摳像技術(shù)在影視拍攝與合成中應(yīng)用

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摘要：本文首先闡述影視后期合成的基本含義，介紹后期技術(shù)在當(dāng)今影視作品制作中的地位與意義；然后引出摳像技術(shù)的原理與方法，指出不同摳像手段所適應(yīng)的不同畫面；最后從摳像與合成技術(shù)的角度對(duì)拍攝策略和注意事項(xiàng)進(jìn)行分析，希望能讓影視愛好者對(duì)影視后期有一定的了解，并認(rèn)識(shí)到它的價(jià)值。

關(guān)鍵詞：摳像技術(shù)；影視拍攝；影視合成；應(yīng)用

一、影視后期合成的基本含義與地位

電影制作分為前期策劃（Pre-production）、中期拍攝（Production）、后期制作（Post-production）3個(gè)階段。而在后期制作的環(huán)節(jié)中，又主要分為剪輯、視覺特效（VFX）、調(diào)色、合成、聲音制作等方面。后期制作這一環(huán)節(jié)需要工作人員在影片中加入淡入、淡出、疊化等畫面效果，現(xiàn)在3D建模、3D/2D追蹤、數(shù)字燈光、場(chǎng)景合成、摳像等技術(shù)也越來越多運(yùn)用到后期當(dāng)中。目前，全世界各國(guó)生產(chǎn)的電影大片，基本上都是通過數(shù)字技術(shù)來完成的。［1］影視后期合成工作人員將多種不同的畫面效果疊加合成為一種新畫面的技術(shù)，利用技術(shù)手段來表現(xiàn)在特殊條件拍攝下的場(chǎng)景。合成的類型包含了靜態(tài)合成、三維動(dòng)態(tài)特效合成、音效合成、虛擬現(xiàn)實(shí)合成等。早期的《大都會(huì)》中的機(jī)器人瑪莉婭，《西游記》中各種妖魔鬼怪、假山、天宮等場(chǎng)景，都是利用人工模型與自然實(shí)物的融合實(shí)現(xiàn)導(dǎo)演所需要的畫面?，F(xiàn)在影視劇中大型的爆破、自然災(zāi)害、交通事故、科幻、殘肢斷體等高難度高危場(chǎng)景效果也經(jīng)常用特效軟件來完成。例如，《2012》中的海嘯、地表的分裂以及諾亞方舟等效果，以及《紅海行動(dòng)》中的血淋淋的斷手效果。好萊塢特效大片也常利用3DMAX、MAYA、HOUDINI、CINEMA4D、NUKE、達(dá)芬奇等部分特效完成3D建模、場(chǎng)景合成、VFX、調(diào)色等效果?，F(xiàn)代科學(xué)的高度發(fā)展表明，藝術(shù)與科學(xué)、美學(xué)的關(guān)系越來越密切。［2］

二、摳像技術(shù)的概念

（一）摳像的定義

摳像（Keying）技術(shù)最早應(yīng)用在電視制作中，其原理是使用合成軟件系統(tǒng)將畫面中的某一顏色移除，將剩下的部分作為摳出的前景圖像并與其他畫面疊加合成。摳像技術(shù)的發(fā)展，有效地解決了影視制作人員在后期中常常遇到的人與背景無法同時(shí)出現(xiàn)在一個(gè)拍攝畫面中的問題，比如在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中很難拍攝的背景（演員身后的爆炸場(chǎng)景）或無客觀存在的背景（天氣預(yù)報(bào)播報(bào)員背后的各地氣溫動(dòng)態(tài)背景）。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，影視作品制作中越來越多使用到電腦技術(shù)，因此摳像技術(shù)的運(yùn)用也會(huì)越來越廣泛。［3］

（二）摳像技術(shù)

