ACES

Why use ACES?

수백 편의 영화, TV 시리즈, 광고, VR 콘텐츠 등이 ACES를 활용하여 제작되었습니다. 대표적인 작품으로는 《레고 무비》, 《레고 배트맨 무비》, 《가디언즈 오브 갤럭시 Vol. 2》, 《킹 아서: 제왕의 검》, 《더 그랜드 투어》, 《카페 소사이어티》, 《배드 산타 2》, 《레전드 오브 타잔》, 《셰프의 테이블》, 《웨딩 링거》, 《바후발리: 더 비기닝》, 《더 웨이브》 등이 있으며, 이처럼 ACES는 할리우드 및 다양한 영상 산업에서 표준으로 자리 잡고 있습니다. (출처: 위키백과, 2019)

하지만, 단순히 할리우드 표준이라는 이유만으로 ACES를 사용해야 하는 것은 아닙니다. 그렇다면, 왜 ACES로 변환하는 것이 가치가 있을까요?

ACES가 색상 품질을 크게 향상시키는 이유

ACES는 사람이 실제로 세상을 보는 방식과 가장 유사한 방식으로 이미지를 렌더링하고 표시합니다. 이는 단순한 기술적 차이를 넘어 이미지 품질에 있어 큰 차이를 만들어냅니다.

✔️ 인간의 시각 메커니즘과 ACES의 관계

• 인간은 빛의 파장(또는 광파)을 눈으로 받아들이고, 망막의 색상 및 밝기 수용체(원추세포 및 간상세포)를 통해 이를 감지합니다.
• 이러한 신호들은 뇌에서 결합되고 해석되어 우리가 보는 이미지로 변환됩니다.
• ACES는 인간의 눈이 감지할 수 있는 색상과 밝기 값의 범위를 디지털 색공간 중 가장 정확하게 표현합니다.

따라서, ACES 색공간은 인간이 실제로 볼 수 있는 색상의 범위(색역, Gamut)를 가장 충실히 재현하며, 특히 sRGB와 비교했을 때 훨씬 더 광범위한 색재현력을 제공합니다.

이와 같은 이유로 ACES는 단순히 할리우드의 표준을 넘어, 색상 품질을 극대화하는 중요한 도구가 되는 것입니다. 🚀

 

CG 및 디지털 아티스트가 ACES를 사용해야 하는 이유

디지털 아티스트가 ACES를 사용하면 최종 렌더링/출력물이 더욱 풍부하고 사실적으로 표현됩니다. 이는 ACES가 제공하는 확장된 다이내믹 레인지(Extended Dynamic Range) 덕분입니다. ACES를 사용하면 최종 렌더 이미지가 우리 눈으로 직접 보는 것과 훨씬 유사하게 표현되며, 일반적인 색공간(sRGB 등)에서 렌더링한 이미지보다 더 뛰어난 품질을 제공합니다.

✔ ACES를 사용할 때 얻을 수 있는 세 가지 주요 이점

1️⃣ 하이라이트(Highlights)와 섀도우(Shadows) 디테일 유지

• 확장된 다이내믹 레인지 덕분에 밝은 영역과 어두운 영역에서도 세부 정보가 유지됩니다.
• 일반적인 색공간에서는 빛이 강할 경우 쉽게 하이라이트가 날아가거나(클리핑), 섀도우 디테일이 손실될 수 있지만, ACES에서는 훨씬 극단적인 조명 조건에서만 순수한 흰색(클리핑)이 나타남.

2️⃣ 자연스러운 색상 표현

• 밝은 조명 아래에서 색상이 자연스럽게 탈포화(Desaturation)됨.
• 실제 현실에서 강한 조명 아래에서는 색상이 점점 탈색되면서 순백색에 가까워지는 경향이 있음.
• ACES에서는 이러한 자연스러운 색상 변화를 시뮬레이션하여 현실적인 색 표현을 가능하게 함.

3️⃣ 렌더링 조정 작업 감소 (Effort 절감)

• 일반적으로 아티스트들은 빛의 강도를 조정하며 클리핑을 피하기 위해 많은 시간을 소비해야 함.
• 하지만 ACES에서는 보다 자연스럽고 정확한 조명 강도를 사용할 수 있어 조정 작업이 줄어듦.
• 즉, 더 적은 노력으로 더 나은 품질을 얻을 수 있음.

✔ ACES는 장기 보존(Archival) 포맷으로도 적합

ACES는 단순한 색공간이 아니라 디지털 콘텐츠를 장기간 보존(Archival)할 수 있는 표준이기도 합니다.
특정 디스플레이 기술이나 소프트웨어 환경에 의존하지 않기 때문에 미래의 다양한 기술 환경에서도 일관된 색상과 품질을 유지할 수 있음.

