Bachelor's Thesis

Tool for recording changes in color and exposure rendering to simplify color post-production

Final Thesis 7.79 MB

Author of thesis: Bc. Dominik Chalupka

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: doc. Ing. Ladislav Polák, Ph.D.

Reviewer: prof. Ing. Tomáš Kratochvíl, Ph.D.

Abstract:

This bachelor thesis deals with the development of an extension for the post-production software DaVinci Resolve Studio for detection of exposure and white balance shifts, as well as correction evaluation, all in a form of a script. The goal was to find and select an appropriate analysis method, develop its processes, and determine methods for comparing and processing the resulting data and dynamic corrections. The next task was to implement the results in the Resolve app. This thesis presents an overal steps  of design, as well as the functionality of the individual scripts. All necessary colorimetry techniques are presented alongside related theory. Finally, the exposure and white balance analysis and correction results of the tool prototype are evaluated, highlighting its strengths and limitations, as well as proposal of further development.

Keywords:

Video postproduction, color grading, DaVinci Resolve Studio, histogram analysis, color model, image processing, white balance, exposure, colorimetry, filmmaking

Date of defence

16.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student prezentuje výsledky a postupy řešení své závěrečné práce. Vedoucí čte posudek vedoucího závěrečné práce. Tajemník čte posudek oponenta závěrečné práce. Dále student detailně odpovídá na otázky oponenta. Dr. Vágnerová: Jaká byla Vaše motivace k volbě tématu? Student odpovídá s motivací a zmiňuje vlastní potřebu takového nástruje. Doc. Frýza: Proč jsou histogramy v práci tmavé? Student odpovídá, že se jedná o screenshoty. Co je myšleno převodem na mřížku v Pythonu? Student odpovídá s principem algoritmu, že se jedná o numpy. Jak budete v nástroji pokračovat? Student odpovídá a zmiňuje přepis do jiného standardu s cílem integrace do existujících nástrojů pro úpravu videa. Dr. Vágnerová: Chcete využívat umělou inteligenci, případně natrénovat vlastní model? Student odpovídá uspokojivě.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Electronics and Communication Technologies (BPC-ECT)

Composition of Committee

doc. Ing. Tomáš Frýza, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Ladislav Polák, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Jitka Vágnerová, Ph.D. (člen)
Ing. Zoltán Szabó, Ph.D. (člen)
Ing. Josef Vochyán, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
doc. Ing. Ladislav Polák, Ph.D.

Bakalárska práca sa zaoberá návrhom a realizáciou nástroja pre detekciu a korekciu zmien expozície a vyrovnania farebných odchýlok natočeného digitálneho videa v postprodukcii. Nástroj je navrhnutý ako rozšírenie („doplnok“) softvéru DaVinci Resolve Studio.

Práca je rozdelená do šiestich kapitol. Prvá kapitola podáva pomerne rozsiahly popis teórie vnímania a reprodukcie farby, predovšetkým so zameraním na CIE x,y diagram, obrazové formáty a farebnú postprodukciu v aplikácii DaVinci Resolve Studio. Druhá kapitola definuje najdôležitejšie pojmy pri analýze a korekcii vyváženia bielej farby v postprodukcii videa. Popis navrhnutého a realizovaného nástroja, nazvaného Litemate, je predstavený v tretej kapitole. Podrobnejší popis skriptu a zdrojového kódu je uvedený v štvrtej kapitole. Na realizáciu nástroja a grafického rozhrania, ako aj na spracovanie výsledkov, bol použitý softvér Python. Experimentálne overenie funkčnosti navrhnutého konceptu a analýza dosiahnutých výsledkov sú prezentované v piatej kapitole. Možnosti ďalšieho vývoja aplikácie Litemate sú stručne diskutované v šiestej kapitole.

Bakalárska práca má nadštandardný rozsah, obsahuje viac ako 70 strán. Formálna a grafická stránka práce je na priemernej úrovni. V texte sa vyskytuje menší počet terminologických a gramatických preklepov, ktoré však kvalitu odvedenej práce výrazne neznižujú. Práca s dostupnou literatúrou je na dobrej úrovni. Všetky zdrojové súbory sú dostupné v repozitári na GitHube.

Pán Chalupka pracoval samostatne, konzultácie využíval podľa potreby, pri ktorých vždy prezentoval aktuálny stav práce a výsledky. Na zadaní, ktoré patrí medzi náročnejšie, pracoval s veľkým záujmom a dokázal, že v danej problematike sa dobre orientuje. Predbežné výsledky prezentoval aj na študentskej súťaži EEICT 2026, kde v kategórii B5 – Measurement, Signal Processing and Embedded Applications získal prvé miesto.

Bakalársku prácu odporúčam na obhajobu a navrhujem bodové hodnotenie A / 94. Points proposed by supervisor: 94

Grade proposed by supervisor: A

Úkolem studenta Dominika Chalupky byl návrh a realizace nástroje pro zjednodušení barevné postprodukce při natáčení videa. Měl být navržen vhodný postup pro záznam změn v barevném a expozičním podání a měla být provedena jeho kvalitativní analýza a optimalizace. Účinnost pak měla být porovnána na sadě různých videí ovlivněné expozičními a barevnými změnami.

Mohu konstatovat, že předložená bakalářská práce obsahuje řešení všech úkolů, které byly požadovány zadáním. Bakalářská práce je psána v českém jazyce, má nadstandardní rozsah 76 stran včetně všech příloh, obsahuje všechny formální náležitosti a její grafická a textová stránka je na velmi dobré úrovni. Student dokládá až 26 citací použité literatury.

V úvodní části práce student představuje teorii vnímání a reprodukci barev, obrazová data a formáty a software pro postprodukční aplikaci DaVinci Resolve Studio, pro které následně navrhuje skriptové rozšíření pro detekci nežádoucích změn v expozici a vyvážení bílé a vyhodnocení potřebné korekce. V bakalářské práci je představen obecný postup návrhu nástroje, funkcionalita částí skriptu a jsou představeny použité kolorimetrické postupy. Vyvinutý nástroj s pracovním názvem Litemate realizuje automatické detekování změn expozice a vyvážení bílé digitálního videa, dále zaznamenává čas těchto změn, vyhodnocuje hodnoty pro korekci a následné označení změn ve zdrojovém klipu pomocí značek obsahující doporučení pro korekci v prostředí pro barevnou úpravu. Realizace nástroje proběhla v Pythonu a sestává se z analytického a komunikačního modulu. Testování proběhlo na sadě 6 videozáznamů s různou délkou, obsahem a dynamikou scény i formátu kodeku. Student se navíc s hodnocenou prací umístil v rámci soutěže Student EEICT na 1. místě v kategorii B5 – Measurement, Signal Processing and Embedded Applications.

Závěrem bych rád shrnul, že zadání bakalářské práce bylo zcela splněno. Formální kvalita bakalářské práce je na velmi dobré úrovni a představuje i velmi zdařilou softwarovou realizaci. Bakalářskou práci Dominika Chalupky doporučuji k obhajobě a navrhuji hodnocení A/93 bodů. Topics for thesis defence:
  1. 1) Se kterými komerčními kodeky a s jakým nastavením vzorkovacího formátu a bitové hloubky dosahuje váš softwarový nástroj nejlepších a naopak nejhorších výsledků ?
  2. 2) V závěru práce naznačujete, že by bylo možné váš projekt rozšířit o management barev i v dalších standardech a využít trénování neuronové sítě. Jakým způsobem byste v případě pokračování projektu postupoval ?
Points proposed by reviewer: 93

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová