Матовый (кинопроизводство) - Matte (filmmaking)

О технике создания фона см. матовая покраска. Для использования в других целях см. Матовый (значения).

Маты используются в фотография и спецэффекты кинопроизводство объединить два или более изображение элементы в единое окончательное изображение. Обычно маты используются для объединения изображения переднего плана (например, актеров на съемочной площадке или космического корабля) с фоновым изображением (например, живописный вид или звездное поле с планетами). В этом случае матовая окраска является фоном. В кино и на сцене маты могут быть физически огромными участками окрашенного холста, изображающими большие живописные просторы. пейзажи.

В фильм, принцип матирования требует маскировки определенных областей пленочной эмульсии для выборочного управления тем, какие области подвергаются воздействию. Однако многие сложные сцены со спецэффектами включают в себя десятки дискретных элементов изображения, требующих очень сложного использования подложек и наложения подложек друг на друга. В качестве примера простой подложки мы можем изобразить группу актеров перед магазином, с огромным городом и небом, видимыми над крышей магазина. У нас было бы два образа - актеров на съемочной площадке и образ города - чтобы объединить в третий. Для этого потребуются две маски / маты. Один маскирует все, что находится выше крыши магазина, а другой - все, что находится под ней. Используя эти маски / подложки при копировании этих изображений на третье, мы можем комбинировать изображения, не создавая призрачных двойных экспозиций. В кино это пример статический матовый, где форма маски не меняется от кадра к кадру. Для других снимков могут потребоваться изменяющиеся маты, чтобы маскировать формы движущихся объектов, например людей или космических кораблей. Они известны как дорожные маты. Дорожные маты обеспечивают большую свободу композиции и движения, но их также сложнее выполнить.

Композитинг методы, известные как хроматический ключ удаление всех областей определенного цвета из записи - в просторечии известное как "синий экран" или "зеленый экран" после наиболее популярных используемых цветов - вероятно, являются наиболее известными и наиболее широко используемыми современными методами создания дорожных матов, хотя ротоскопирование и несколько управления движением проходы также использовались в прошлом. Компьютерные изображения статические или анимированные, также часто визуализируются с прозрачным фоном и накладываются в цифровом виде поверх современных пленок с использованием того же принципа, что и матовые - маска цифрового изображения.

История

Матовые покрытия - очень старая техника, восходящая к Братья Люмьер. Первоначально матовый снимок создавался кинематографистами, затемняющими фон на пленке карточками с вырезом. Когда живое действие (передний план) часть сцены была снята, фоновая часть пленки не экспонировалась. Затем над секцией живых выступлений будет помещен другой вырез. Фильм перематывают, и кинематографисты снимал бы их новый фон. Эта техника была известна как матирование в камере и в конце 1880-х годов считалась скорее новинкой, чем серьезным спецэффектом.[1] Хороший ранний американский пример можно увидеть в Великое ограбление поезда (1903), где он используется для размещения поезда за окном в билетной кассе, а позже - как движущийся фон за пределами багажного вагона на «съемочной площадке» поезда. Примерно в это же время также использовалась другая техника, известная как стеклянная дробь. Стеклянный кадр был сделан путем рисования деталей на куске стекла, который затем был объединен с кадрами живых выступлений, чтобы создать вид сложных декораций. Первые снимки в стекло приписываются Эдгару Роджерсу.[1]

Первой крупной разработкой матового снимка была в начале 1900-х годов. Нормандский рассвет ASC. Доун безупречно вплетал стеклянные кадры во многие свои фильмы: например, рушащиеся миссии в Калифорнии в фильме. Миссии Калифорнии,[2] и использовал стеклянный снимок, чтобы произвести революцию в мате в камере. Теперь, вместо того, чтобы переносить свои живые кадры в реальное место, кинематографисты будут снимать живое действие, как раньше, с вырезанными карточками, затем перематывать пленку и переносить ее на камеру, предназначенную для минимизации вибраций. Тогда создатели фильма вместо живого фона снимали кадр из стекла. Полученный композит получился довольно качественным, поскольку матовая линия - место перехода от живого действия к нарисованному фону - была гораздо менее резкой. Кроме того, новая матовая пленка для камеры была гораздо более рентабельной, так как стекло не нужно было готовить в день съемки живого действия. Одним из недостатков этого метода было то, что, поскольку пленка экспонировалась дважды, всегда был риск случайно передержать пленку и испортить отснятый ранее материал.

Матовый снимок в камере использовался до тех пор, пока качество пленки не начало расти в 1920-х годах. За это время появилась новая техника, известная как двойной пакет был разработан камерный метод. Это было похоже на матовый снимок в камере, но полагался на один главный положительный снимок в качестве резервной копии. Таким образом, если что-то будет потеряно, мастер останется целым. Примерно в 1925 году был разработан другой метод изготовления штейна. Одним из недостатков старых матов было то, что линия штейна была неподвижной. Прямого контакта между живым действием и матовым фоном быть не могло. Дорожный штейн изменил это. Дорожный мат был похож на встроенный в камеру или двухкомпонентный мат, за исключением того, что матовая линия менялась каждый кадр. Кинематографисты могут использовать технику, аналогичную методу двойной упаковки, чтобы сделать часть живого действия самой матовой, позволяя им перемещать актеров вокруг фона и сцены, полностью их интегрируя. Багдадский вор (1940) представлял собой крупный шаг вперед для путешествующих штейнов и первое крупное введение синий экран метод, изобретенный Ларри Батлером, когда он выиграл Премия Оскар за лучшие визуальные эффекты в том году, хотя процесс все еще был очень трудоемким, и каждый кадр приходилось обрабатывать вручную.

Компьютеры начали помогать этому процессу в конце 20 века. В 1960-е гг. Петро Влахос усовершенствовал использование управления движением камеры на синем экране и получил за это премию Оскар. В 80-е годы были изобретены первые цифровые маты и процессы синего экрана, а также были изобретены первые компьютеризированные системы нелинейного монтажа для видео. Альфа-композитинг, в котором цифровые изображения можно сделать частично прозрачными так же, как анимацию чел находится в своем естественном состоянии, был изобретен в конце 1970-х годов и интегрирован с процессом синего экрана в 1980-х. Цифровое планирование началось для Империя наносит ответный удар в 1980 г., для чего Ричард Эдлунд получил премию Оскар за работу по созданию аэрофотоснимка оптический принтер для комбинирования матов, хотя этот процесс все еще аналог. Первый полностью цифровой матовый снимок был создан художником Крисом Эвансом в 1985 году для Шерлок Холмс в молодости для сцены с компьютерной графикой (CG), изображающей рыцаря, прыгающего из витража. Сначала Эванс нарисовал окно акриловыми красками, затем отсканировал картину в систему Pixar LucasFilm для дальнейшей цифровой обработки. В компьютерная анимация Идеально сочетается с цифровой матовой краской, чего не может добиться традиционная матовая окраска.[3]

В современную эпоху почти все современные маты теперь создаются с помощью цифрового редактирования видео и техники композитинга, известной как цветовой ключ - электронное обобщение синего экрана - теперь возможно даже на домашних компьютерах.

Техника

Матовый снимок в камере

Матовый снимок в камере, также известный как Dawn Process[4] создается путем установки перед камерой стекла. Черная краска наносится на стекло, где будет заменен фон. Затем актеров снимают с минимальными декорациями. Режиссер снимает несколько минут дополнительного материала для использования в качестве тест-полосок. Затем матовый художник проявляет тест-полоску (с затемненными участками на снимке) и проецирует рамку «Матового» снимка на стекло мольберта. Это тестовое видео зажим используется как ссылка для рисования фона или декораций, которые необходимо матировать на новом стекле. Часть стекла, которая находится в режиме реального времени, окрашена в черный цвет, а затем выставляется большая часть тестового материала для настройки и подтверждения соответствия цвета и выравнивания краев. Затем критические части матовой сцены живого действия (с желаемыми действиями и актерами на местах) объединяются для выжигания окрашенных элементов в черные области. Плоская черная краска, нанесенная на стекло, блокирует свет от той части пленки, которую она закрывает, предотвращая двойное экспонирование на стекле. скрытый живые сцены от происходящего.

Двухкомпонентный процесс

Чтобы начать рюкзак матовая съемка, снимается часть живого действия. Пленка загружается и проецируется на кусок стекла, окрашенный сначала в черный, а затем в белый цвет.[5] Художник по матовой окраске решает, где будет матовая линия, и рисует ее на стекле, а затем рисует фон или декорации, которые нужно добавить. Как только картина закончена, художник по матовой окраске соскребает краску с живых частей стекла.[5] Исходный видеоматериал и чистая катушка загружаются в двухъярусную упаковку с оригинальной резьбой, так что она проходит через заслонку перед чистой пленкой. Стекло подсвечивается сзади, так что при включении обоих барабанов на чистую пленку переносится только живое действие. Затем катушка с исходным отснятым материалом снимается, а за стеклом кладется кусок черной ткани. Стекло освещается спереди, и новая катушка перематывается и снова запускается. Черная ткань предотвращает повторное экспонирование уже экспонированного материала; к живому действию добавлен фоновый пейзаж.

Ротоскопирование

Основная статья: Ротоскопирование

Ротоскоп был устройством, используемым для проецирования пленки (а именно видеозаписи живых выступлений) на холст в качестве ориентира для художников. Это, пожалуй, наиболее широко использовалось в старых анимационных фильмах Диснея, таких как Белоснежка и семь гномов которые имели особенно реалистичную анимацию.[6] У этой техники было еще несколько применений, например, в 2001: Космическая одиссея где художники вручную обрисовали и раскрасили альфа-маты для каждого кадра. Ротоскопирование также использовалось для получения плавной анимации в принц Персии, которые были впечатляющими для того времени. К сожалению, эта техника требует очень много времени, и попытка получить полупрозрачность с помощью этой техники была сложной. Сегодня существует цифровой вариант ротоскопирования, когда программное обеспечение помогает пользователям избежать утомительной работы; например, интерполяция матов между несколькими кадрами.[7]

Цифровое извлечение матов из одного изображения

Часто бывает желательно извлечь две или более подложки из одного изображения. Этот процесс, получивший название «матирование» или «вытягивание подложки», чаще всего используется для разделения элементов переднего и заднего плана изображения, и эти изображения часто являются отдельными кадрами видеофайла. Техники наложения - это относительно простой способ получения подложки - например, передний план из зеленой сцены может быть наложен на произвольную фоновую сцену. Попытка матировать изображение без использования этой техники значительно сложнее. Для решения этой проблемы было разработано несколько алгоритмов.[7]

В идеале этот алгоритм сопоставления разделял бы входной видеопоток. яrgb на три выходных потока: полноцветный поток только переднего плана αFrgb с предварительно умноженной альфа (альфа-композитинг ), полноцветный фоновый поток Brgb, и одноканальный поток частичного покрытия пикселей в потоке переднего плана. Этот идеальный алгоритм может принимать в качестве входных данных любое произвольное видео, включая видео, в котором передний план и фон являются динамическими, у фона есть несколько глубин, существуют перекрытия между фоном и передним планом, имеют один и тот же цвет и нет текстуры, а также другие различные функции, такие как алгоритмы традиционно сталкиваются с некоторыми трудностями. К сожалению, реализация этого алгоритма невозможна из-за потери информации, которая происходит при переводе реальной сцены в двухмерное видео.[7] Смит и Блинн официально доказали это в 1996 году.[8]

У матирования есть и другие фундаментальные ограничения. Процесс не может реконструировать части фона, которые закрыты передним планом, и любое приближение будет ограничено. Кроме того, передний план и фон изображения по-прежнему влияют друг на друга из-за отбрасываемых теней и отражения света между ними. При компоновке изображения или видео из матов разного происхождения отсутствующие или лишние тени и другие детали света могут испортить впечатление от нового изображения.

Сам процесс матирования - задача непростая. Он исследуется с 1950-х годов, и все же его наиболее популярное использование - создание фильмов - прибегает к классическому, но ограниченному методу композитинга. В частности, они используют своего рода глобальную цветовую модель. Этот метод основан на предположении о глобальном цвете; например, что весь фон зеленый. (Кстати, именно поэтому у синоптиков иногда появляются невидимые связи - цвет галстука похож на цвет фона, что приводит к тому, что алгоритм классифицирует связь как часть фонового потока.) Теоретически может использоваться любой цвет. , но наиболее распространены зеленый и синий. Матирование яркости (также называемое матированием черного экрана) - еще одна разновидность глобальной цветовой модели. В отличие от цвета, предполагается, что фон темнее, чем заданное пользователем значение.