 

ACES란 무엇인가?

ACES(Academy Color Encoding System)는 단순히 하나의 색공간(sRGB, Rec.709, Adobe RGB 등)만을 의미하는 것이 아닙니다. ACES는 광범위한 색공간과 변환(transform) 시스템을 포함한 색 관리 표준으로, 영화 및 VFX 업계에서 사용되는 글로벌 색상 관리 시스템입니다.

✔️ ACES의 주요 구성 요소

ACES는 다음과 같은 여러 컴포넌트로 이루어져 있습니다.

1️⃣ 광색역(Wide-Gamut) 색공간 컬렉션

• ACES2065-1 (기본 ACES 색공간, 아카이빙 및 교환용)
• ACEScg (CG/VFX 작업을 위한 색공간)
• ACEScc & ACEScct (색보정을 위한 색공간)

2️⃣ 하드웨어별 색공간 변환 (Display-Referred → Scene-Referred)

• 카메라, 스캐너 등의 하드웨어에서 캡처된 이미지(디스플레이 기준)를 ACES 색공간(장면 기준)으로 변환.

3️⃣ 다른 색공간을 ACES로 변환 (Display-Referred → Scene-Referred)

• Rec.709, sRGB, Adobe RGB 등과 같은 기존 색공간에서 ACES 색공간으로 변환하는 트랜스폼 제공.

4️⃣ 파이프라인을 위한 유틸리티 변환(Utility Transforms)

• 예: sRGB 텍스처를 ACEScg로 변환하여 CG 머티리얼의 컬러 채널에 적용.
• 특정 사용 사례에 맞게 이미지를 변환하는 다양한 유틸리티 제공.

5️⃣ ACES에서 다른 색공간으로 변환

• 예: ACEScg → sRGB, ACEScc → Rec.709 등의 변환.

6️⃣ 캘리브레이션된 디스플레이에서 ACES 이미지 올바르게 보기

• 모니터, TV 등의 캘리브레이션된 디스플레이에서 ACES 색공간을 올바르게 표현하는 변환 제공.

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✔️ OpenColorIO(OCIO)와 ACES의 관계

💡 참고:
ACES를 지원하는 다양한 소프트웨어 패키지에서 사용되는 변환(트랜스폼)은 대부분 OpenColorIO(OCIO)를 통해 구현됩니다.

• OCIO(OpenColorIO)는 Sony Imageworks에서 개발한 오픈소스 색상 관리 프레임워크입니다.
• OCIO는 ACES뿐만 아니라 다양한 색공간 간의 변환을 제공하며, CG/VFX, 영화, 애니메이션 업계에서 표준으로 사용됩니다.
• 따라서 ACES를 다룰 때 OpenColorIO(OCIO)가 자주 등장하게 됩니다.

 

ACES를 사용하기 위한 중요한 이미지 포맷 요구사항

✔️ ACES를 사용하려면 반드시 Linear Half-Float 16bit EXR 형식을 사용해야 함

ACES 색공간을 올바르게 활용하려면 모든 디지털 이미지가 "Linear Half-Float 16bit EXR" 형식으로 저장되어야 합니다.

• 만약 이미지가 이 포맷이 아니라면, 먼저 변환하거나 재출력(re-export)해야 합니다.
• 대부분의 CG 및 후반 제작(post-production) 소프트웨어에서는 Linear Half-Float 16bit EXR을 기본 출력 옵션으로 제공합니다.
• 그렇지 않은 경우, 별도의 변환 툴을 사용하여 EXR로 변환할 수 있습니다.

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✔️ ACES 호환 이미지는 항상 Linear Half-Float 16bit EXR을 사용해야 함

• ACES를 올바르게 지원하는 이미지는 반드시 선형(Linear) 색공간을 유지해야 하며, Half-Float(16bit) EXR 형식을 따라야 합니다.
• 최근에는 Floating Point(부동소수점) EXR을 지원하는 소프트웨어가 늘어나고 있지만, 일부 애플리케이션(예: Adobe 소프트웨어)에서는 여전히 다루기 어렵습니다.
• 이러한 문제를 해결하고자, 일부 온라인 도구를 사용하여 쉽게 EXR 변환을 지원하는 서비스도 존재합니다.

