计算机时代之前

    抠像(keying)与蒙版(matting)已有很长历史了。视觉特效最核心的技术是合成——自电影制作出现以来,人们一直都希望和需要从一个画面中提取内容,然后放到另一个画面中,并实现令人可信的效果。从最初的形式来看,这种操作要涉及到摄影处理技术,例如在同一张胶片上进行简单的多次曝光。也有采用一些手工的技术,比如直接用一些不透明的液体在胶片上面的物体周围手绘(这就是数字roto的前身),不过这样的操作实在过于费力,而且毫无真实感可言。

    越来越多摄影和光学方面专业人士开始研究如何通过光化学处理,实现自动化操作。这些技术先驱人物找到了一些化学方法,能够在胶片上面做出乳胶层,这些乳胶层能够通过化学方法将色彩分离。所以如果他们在某种颜色的背景前拍摄主体的话,他们可以几乎全自动地生成蒙版形状。实践证明效果最好的颜色是蓝色,因此蓝色对于需要制作蒙版的镜头来说是最受欢迎的背景色。

    让人惊喜的是,将图像合成到摄影胶片的“光学合成”基本原则与数字合成非常相似。比如说我们想把对象“A”放到背景“B”中。

    光学合成有以下四个步骤:

    1.剪切出对象A的形状,用于后面的提取。这基本上是一个带有孔洞的黑色蒙版,用来分离出对象A来。

    2.制作A蒙版的反向蒙版,称为“保留蒙版”(holdout matte), 它是一个含有空白部分的蒙版,里面有一个黑色的形状。

    3.这个保留蒙版叠在了背景B胶片中,再次拍摄到新的负片上,得到一个黑色未曝光的孔洞,即对象A的准确形状。

    4.然后重新加上新的胶片,我们的A元素物理上会跟A蒙版形状叠在一起,然后二次曝光到第3步留下的孔洞中,这些元素就能组合在一起了。

    虽然我们在数字合成中不需要看到这些操作,但是在幕后制作中的确应用到了同样的原理。就像是负片一样,不带任何信息的数字文件就像是一张未曝光胶片。当像素有了色彩取值之后就相当于曝光了,这些取值可以一直增加,直到变成白色。换句话说,你还是要在“背景B”上开一个洞,添加上“前景A”。这种方法当然不是使用光化学的方法来处理,而是使用算法来完成。

    这些当然只是合成的最基本要求,真正的目标是实现真实的合成。如果我们想让观众们相信我们的合成内容全部都是在同一张胶片上同时曝光的,我们就必须处理各种各样的问题,例如边缘质量、彩色边纹、动态痕迹、色彩和对比度的平衡,还有颗粒匹配。

    例如,如果你在蓝色背景前拍摄一个拥有棕红色毛发的对象,柔软的毛发边缘的颜色会超过品红色,偏向蓝色。把这个内容合成到绿色树叶的背景时,毛发边缘会出现问题。同样,运动对象的模糊边缘应该能够与新的背景底片的细节合成在一起,不应该带有蓝幕背景的模糊颜色。

    早期的数字抠像师没有处理这些问题的工具,所以需要操作员想出复杂的变通技术来做出良好的结果。

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