1.色度摳像（ChromaKey）。色度摳像又被稱為色度鍵，是常用的一種摳像方法，它能夠從所導(dǎo)入的影視素材中選擇其中一種色彩，利用色彩差異摳像。程序會(huì)允許使用者選取一個(gè)顏色范圍作為背景，將該范圍顏色的Alpha（阿爾法）通道參數(shù)設(shè)為0，除此顏色范圍的給予Alpha通道，并將通道參數(shù)設(shè)為1。于是Alpha值為零的背景呈現(xiàn)出透明，而Alpha值為1的前景將保留本來的色彩元素，背景由此被摳除。它在原理上與藍(lán)幕摳像技術(shù)非常相似，即在藍(lán)幕中，依照背景和前景顏色不同，將背景從圖片中除去。該技術(shù)適用對(duì)象不限于藍(lán)幕和綠幕，只要與前景顏色完全不同的純背景都可以用此方法摳除，但常用的是藍(lán)綠兩色，其主要原因在于藍(lán)色和綠色屬于三原色，更容易被RGB通道系統(tǒng)識(shí)別。在國(guó)外，綠幕使用會(huì)更加常見，這也是因?yàn)椴糠治鞣饺说难劬樗{(lán)色。

2.亮度摳像（LumaKey）。亮度摳像技術(shù)基于圖像素材的亮度范圍，判定了前景對(duì)象到背景對(duì)象的亮度差異信息，通過調(diào)整圖像素材中的黑場(chǎng)（BlackPoint）和白場(chǎng)（WhitePoint）參數(shù)值分離前后景進(jìn)行摳像，最終提取出蒙版。這種方法一般用于非常明亮的前景或相對(duì)黑暗的背景，這些畫面通常前后景亮度不同。此外，不同色調(diào)的顏色會(huì)呈現(xiàn)不同亮度的效果，若畫面不同色彩導(dǎo)致明顯的亮度上的差別，也可以用這種摳像方式。比如，在拍攝火焰、閃電、灰色天空等背景相對(duì)前景較暗的畫面時(shí)，可以用此方法摳除背景。

3.差值摳像（DifferenceKey）。這個(gè)方法是通過比較兩段素材之間的差異點(diǎn)來提取蒙版，通常是在無法用幕布拍攝的情況下使用。在機(jī)位不變動(dòng)或運(yùn)動(dòng)軌跡不變時(shí)，先拍下含有前景和背景的畫面，再移除前景，再次拍攝只含背景的畫面。由此拍攝的兩個(gè)視頻的背景是一樣的，但一個(gè)有前景一個(gè)沒有前景，因此前景畫面是不一樣的，這些不一樣的地方就是需要保留下來的Alpha通道。但兩次拍攝中可能出現(xiàn)光線的細(xì)微變化、機(jī)位運(yùn)動(dòng)軌跡不完全相同等其他客觀因素，造成前后背景不同，最終難以提取高純度的蒙版。這種方法存在缺陷，在實(shí)際制作過程中兩段素材也可以來源于同一圖像素材，將畫面中的前景擦除，從而將其作為無前景的背景素材，再使用差值摳像提取出前景元素蒙版。

4.三維摳像（ModularKey）。三維摳像是現(xiàn)階段相比其他技術(shù)更高級(jí)的一種技術(shù)，在國(guó)外成熟的影視工業(yè)體系中已成必備。計(jì)算機(jī)會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)拍攝的素材進(jìn)行實(shí)時(shí)剪裁、摳圖混合處理，自動(dòng)消除指定摳除的顏色，并讓邊緣融合，同時(shí)也可以與準(zhǔn)備好的特效素材多層合成，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)查看特效?，F(xiàn)階段，三維摳像已實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)合成，將制作好的三維模型導(dǎo)入后，根據(jù)鏡頭運(yùn)動(dòng)同步運(yùn)算，與人物實(shí)拍進(jìn)行合成。

三、拍攝技巧與注意事項(xiàng)