 

ACES 작업이 익숙해지기까지 시간이 필요할 수 있음

✔️ 일반적인 CG 색상 워크플로우 vs. ACES 워크플로우 차이점

일반적인 CG 색상 워크플로우(예: Linear sRGB 이미지/텍스처)에서는 픽셀 값이 보통 0에서 1 사이입니다.
그러나 ACES에서는 훨씬 더 높은 동적 범위(High Dynamic Range, HDR)를 다루어야 합니다.

• sRGB 워크플로우:
  • 픽셀 값이 0~1 범위로 제한됨.
  • 밝은 영역에서도 값이 1을 초과하지 않음.
• ACES 워크플로우:
  • 0~1을 초과하는 픽셀 값을 가질 수 있음.
  • 훨씬 높은 밝기와 색상 표현이 가능하며, 실제 눈으로 보는 것과 더욱 유사한 결과물을 얻을 수 있음.

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✔️ ACES 변환 시 주의할 점

ACES 색공간으로 변환할 때는 이미지의 색상과 동적 범위를 신중하게 다뤄야 합니다.

• ACES는 색공간이 여러 개 존재하므로, 작업 목적에 맞는 올바른 ACES 색공간을 선택하는 것이 중요합니다.
• 이미지 변환 시 적절한 설정을 사용하지 않으면 색상이 잘못 표현될 수 있음.
• 따라서, 각 소프트웨어에서 제공하는 ACES 변환 옵션을 이해하고 올바르게 적용하는 것이 필수적입니다.

 

어떤 ACES 색공간을 사용할까?

이미지를 사용하는 목적(어플리케이션)에 따라 적절한 ACES 색공간을 선택해야 합니다. 각 색공간은 서로 다른 용도를 가지며, 변환 시 고려해야 할 사항이 다릅니다. 예를 들어, 3D 애플리케이션에서 디퓨즈 컬러로 적용될 이미지와 백플레이트(배경 이미지)로 적용될 이미지는 다른 방식으로 변환되어야 합니다. 현재 ACES 색공간은 몇 가지 주요한 옵션이 있으며, 각 색공간은 특정한 작업 시나리오에 따라 적합성이 달라집니다.

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🎨 주요 ACES 색공간 및 용도

1️⃣ ACES2065-1 (AP0 원색)

📌 용도: 데이터 교환 및 보관(아카이브)

• 가장 넓은 색역(gamut)을 가지며, 가시광선 전체를 포함함.
• 작업용이 아니라 데이터 전송 및 보관을 위한 색공간(예: 스튜디오 간 데이터 교환).
• 실무에서 직접 사용할 일이 거의 없음.

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2️⃣ ACEScg (AP1 원색)

📌 용도: CG/VFX 제작용 주요 색공간

• CG 아티스트들이 주로 사용하는 색공간.
• 씬-리퍼드(Scene-referred) & 선형(Linear) 색공간으로, 물리적으로 정확한 조명 계산 가능.
• ACES2065-1보다 색역이 다소 좁지만, 여전히 다른 색공간보다 훨씬 넓음.
• 광대한 동적 범위를 제공하여 포토리얼리스틱한 렌더링이 가능함.
• 💡 3D 렌더링 및 합성(Compositing) 작업에 권장.

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3️⃣ ACEScc & ACEScct (AP1 원색)

📌 용도: 컬러 그레이딩(색보정) 작업

• 비선형(Non-Linear) 색공간으로, 컬러 그레이딩 소프트웨어에서 사용됨.
• ACEScc: 검정(Black) 값이 0, 흰색(White) 값이 1로 매핑됨.
• ACEScct: ACEScc와 비슷하지만, 어두운 부분에 "토(toe)" 감마 곡선이 적용됨.
  • 기존 색공간에서 작업하던 컬러리스트들에게 익숙한 감각을 제공.
• 💡 다빈치 리졸브(DaVinci Resolve) 및 기타 색보정 소프트웨어에서 사용.

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4️⃣ ACESproxy (AP1 원색)

📌 용도: 카메라 재생 및 모니터링

• 카메라 촬영 및 실시간 비디오 디스플레이를 위한 색공간.
• ACEScc 및 ACEScct처럼 비선형 변환이 적용됨.
• 카메라 촬영 후 실시간 미리보기 및 영상 출력용으로 적합.

 

CG 아티스트를 위한 ACES 변환 사례별 가이드

CG 작업에서 각기 다른 목적의 이미지 변환이 필요할 때, 어떤 변환 솔루션을 사용해야 할까요?
다음은 일반적인 3가지 사례와 각각의 변환 방법을 정리한 내용입니다.

