Analysis and test of image acquisition methods for cinematography

Abstract

This project is a dive into the methods and technologies behind the state-of-the-art motion picture cameras, followed by an analysis of the attributes that contribute to the desired photographic “look”. The first part of the project consists of a thorough theoretical research, which demonstrates the significant influence of the image processing pipeline on the attributes that mold the photographic look, as well as the importance of attribute manipulation when comparing camera systems. The practical part of the project further explores the idea of camera analysis by equalization of manipulable attributes. Specifically tone and colour manipulation, with the use of three 1D look-up tables and tetrahedral colour mapping correspondingly, of footage shot on an Arri Alexa Mini and a Red Weapon Helium. By successfully achieving this equalization we can reach two main conclusions. Firstly, we confirm that a camera's "colour science" is clearly a manipulable attribute. And secondly, we can use the equalization of manipulable attributes to analyze other attributes, such as noise, with less bias. 1

Aquest projecte és una immersió en els mètodes i les tecnologies capdavanteres d'adquisició d'imatge en càmeres de cinema, seguit d'una anàlisi dels factors que influeixen en el “look” fotogràfic desitjat per l'autor. Un estudi teòric exhaustiu ha demostrat la importància del processament del senyal en comparar sistemes de càmeres i la seva influència en els atributs que modelen el “look” final de la imatge. La part pràctica explora la idea de l'anàlisi de la càmera mitjançant l'equalització d'atributs manipulables, específicament la manipulació de tons i colors amb l'ús de tres “look-up tables” unidimensionals i “mapping” de colors a través de geometria tetraèdrica, sobre un dataset d'imatges preses amb una Arri Alexa Mini i una Red Weapon Helium. En aconseguir amb èxit aquesta equalització podem arribar a dues conclusions principals: En primer lloc, confirmem que la "ciència del color" d'una càmera és clarament un atribut manipulable, i en segon lloc, podem usar l'equalització d'atributs manipulables per a analitzar altres atributs, com el soroll, des d'un punt de vista més objectiu.