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20世纪下半叶,日本的赛璐珞动画制作现场使用了各种各样的颜料进行着色。 通过现代色彩工程对这些颜料进行分析,我们可以看到当时色彩设计人员的经验和知识之深。
注意:笔者通过资料和采访进行了尽可能充分的调查,但并非色彩管理的专家。如有错误,请通过 @loppo_gazai 或 mail@loppo.co.jp 告知我们。
CIE xy色度图:色彩的世界地图
CIE xy色度图是用于表达色彩视觉特性的工具,以基于三刺激值的CIE 1931色彩空间来表示。 由于色彩的"色相"和"饱和度"在二维平面上表达,因此在可视化特定光源或颜色所产生的色域方面非常便利。
这可能听起来很复杂,所以暂且把CIE xy色度图记作"色彩的地图"就可以了。 就像世界地图能表示地球上的任何地方一样,CIE xy色度图可以表达人眼能感知的所有色彩。
利用动画颜料的开放数据
过去赛璐珞动画的收尾工序中,使用的是可以涂在透明赛璐珞片上的特殊颜料。有些人可能以"Anime Color"这个名称而熟知。 在日本国内,据说这些颜料几乎全部由太阳色彩社和STAC两家公司供应。随着赛璐珞动画的产业需求消失,两家公司都已停止供应。
2003年,在制作现场还残存着颜料的时候,动画师清积纪文使用色彩计测量了太阳色彩的573种颜色,并将数据在互联网上公开。
利用这份优秀的开放数据,将567种Anime Color颜色【1】绘制在CIE 1931色彩空间中的,就是开头的CIE xy色度图。
由于颜料的批次差异、摄影处理、胶片特性等原因,颜料的颜色与广播时的最终颜色会有所不同,但从这张图中仍然可以了解到很多信息。
赛璐珞动画的色彩与模拟广播(NTSC色彩空间)

例如,将日本模拟电视广播中使用的NTSC-J色域(紫色三角形)叠加上去,可以看到几乎所有颜色都恰好落在范围之内。 这意味着模拟电视广播具有重现Anime Color颜色的潜力【2】。
NTSC色彩空间并非考虑颜料色域而制定的标准,因此这完全是巧合【3】,或者说颜料一方适应了广播信号,这样理解更为妥当。
由此可以推测,当时的色彩设计师们凭经验对电视广播的色彩空间了如指掌。 预测所播出的动画最终会呈现怎样的效果,并在该限制范围内选择最优的色彩。对当事人来说可能是理所当然的事,但冷静想来,这是令人惊叹的技能。
向数字广播的过渡(BT.709色彩空间)

从显像管电视到液晶电视,地面波电视广播也从模拟信号转为数字信号。 此时,电视广播的色彩空间变为BT.709。BT.709是与网络上通用的sRGB色彩空间非常相似的标准,与NTSC相比色域较窄。
将BT.709的色域(白色三角形)叠加到CIE xy色度图上,可以看到相当数量的颜色落在了范围之外。 粗略地说,以前能够作为不同颜色播出的色彩,在数字广播中无法表达了。
这一变化被认为给动画着色带来了一定的混乱。 色彩设计和摄影工作人员需要适应新色彩空间内可表达的颜色,这可能导致了临时性的质量波动和风格变化。
同时,由于着色工序的计算机化几乎在同一时期推进,这也加剧了色彩上的混乱。 赛璐珞颜料时代通过色号指定约200种颜色,而变为以存储24位RGB值的调色板进行指定后(暂不论是否能在显示器上正确显示),可指定的颜色数飞跃性地增加到了1600万色。
4K UHD广播的开始(BT.2020色彩空间)

如今,家电卖场销售的电视显示器大多为4K分辨率。而且不仅是分辨率,色域和亮度等表现力也大幅提升。 4K广播和Ultra HD Blu-ray所使用的BT.2020色彩空间可以表达非常宽广的色域【4】。
从CIE xy色度图中显示的BT.2020色彩空间(橄榄色三角形)来看,曾经在赛璐珞动画中使用的颜料颜色全部包含在其中。 需要注意的是这只是标准规格上的范围,但这意味着现代技术能够重现更加丰富的色彩。
过去的赛璐珞动画作品以4K HDR重新制作并发行光盘的机会正在逐渐增多,这背后也有这样的技术原因。 不过请注意,如果在显示器上忠实地重现颜料的颜色,那将与当时色彩设计所预想的播出时色调不同。
对于新的动画作品,以这一广阔的色域为前提来整备制作环境,预计会非常艰巨。 因为HDR时代的色彩管理不仅专业性很高,而且电视动画实际上是通过放弃摄影之前工序的色彩管理来应对数字广播过渡的,需要从对此的总结开始。
事实上,迄今为止考虑到BT.2020色彩空间进行母带处理而设计色彩的日本国产2D动画作品,还屈指可数。
结语
本文探讨了动画制作中使用的专用颜料如何与NTSC色彩空间相匹配,以及在向数字广播过渡后面对BT.709和BT.2020色彩空间时所遇到的课题。 色彩设计深刻理解广播色彩的局限,以及技术进步将继续对动画着色产生各种影响——这两点尤其值得强调。 数字空间中影像的表现力日益增强,但要将其运用于创作,制作现场的技术基础建设不可或缺。
在LOPPO,我们正在推进赛璐珞颜料的数字档案事业。 该项目使用专业设备测量赛璐珞颜料的色彩值,数量约达800色。 目前正在逐一整理庞大的数据。整备完成后,我们计划与本次使用的开放数据进行比较等,进行更多角度的分析。 这些分析的成果将回馈于制作现场的技术基础建设。
最后,向动画颜料测量数据的制作者清积纪文先生致以深深的感谢。
脚注
- 因将标注为荧光色的6种颜色排除在绘图对象之外,所以为567色
- 现实中,由于摄影处理和胶片特性等原因,颜料的颜色在广播时会发生变化。美术监督和色彩设计会预先考虑这种变化来决定颜色
- 也有可能是测色所用的TOPPAN CS-CM1000的有效测量范围恰好与NTSC色彩空间相同
- 色域过于宽广,遗憾的是目前市面上没有100%覆盖的显示器




