Logカーブの Code Value と絶対輝度

目的

世の中では ARRI Log C、RED Log3G10、SONY S-Log3 など様々な Logカーブが提案されている。これらの OETF の相互変換を行うために、各 Logカーブの Code Value と絶対輝度の対応関係を決定する。

Code Value と絶対輝度の対応関係が明確になれば絶対輝度で正規化した Linear空間にて相互変換が可能となる。

注意事項

Logカーブは本来、絶対輝度ではなく相対輝度で扱うものである(※)。従って、Logカーブと絶対輝度を対応付ける試みは筆者独自の考え方であり、国際標準や White Paper等での定義は存在しない。あくまでも色彩工学に興味のある人間が勝手に決めつけた内容である点に留意して頂きたい。

※ SMPTE ST 2084 だけは例外的に絶対輝度で定義

結論

各 Logカーブの18% Grayの絶対輝度を表1 の通りに対応させる。

表1. 18% Gray の 10bit Code Value と絶対輝度

メーカー	名称	10bit Code Value	絶対輝度
ARRI	Log C [1]	400	18 nits
DJI	D-Log [2]	408	18 nits
FUJIFILM	F-Log [3]	470	18 nits
Nikon	N-Log [4]	360	18 nits
Panasonic	VLog [5]	433	18 nits
RED	Log3G10 [6]	341	18 nits
SONY	S-Log3 [7]	420	20 nits

決定手順

方針

結論を導くための方針は以下である。

F-Log, N-Log 以外は Davinci Resolve の実装に合わせる
F-Log, N-Log は推測に基づき筆者の主観で決める

Davinci Resolve の実装の調査

Davinci Resolve には Davinci YRGB Color Managed と呼ばれる独自のCMS(Color Management System)が搭載されている。これを使うと Davinci Resolve 内部での Logカーブと Linear値の対応関係を調査できる。

Resolve内部での Linear値と Gamma2.4 の Code Value 調査

まず、0.0, 0.18, 0.20, 0.90,1.00 の Linear値と Gamma2.4 の 10bit Code Value の関係を調査した。調査にはこのOpenEXRファイルを使った。

調査の様子を図1, 図2 に示す。図1は Resolve での Color Management設定を、図2 は color picker を用いた Code Value 取得の様子を示している。

図1. Color Management設定	図2. color picker を用いた Code Value の取得

調査の結果を表2. に示す。

表2. Linear値と Gamma2.4 10bit Code Value

Linear値	Gamma2.4 10bit Code Value	Luminance
0.0	0	0 nits
0.18	501	18 nits
0.20	523	20 nits
0.90	979	90 nits
1.00	1023	100nits

自明なので証明は省略するが、表2よりDavinci Resolve内部では、Linear値の 1.0 が 100nits にマッピングされることが分かった。同様に 0.18 は 18nits、0.20 は 20nits にマッピングされることが分かった。

Resolve内部での Linear値と Logカーブの Code Value 調査

今度は Logカーブについて同様の調査をする。工数削減のため調査対象の Linear値は 0.18 と 0.20 の2種類とする。調査対象の Logカーブは Resolve で利用可能かつ知名度の高いもの（主観）を選んだ。

結果を表3に示す。

表3. Logカーブの Linear値と Code Value の対応関係

メーカー	名称	0.18 の Code Value	0.20 の Code Value
ARRI	Loc C	400	411
DJI	D-Log	408	419
Panasonic	VLog	433	444
RED	Log3G10	341	350
SONY	S-Log3	409	420

White Paper に記載の 18% Gray の Code Value 調査

Davinci Resolve の実装と、White Paper での Code Value を照らし合わせるため、各種Logカーブの White Paper に記載の 18% Gray の Code Value 値をまとめた。

結果を表4 に示す。

表4. White Paper に記載の 18% Gray の Code Value

メーカー	名称	18% Gray の 10bit Code Value
ARRI	Log C	400
DJI	D-Log	408
Panasonic	VLog	433
RED	Log3G10	341
SONY	S-Log3	420

調査結果の取りまとめ

表3および表4の結果から S-Log3 以外は 0.18 が 18nits に、S-Log3 は 0.18 が 20nits にマッピングされることが分かった。これを踏まえ、F-Log, N-Log は 0.18 が 18nits をマッピングことに筆者の主観で決定した。これらを取りまとめた最終結果が結論で述べた表1である。

考察

なぜ、S-Log3 のみ 0.18 が 20nits にマッピングされていたのか考えてみる。私はTV放送での運用を考慮したためだと推測する。

TVと映画では撮影の基準に対する考え方が大きく異なる。TV 放送は 90% White を、映画(CM制作を含む)は 18% Gray を基準にする考え方を持っている（要出典）。 ARRI Log C や RED Log3G10 は完全に映画向けのフォーマットである。一方で S-Log3 は SR Live[8] の White Paper にあるように TV放送でも利用することが想定されている。それが理由で 18% Gray が 20nits に 90% White が 100nits にマッピングされたのでは、と推測する。

なお、Panasonic も放送向けにLogカーブの利用を表明しているが[9]、HLG を使う判断をしており VLog はTV放送では使われない見込みである。

余談であるが、Canon は SONY と同じく 18% Gray を 20nits、90% White を 100nits にマッピングする運用を提案している[10]。色々な考え方があって大変だ…。