Другой подход - использование локальной цветовой модели. Эта модель предполагает, что фон представляет собой статическое, ранее известное изображение, поэтому в этом случае предоставляется фоновый поток. Простую подложку можно получить, сравнив фактический видеопоток с известным фоновым потоком. Требования к освещению и углу камеры очень строгие, в отличие от глобальных цветовых моделей, но нет ограничений для возможных цветов в потоке переднего плана.

Также существуют машинное обучение инструменты, которые могут вытягивать маты с помощью пользователя. Часто эти инструменты требуют итерации со стороны пользователя - алгоритм предоставляет результат на основе обучающего набора, а пользователь корректирует набор, пока алгоритм не предоставит желаемый результат. Примером этого является использование созданной вручную крупной подложки с обрезка сегментация, названная так потому, что разделяет изображение на три области: известный фон, известный передний план и неизвестная область. В этом случае алгоритм пытается пометить неизвестную область на основе ввода пользователя, и пользователь может перебирать несколько обрезков для получения лучших результатов. Knockout, плагин для Adobe Photoshop, является реализацией этого процесса.

Другой подход к цифровому матированию был предложен McGuire et al. Он использует два датчика изображения, расположенных вдоль одной оптической оси, и использует данные от обоих из них. (Существуют различные способы достижения этого, например, использование светоделителя или попиксельных поляризационных фильтров.) Система одновременно захватывает два кадра, которые отличаются примерно на половину динамического диапазона в фоновых пикселях, но идентичны в пикселях переднего плана. Используя различия между фоном двух изображений, McGuire et al. способны извлекать из сцены подложку переднего плана с высоким разрешением. Этот метод по-прежнему сохраняет некоторые недостатки методов композитинга, а именно, фон должен быть относительно нейтральным и однородным, но он дает несколько преимуществ, таких как точные субпиксельные результаты, лучшая поддержка естественного освещения и возможность использовать передний план в качестве основного. цвет, который при использовании техники композитинга можно определить как часть подложки. Однако это означает, что намеренно замаскировать что-то на переднем плане, покрыв его тем же цветом, что и фон, невозможно.[9]

Третий подход к цифровому матированию - использование трех видеопотоков с разным фокусным расстоянием и глубиной резкости. Как и в предыдущем методе, все три датчика изображения имеют общую оптическую ось, хотя теперь алгоритм использует информацию о том, какая часть изображения в какой части изображения находится в фокусе, в каком видеопотоке для создания матовой подложки переднего плана. С помощью этого метода и передний план, и фон могут иметь динамическое содержимое, и нет никаких ограничений на то, какие цвета или сложность имеет фон.[10]

У всех этих подходов есть одна заметная слабость: они не могут использовать произвольные видео в качестве входных данных. В видео, в отличие от фильма, хроматический ключ требует, чтобы фон исходного видео был одного цвета. Два других метода требуют больше информации в виде синхронизированных, но немного разных видео.[11]

Матовые и широкоформатная съемка

Еще одно применение матов в кинопроизводстве - создание широкоформатный эффект. В этом процессе верх и низ стандартной рамы матируются, или в маске с черными полосами, т.е. пленочная печать имеет толстую линия кадра. Затем кадр в пределах полного кадра увеличивается, чтобы заполнить экран при проецировании в кинотеатре.

Таким образом, в «широкоэкранном режиме с маской» изображение с соотношение сторон 1.85: 1 создается с использованием стандартной рамки 1.37: 1 и матирования верха и низа. Если в процессе съемки изображение становится матовым, это называется жесткий матовый из-за его острого края. Напротив, если полный кадр заполняется во время съемок и киномеханик должен замаскировать верх и низ в кинотеатре, это называется мягкий матовый, так как апертурная пластина не находится в фокальной плоскости и вызывает плавный край.

