D LUT的呢？
首先必须要说的就是LUT BOX。这个东西相当于是一个外置的硬件LUT，所以他可以把所有的显示设备都变成硬件LUT的设备。但是这东西需要额外的一笔开支，尤其支持UHD的LUT BOX价格相当昂贵，再加上需要外接和专门的软件，导致使用上并不方便，成本也不低。多用于生产用户。
其次就是大家常见的，恩，电视。目前松下和LG的新款旗舰电视都支持硬件3D LUT，因此一些预算不足的情况下，有一些生产用户是用电视来做视频后期的。不过电视本身自带的色彩引擎和背光技术特性，加上I/O特性让电视，尤其是OLED电视的硬件3D LUT色彩管理，也遭遇了不少的挑战。但这仍然是HDR后期调色最廉价的解决方案。
监视器。这也是硬件LUT最为常用的一个地方。监视器的第一品牌SONY，恩，最近因为四川卫视的事情被甩锅。支持硬件3D LUT但是要额外收费，加上本身价格就不便宜，一般的高玩和生产力用户想交朋友还真不是一件容易的事。尊正其实真的便宜又大佬，硬件3D LUT是开放的。所以对于监视器来说，一般的玩家和生产力用户，也同样很难交朋友。
显示器。传统意义来说，显示器相对监视器有很多先天的问题，一般不建议用在视频后期领域。但是前文也提到，由于技术的进步和发展，越来越多的专业显示器搭载了硬件LUT，这在解决了图片图形处理的校色和色彩管理问题的同时，也赋予了这些专业显示器可以觊觎视频后期市场的基本准入条件。目前在国内外的一些比较专业的视频工作室和剧组中，应用在视频后期中的专业显示器也越来越多了。
第一台号称硬件3D LUT的专业显示器，是EIZO在2009年上市的CG242W，距今已经有10年了。在之后的数年时间里，搭载硬件3D LUT的显示器，几乎都是EIZO和NEC的专利。
在随后的数年里，DELL,ASUS等厂商也都发布了很多带硬件LUT的型号。但是一直到2013年，BENQ发布了PG2401PT，才在四年后打破了EIZO和NEC两家日系厂商对于显示器硬件3D LUT的垄断。
随后其他厂商也跟进发布了很多号称搭载了硬件3D LUT的显示器型号。但是遗憾的是，包括BENQ的第一代硬件3D LUT产品PG2401PT在内，除了EIZO和NEC，其他所有显示器厂商生产的硬件3D LUT显示器在事实上都走的是3×3 MATRIX色彩管理通道，到本文撰写的2019年8月为止，除了EIZO和NEC之外的所有所谓的专业显示器，只有BENQ的PV270和SW270C这两款产品支持，其他的显示器都无法执行真正的3D LUT校色和色彩管理。
那么，简单盘点归纳一下，截止到2019年8月，市场上真正支持硬件3D LUT的专业显示器有哪些：| 厂商 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | U2413H,U2713H,U3014，所有的UP系列 | | | | 所有的CS,CX,SX系列，CG2420,CG2730, | CG222W, CG242W, CG243W, CG223W, CG245W, CG275W, CG246, CG276, CG277, CG247, CG247X, CG248, CG318, CG279X, CG3145, CG319X, CG232W | | 以X结尾的Dream Color系列,如LP2480ZX,Z24X,Z27X等 | | | | | | | W2420R,27EA83,31MU97,32UD99,32UL950，34WK950等，注意Ultra Fine全系列不支持 | | | NEC EA231WU NEC EA241F NEC EA241WU NEC EA244UHD NEC EA245WMi NEC EA245WMi-2 NEC EA271F NEC EA271Q NEC EA271U NEC EA275UHD NEC EA275WMi NEC EA295WMi NEC EA304WMi NEC EA305WMi NEC EX241UN NEC EX341R NEC S401 NEC S461 NEC S521 NEC S401 NEC S461 NEC S521 NEC UN462A NEC UN462VA NEC UN492S NEC UN492VS NEC UN552 NEC UN552A NEC UN552S NEC UN552V NEC UN552VS NEC UX552 NEC UX552S NEC X431BT NEC X461HB NEC X461UN NEC X462UN | NEC LCD1980FXi NEC LCD1980SXi NEC LCD1990SX NEC LCD1990SXi NEC LCD1990SXp NEC LCD2090UXi NEC LCD2180UX NEC LCD2180WG-LED NEC LCD2190UXi NEC LCD2190UXp NEC LCD2490WUXi NEC LCD2490WUXi-2 NEC LCD2690WUXi NEC LCD2690WUXi-2 NEC LCD3090WQXi NEC LCD4020 NEC LCD4020-2 NEC LCD4620 NEC LCD4620-2 NEC LCD5220 NEC LCD6520 NEC M40 NEC M401 NEC M40-2 NEC M40B NEC M46 NEC M461 NEC M46-2 NEC M46B NEC M521 | PA241W, PA271W, PA301W, P232W, P241W, P242W, PA231W, MD301C4, PA242W, PA243W, PA272W, PA271Q, PA302W, PA322UHD, PA322UHD-2, MD322C8, X841UHD, X841UHD-2, X651UHD, X651UHD-2, X981UHD, X981UHD-2, X551UHD, P404, P484, P554, V404, V484, V554, V404-T, V484-T, V554-T, P654Q, V654Q, C651Q, P754Q, V754Q, C751Q, V864Q, C861Q, V984Q, C981Q | | | | | VP2458, VP2468, VP2768, VP2768-4K, VP2771, VP2785-4K, VP3268-4K, VP3881 | |
通过这张图表可以看到，截止2019年8月，尽管很多厂商的显示器宣布自带硬件3D LUT,但是并没有把这个功能落实，毕竟3D LUT的落实需要花更多的时间和金钱，这一点，对于本着快销快出货原则的浮躁市场环境下，很多厂商，是不愿意迈出这一步的。但毕竟按照宣传来说，硬件上支持了，那么从软件上落实，也许将来有一天，其他厂商也可能会实现吧。只是根据我得到的消息，至少在2019年我们是看不到了，甚至明年都玄乎。
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310112100042806
发表于 2019-8-6 09:46