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🖼️ 사례 1: 텍스처용 이미지 변환 (Texture Conversion)

📌 문제점

보통 CG 아티스트는 8bit sRGB 이미지를 사용하여 3D 애플리케이션에서 텍스처를 적용합니다. 기존 워크플로우에서는 sRGB 감마를 제거하고 선형(linear)으로 변환하여 사용하면 됩니다. 하지만 ACEScg에서 작업하고 렌더링할 경우, 추가적인 고려사항이 필요합니다.

• 감마 (Gamma):
  • ACEScg는 씬-리퍼드(선형) 색공간이므로, 이미지는 반드시 선형화되어야 합니다.
• 화이트 포인트 (White Point):
  • sRGB = D65 화이트 포인트 / ACEScg = D60 화이트 포인트
  • 화이트 포인트 차이로 인해 색이 미묘하게 어긋날 수 있음.
• 동적 범위 (Dynamic Range):
  • sRGB의 흰색(White)은 값이 1이지만, ACEScg에서 흰색(White)은 값이 약 16
  • 만약 단순히 변환하면 밝기가 너무 높아짐 → 해결책 필요!

✅ 해결책

OCIO(OpenColorIO)의 "Utility - sRGB - Texture" 변환을 사용하면 해결됩니다.
이 변환은 다음 작업을 자동으로 수행합니다.
✔ 감마 제거 (sRGB → Linear 변환)
✔ 화이트 포인트 변환 (D65 → D60 변환)
✔ 색상(primary) 변환 (sRGB → ACEScg 변환)
✔ 값의 범위를 0~1 사이로 유지

이렇게 변환된 텍스처를 사용하면 3D 머티리얼에서 올바르게 렌더링됩니다. 🎨

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🛠️ 사례 2: 디스플레이스먼트, 노멀, 범프 맵 변환

📌 문제점

디스플레이스먼트 맵(Displacement), 노멀 맵(Normal), 범프 맵(Bump) 등의 픽셀 값은 색상 정보가 아니라 데이터 값을 의미합니다.
→ 즉, 색공간 변환이 적용되면 잘못된 왜곡이 발생할 수 있습니다.

✅ 해결책

OCIO의 "Utility - Raw" 변환을 사용하면 픽셀 값 자체는 변환하지 않으면서 파일 포맷만 ACES 준수 방식으로 변환할 수 있습니다.

✔ 픽셀 값 그대로 유지 (색공간 변환 X)
✔ ACES 준수를 위해 16bit Half-Float EXR로 변환

이렇게 하면 디스플레이스먼트 및 노멀 맵의 데이터 무결성을 유지하면서 ACES 파이프라인에서 사용할 수 있습니다. 🎭

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🌆 사례 3: 백플레이트(Backplate) 이미지 변환

📌 문제점

백플레이트(배경 이미지)를 ACEScg에 가져오려 할 때, Photoshop에서 본 모습과 동일하게 유지하고 싶음.
→ 일반적인 변환 방식으로는 색상이 변할 가능성이 큼.

✅ 해결책

OCIO의 "Output - sRGB" 변환을 사용하면 Photoshop에서 본 것과 똑같이 보이도록 할 수 있습니다.

❗ 그런데 왜 "Output" 변환을 사용할까?
OCIO의 "Output" 변환은 역변환(Inverse Transform) 기능도 수행할 수 있기 때문입니다! 즉, "Output - sRGB"는 ACEScg 이미지를 sRGB로 변환하지만, 역변환하면 sRGB 이미지를 ACEScg로 변환하면서도 색상이 유지됩니다.

✔ 백플레이트 이미지를 변환해도 원래 모습과 최대한 유사하게 유지
✔ Photoshop에서 보던 색감 그대로 유지 가능

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📢 중요한 사항 (⚠ 필독!)

🔹 RAW ACES 이미지는 직접 볼 수 없다!

• ACES 이미지는 항상 RRT(Reference Rendering Transform) & ODT(Output Device Transform) 를 통해 모니터에 표시됨.
• 예를 들어 Nuke에서 ACES 이미지를 볼 때 "(ACES) sRGB"를 선택해야 올바르게 보임.
• 모든 모니터는 특정 색공간을 가지므로 ACEScg를 직접 표시할 수 없음 → 변환이 필수!

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🎯 정리: CG 아티스트를 위한 ACES 변환 요약

사용 목적	변환 방법 (OCIO 변환)
텍스처 (Diffuse, Albedo 등)	Utility - sRGB - Texture
노멀/디스플레이스먼트/범프 맵	Utility - Raw (색공간 변환 X)
백플레이트 (배경 이미지)	Output - sRGB (역변환 사용)

💡 올바른 변환을 적용하면, ACES를 더욱 효과적으로 활용할 수 있습니다! 🚀

 

 

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