在拍攝影視作品中，如果要用到幕布摳像技術(shù)，工作量將會(huì)非常龐大而復(fù)雜。拍攝前有效而充分的準(zhǔn)備工作，可以為后期制作帶來很大的方便。第一，光影設(shè)計(jì)。由于拍攝期間需要通過打光完成與虛擬場(chǎng)景相匹配的光影效果，如陰影、明暗，因此拍攝之前導(dǎo)演需要設(shè)計(jì)燈光，對(duì)要使用的燈具種類、燈光色彩、飽和度、明度、照明角度等進(jìn)行設(shè)計(jì)，并使拍攝素材的光影效果與后期需要合成的場(chǎng)景氛圍相符合。如果前期的燈光設(shè)計(jì)沒有充足的準(zhǔn)備，很容易在合成時(shí)出現(xiàn)前景與背景不在同一空間的感覺，并且給后期制作增加巨大的麻煩。第二，遮幕和道具。在使用遮幕時(shí)，導(dǎo)演必須注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容：首先，遮幕要保持平整，以避免在畫面中出現(xiàn)黑色褶皺或陰影，否則在摳像的過程中會(huì)出現(xiàn)褶皺或陰影部分無法摳除的情況。其次，在拍攝過程中，鏡頭里前景物體不得超出遮幕范圍，這樣在將幕布摳除后，前景可以完整保留。以綠幕為例，在室內(nèi)拍攝時(shí)為了達(dá)到相應(yīng)的畫面要求，會(huì)在幕布附近打燈，因此綠幕會(huì)朝四周散射綠光。在這種情況下，演員必須和幕布保證一定的距離，否則其面部和軀干在畫面中會(huì)帶綠色。第三，跟蹤點(diǎn)。在拍攝運(yùn)動(dòng)鏡頭時(shí)，為了能在后期合成過程中成功追蹤，需要在拍攝現(xiàn)場(chǎng)放置跟蹤點(diǎn)。跟蹤點(diǎn)的擺放位置、數(shù)量，與鏡頭的運(yùn)動(dòng)幅度、穩(wěn)定性、演員活動(dòng)等因素有關(guān)。其擺放原則是，拍攝全階段不會(huì)被前景所遮擋，并且跟蹤點(diǎn)不會(huì)離開畫面。此外，在條件允許的情況下，還能夠加入多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)可以讓鏡頭后期合成變得精準(zhǔn)和便捷。［4］

四、結(jié)語

數(shù)字技術(shù)尤其是摳像技術(shù)，自21世紀(jì)以來已經(jīng)迅速普及到各個(gè)領(lǐng)域的影視作品中，對(duì)電影、電視劇都產(chǎn)生了深刻的影響，大大加速了后期制作的速度，增強(qiáng)了效果，對(duì)影視美學(xué)也產(chǎn)生了重大影響，甚至還由此衍生出一種新的類型電影：魔幻電影。［5］在技術(shù)爆炸的時(shí)代，特效技術(shù)也會(huì)發(fā)展得更快，特效在影視作品中的運(yùn)用也會(huì)更加普遍。特效是一把“雙刃劍”，一方面，它可以呈獻(xiàn)給觀眾更加炫麗和震撼的畫面，給欣賞者帶來更好的視聽享受。另一方面，也導(dǎo)致部分電影過于追求特效的宏大，忽略了藝術(shù)的本質(zhì)。我們要正確認(rèn)識(shí)技術(shù)與藝術(shù)之間的相互關(guān)系，將影視技術(shù)與藝術(shù)更好地結(jié)合，只有這樣才能創(chuàng)造出更好的作品。

參考文獻(xiàn)：

［1］彭吉象.藝術(shù)學(xué)概論［M］.北京大學(xué)出版社，2019：89.

［2］林同華.美學(xué)系統(tǒng)導(dǎo)論［M］.中國(guó)社會(huì)科學(xué)出版社，1989：98-99.

［3］鄭瑾.淺談視頻編輯中的摳像技術(shù)［J］.電腦與電信，2014（11）：62-63.

［4］張春平，宋振輝.淺談?chuàng)赶窦夹g(shù)［J］.石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010（4）：33-35.

［5］張紅軍.論高科技對(duì)電影文化的影響［J］.藝術(shù)廣角，2001（5）：35-39.

作者:尹翔 單位:中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)