В видео аналогичный эффект часто используется для демонстрации широкоформатных фильмов на обычном телевизионном экране с соотношением сторон 1,33: 1. В этом случае процесс называется почтовый ящик. Однако в режиме «почтовый ящик» верх и низ фактического изображения не размываются. Изображение "отодвигается" дальше на экране и, таким образом, становится "меньше", так сказать, так что в широкоэкранном фильме зритель может видеть слева и справа от изображения то, что обычно не отображается, если фильмы показывались по телевидению в полноэкранном режиме, что давало эффект «широкоэкранного» изображения. квадрат Экран телевизора. В режиме «почтовый ящик» верхняя часть изображения немного ниже, чем обычно, нижняя - выше, а неиспользуемая часть экрана закрывается черными полосами. Для передачи видео перевод «мягкой матовой» пленки в формат домашнего видео с полным экспонированием кадра с удалением матовых поверхностей сверху и снизу называется «открытой матовой передачей». Напротив, перевод «твердой матовой» пленки в формат домашнего видео с неповрежденной театральной матовой пленкой называется «закрытой матовой передачей».

Мусорные и задерживающие маты

«Мусорную подложку» часто рисуют вручную, иногда быстро делают, чтобы исключить части изображение что другой процесс, например синий экран, не удалил бы. Название связано с тем, что матовый снимает "мусор "из процедурно созданного изображения." Мусор "может включать буровую установку с модель, или сетку освещения над верхним краем синего экрана.

Подложки, которые делают противоположное, заставляя включать части изображения, которые в противном случае могли бы быть удалены манипулятором, например, слишком много синего, отражающегося на блестящей модели («синее пятно»), часто называют «задерживающими матами» и могут быть созданы с помощью того же инструмента.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Фрай, Рон и Фурзон, Памела (1977). Сага о спецэффектах. Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис-Холл. С. 22–23. ISBN  0137859724. OCLC  2965270.
  2. ^ Ваз, Марк Котта; Бэррон, Крейг (2002). Невидимое искусство: легенды кино, матовая живопись (1-я летопись книги ООО пбк. Ред.). Сан-Франциско, Калифорния: Летопись. п. 33. ISBN  081184515X. OCLC  56553257.
  3. ^ Ваз, Марк Котта; Бэррон, Крейг (2004). Невидимое искусство: легенды кино, матовая живопись (1st Chronicle Books LLC, pbk. Ed.). Сан-Франциско, Калифорния: Летопись. С. 213–217. ISBN  081184515X. OCLC  56553257.
  4. ^ (3)http://entertainment.howstuffworks.com/digital-matte-painter1.htm
  5. ^ а б Кавин, Брюс (1992). Как работают фильмы. Беркли: Калифорнийский университет Press. стр.424–425. ISBN  0520076966. OCLC  23976303.
  6. ^ «Возрождение античного искусства» The Times (Лондон), 5 августа 2006 г., ОСОБЕННОСТИ; Знание; Стр. 10. Веб-ссылка, см. Внизу страницы
  7. ^ а б c Макгуайр, М. 2005.Вычислительная видеосъемка с одноосной многопараметрической линзой.
  8. ^ Смит, Элви Рэй; Блинн, Джеймс Ф. (1996). «Матирование синего экрана». Материалы 23-й ежегодной конференции по компьютерной графике и интерактивным технологиям - SIGGRAPH '96. Нью-Йорк, Нью-Йорк: ACM Press: 259–268. Дои:10.1145/237170.237263. ISBN  9780897917469. S2CID  3332151.
  9. ^ Макгуайр, Морган; Матусик, Войцех и Еразунис, Уильям (26.06.2006). «Практичное студийное матирование в реальном времени с использованием двойных формирователей изображения». EGSR '06 Труды 17-й конференции Eurographics по технологиям рендеринга. Эр-ла-Виль, Швейцария: Ассоциация Eurographics: 235–244. Дои:10.2312 / EGWR / EGSR06 / 235-244. ISBN  3-905673-35-5. S2CID  6713173.
  10. ^ Макгуайр, Морган; Матусик, Войцех; Пфистер, Ханспетер; Хьюз, Джон Ф. и Дюран, Фредо (1 июля 2005 г.). Гросс, Маркус (ред.). «Расфокусированное видео матирование». Транзакции ACM на графике. 24 (3): 567. Дои:10.1145/1073204.1073231.
  11. ^ «О стандартах - Общество инженеров кино и телевидения». www.smpte.org.

Книги