關於Premiere Pro螢幕色彩管理功能造成斷階問題

1. 關於Premiere Pro的色彩管理
2. 斷階問題
3. 不同形式的Profile
4. 結論

2018年Premiere Pro CC （V.13）新增了一個功能「Enable Display Color Management 」，透過這個功能，Premiere Pro將能夠透過讀取系統中螢幕的ICC Profile，將軟體時間軸上的影像色彩正確轉換後顯示在螢幕上。關於Premiere Pro的色彩管理設定以及「Enable Display Color Management」的原理與作用之後還會另寫一篇專文，這篇則先說明如何解決開啟螢幕色彩管理功能後，造成的影像劣化、斷階問題。

關於Premiere Pro的色彩管理

首先基礎的背景概念先提一下：Premiere Pro預設下專案使用的時間軸，色彩空間為HDTV的標準Rec.709，而Rec.709規範中雖然並未規範Gamma/OETF，但後續在EBU Tech 3320與ITU-R BT.1886 兩份影視標準中指定等效Gamma/EOTF為2.4，這邊我們簡單理解為Rec.709一般搭配2.4的Gamma。

那會造成什麼影響呢?可以參考以下這張圖，分別用Photoshop與Premiere Pro開啟同一張圖片。

首先先說明，Photoshop本身是「支援色彩管理」且開啟的狀態，因此左側的影像當作是參考標準（Photoshop會同時讀取"檔案"與"螢幕"的Profile）。

可以看到Premiere Pro圖像明顯整體感覺比較明亮。造成的原因，是因為使用最常見sRGB標準螢幕時，使用的Gamma約為2.2，遇到Premiere Pro預設輸出是Rec.709，就會造成誤將影像 2.4的Gamma投射至2.2。

如果改以Rec.709標準螢幕，也就是螢幕符合Premiere Pro預設的時間軸標準Rec.709 Gamma 2.4來觀看，就能避免這個問題：下圖是在Rec.709標準螢幕上檢視時，即便未開啟「Enable Display Color Management 」影像顯示也是相同的。

使用者為了避免例如Gamma錯誤配置造成的影像落差，理論上是可以使用Rec.709色彩模式的螢幕，但實務上，一種可能是螢幕本身並沒有Rec.709模式，又或本身並不精準也想要另行軟體校正，或是螢幕為了其他目的（文書編輯、影音遊戲體驗），常用或無法更改的色彩顯示模式只能是sRGB模式或是Display P3模式（目前Apple Mac電腦螢幕使用的標準），因此「Enable Display Color Management 」對於有色準需求，但現階段沒有更好改善方式的使用者，還是有其方便與重要性。

其他關於色彩管理的詳細設定與討論就在Premiere Pro設定專篇討論。以下說明這個功能造成的斷接問題與如何解決。

斷階問題

實際使用「Enable Display Color Management 」功能修正在sRGB或其他非Rec.709標準螢幕上編輯的影像，有可能會遇到影片暗部劣化、斷階的狀況。這個問題以關鍵字"Bandibg、Display Color Management、Premiere Pro"在網路搜尋，也能找到不少使用者的回報遇到這個問題，但以我看到的討論內容多是歸咎於Gamma精度不足可能是造成的原因，並也沒有實際針對問題解決方式（多半是建議使用可關閉這項功能）。

根據Adobe網站「Color Management in Premiere Pro」說明，暗部細節可能會因為sRGB與Rec.709兩者Gamma不匹配而需要計算對應，造成顯示使用8bit下精度不足而產生細節喪失的問題：

* Shadow details are lost because sRGB encoding in the shadows don’t have the fine granularity of the Rec. 709 shadows. In an 8-bit signal, the 20 lowest Rec. 709 codes are crunched into the 7 lowest sRGB codes. For 10 bit, the 78 lowest Rec. 709 code values are crushed into the 28 lowest sRGB values.

https://helpx.adobe.com/tw/premiere-pro/using/color-management.html

但根據實際觀察筆者系統上Banding產生的狀況並非只發生在暗部，以及使用不同螢幕時也會有時顯示正常，顯然光靠「精度不足」的無法完整解釋這個問題的原因。

不同形式的Profile

在筆者實際使用測試下，系統上有的螢幕（LG 27UD68）會顯示影像劣化斷階，有的（EIZO CG247、Dell U2413）卻不會。初步的判斷，剛好兩台使用硬體校正的螢幕沒有發生斷階的狀況，因此考慮可能是由於螢幕硬體校正與軟體校正兩者使用的ICC Profile結構的差異導致的。

果然經過進一步測試後，固定一台顯示器，分別透過DisplayCAL製作"XYZ LUT + matrix"、"Curves + matrix"、"Gamma + matrix"等不同種類的ICC Profile後，確認Premiere Pro開啟「Enable Display Color Management 」功能時，如果系統螢幕使用的ICC Profile是XYZ LUT形式，那就會造成Premiere Pro的Progrem Monitor編輯視窗的影像，產生明顯的劣化、斷階，其他形式的ICC Profile都是沒有這個問題的。

另外也使用特殊紅綠交換的Swapped matrix，測試Premiere Pro在螢幕使用"XYZ LUT + matrix"形式Profile時是單純支援matrix，還是能讀取準確度更高的XYZ LUT。事實證明軟體的確能讀取XYZ LUT，影像沒有發生變色的狀況。

結論

誰會需要Premiere Pro的「Enable Display Color Management 」功能?

1. 對色彩精準度有要求使用者，需要使用標準Rec.709工作流程
2. 無法使用標準Rec.709顯示器
3. 使用校色軟體為螢幕製作ICC Profile軟體校正後
   或 顯示器本身為其他色彩標準如sRGB，色準有一定水準以上

當你滿足上面的條件，那這個色彩管理功能將對非常快速且有效的改善編輯色彩偏差問題，處理的方式是從軟體層面，透過偵測系統中顯示器的ICC Profile做到溝通、轉換的功能。

如果開啟「Enable Display Color Management 」碰到影像斷階問題，該如何改善?

1. 先確認是否使用過DisplayCAL或其他第三方螢幕校正軟體，替顯示器做過軟體校正
2. 確認使用的ICC Profile是否為LUT+Matrix形式；或重新製作軟體校正，記得更改Profile形式為單純的矩陣Matrix，避免使用LUT
3. 如效果還是不好，請確認顯示器本身的品質；是否原本Gamma與校正目標相差太多導致轉換精度不夠。

這邊也推荐影視後期使用者，對於這些繁瑣又可能出錯誤的影像設定解決方式，最一勞永逸方法，就是從購入外接視訊輸出卡（Blackmagic Decklink等）開始。使用輸出卡，剪輯影像不再透過軟體、作業系統層層渲染後才被螢幕顯示，直接由相容的剪輯軟體輸出影像RGB訊號給視訊輸出卡，而輸出卡轉而透過HDMI、SDI訊號線傳輸至顯示器上。這種工作模式下只需要準備相對應於編輯時間軸Timeline的色彩模式（Premiere Pro軟體預設為Rec.709）的顯示器即可，意即顯示器本身校準，就能做到顯示端的色彩管理。

相關設定可以參考Adobe官網
https://helpx.adobe.com/tw/premiere-pro/using/color-management.html

或是https://premierepro.net/網站上由Jarle Leiproll撰寫關於這項功能的文章：How Display Color Management in Premiere Pro works

How Display Color Management in Premiere Pro works