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影视拍摄蓝屏幕技术

 蓝屏幕技术(Blue Screen)是提取通道最主要的手段。它是在拍摄人物或其他前景内容,然后利用色度的区别,把单色背景去掉。所以蓝屏幕技术有个学名叫色度键(Chroma Keying)。数字合成软件允许用户指定一个颜色范围,颜色在这个范围之内的像素被当作背景,相应的Alpha通道值设为0;在这个范围之外的像素作为前景,相应的Alpha通道值设为1.所以首要的原则就是前景物体上不能包含所选用的背景颜色。专业软件一般还允许设定一定的过渡颜色范围,在这个范围之内的像素,其Alpha通道设为0到1之间,即半透明。通常这种半透明部分出现在前景物体的边缘。适当的半透明部分对于合成的质量非常重要,因为非此即彼的过渡显得很生硬,而且在活动的画面上很容易发生边缘冷却等糟糕的后果。

从原理上讲,只要背景所用的颜色在前景画面中不存在,用任何颜色做背景都可以,但实际上,最常用的是蓝背景和绿背景两种。原因在于,人身体的自然颜色中不包含这两种色彩,用它们做背景不会和人物混在一起;同时这两种颜色是RGB系统中的原色,也比较方便处理。我国一般用蓝背景,在欧美国家绿屏幕和蓝屏幕都经常使用,尤其在拍摄人物时常用绿屏幕,一个理由是很多欧美人的眼睛是蓝色的。

有时候可以使用明亮晴朗的天空作为蓝屏幕的替代物。为了便于后期制作时提取通道,进行蓝屏幕拍摄时,有一些问题要流量:首先是前景物体上不能包含所选用的背景颜色,必要时可以选择其他背景颜色;其次,背景颜色必须一致,光照均匀,要尽可能避免背景或光照深浅不一,有时当背景尺寸很大时,需要用很多块布或板拼接而成,要蓝色反光。总之,前期拍摄时考虑得越周密,后期制作越方便,效果也越好。

有时候需要抠像的画面比较困难,用前面所讲的原理很难得到理想的效果。比如非常细小的物体,或者是半透明的物体,例如头发丝、烟雾、纱;或丝绸、水流、玻璃等。有些合成软件专门针对这些情况设计了更加复杂的抠像算法,可以得到满意的效果,例如著名的抠像工具UltimattePrimatte,另外Inferno/Flame/Flint等软件中的模块化抠像也可以得到满意的效果。

利用色度的差别进行抠像并不是唯一的办法,人们还经常利用亮度的区别进行抠像,这称为亮度键(Luminance Keying)。这种方法一般用于非常明亮或自身发光的物体。把明亮发光的物体放在黑暗的背景前拍摄,灯光只打亮被摄物体,就可以拍到背景全黑、前景明亮的画面,然后利用它们的亮度差别来提取通道。拍摄爆炸、飞溅的火星、烟雾等常常使用这种办法。

还有一种利用两个画面的差异来提取通道的方式,称为差异键(Difference Keying)。其基本思想是,先把前景物体和背景一起拍摄下来,然后保持机位不变,去掉前景物体,单独拍摄背景。这样拍摄下来的两个画面相比较,在理想状态下,背景部分是完全相同的,而前景出现的部分则是不同的,这些不同的部分,就是需要的Alpha通道。有时候没有条件进行蓝屏幕抠像时,就可以采用这种手段。但是即使机位完全固定,两次实际拍摄效果也不会是完全相同的,光线的微妙变化、胶片的颗粒、视频的噪波等都会使再次拍摄到的背景有所不同,所以这样得到的通道通常都很不干净。不过在实际制作中,有时这是唯一可行的办法,总比完全手工绘制通道强吧。这样得到一个粗略的通道后,再用手工清理,也会大大降低工作量。

当这些自动手段无法实行时,就只好采取"简单粗暴"的办法,手工制作挡板。用画笔手工绘制通道从黑白电影时代就开始采用,直到现在有时还会使用,只不过现在都是用绘图软件或合成软件的绘图功能在计算机上绘制了。手工绘制通道不仅十分费时费力,而且很难得到高质量的挡板。物体边缘的黑边、锯齿、闪动等都是常见的问题。另一种稍"文明"一点的方式是用曲线勾勒物体边缘。制作师可以选取一些关键帧,在这些帧上用曲线色出物体轮廓,对于在这些帧之间的其他帧,软件会自动计算曲线的形状。但是由于物体的运动不是完全规则的,所以自动计算的曲线不一定能很好地与物体吻合,这里就需要在这些帧之中选出更多的关键帧,用手工调整这些新的关键帧上的曲线。这个过程会不断重复下去,直到所有帧上曲线和物体都很好地吻合。这常常意味着每帧都是关键帧!这种工作当然也是非常繁重的,但比绘制通道要好得多。即使每帧曲线都需要手工调整,软件不是帮助你把大部分调整工作自动完成了,一般只需要很小的调整。而且这样得到的通道质量较高,运动曲线产生的边缘不容易冷却或出现锯齿。

在实际制作中,这些手段通常都不是单独使用的,而是若干种方式结合使用。即使对于蓝屏抠像,也常常需要用手工方式把背景上某些杂物挡去,这称为垃圾挡板。对于画面的不同部分,常常需要用不同的参数来进行抠像,才能获得最佳效果。最后产生的通道很可能还需要用手绘的方式加以修补。总之,高质量的通道是高质量合成的前提,为此,必须调动一切可能的手段(包括前期和后期),来确保通道的质量。

另外,在制作通道时必须注意,即使每一帧的通道看起来都无懈可击,但当画面连续播放时,摇晃一类的感觉,对于活动画面的通道制作,必须经常连续播放合成画面,以便发现此类问题,及时纠正。

2009-5-17

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