基于示波儀器判讀的綠幕拍攝素材現場檢測工作模式實踐研究

毛 穎，楊 征

（深圳職業技術學院 數字創意與動畫學院，廣東 深圳5108055）

1 傳統影視拍攝過程中存在的問題

在拍攝設備、制作手段日益數字化的今天，諸多影視制作公司、特效制作團隊，均在探索如何實現新型管理模式．由被動式接受制作項目轉變為主動參與影片創作，由經驗管理轉變為科學管理，以期更好的服務于影視制片方，生產高水平的影視特效．

如何對特效項目進行中的計劃生產、成本質量控制、團隊協調、風險評估等方面實施動態監督、控制，如何令相關人員跨流程高效協同工作，是影視制作團隊與行業人員的轉變突破口．而其中，素材拍攝與特效制作的銜接問題尤為重要．

傳統工作模式中，素材拍攝與特效制作分開進行工作，使特效制作受到一定限制，主要表現在以下幾個方面．

1.1 不同的團隊執行各自的任務，拍攝素材缺乏特效部門的流向

數字化制作后，影視作品的制作在現場通常由DIT（數字資產的管理）來負責，管理攝影機拍攝的原始素材，并備份和下發給剪輯、調色、特效等其它工種工作．DIT 可以通過專業的軟件如Silverstack Lab 來為DP（攝影指導）解決實時預覽中素材錯誤或暗部噪點[1]等問題，在現場完成影像的數據檢查，但只用于備份與分發．調色師在現場得到DIT 下發的用于現場調色測試的素材，但測試后用于導演的當天回放．二者均具有發現拍攝素材問題的條件，但由于與特效團隊不直接對接，導致特效團隊在拍攝完成后，才能開始處理素材，此時發現因拍攝導致的素材問題，為時已晚，即使補救也要大幅度增加后期制作的難度．各工種都只按自己習慣的方式去處理素材，缺乏數據交換、相互支持的環節．

1.2 特效師在現場用直接合成的手段檢查素材工作量大、有難度，而采用實時預覽系統費用昂貴

特效師在拍攝現場，會憑借經驗選擇一些難度鏡頭測試，以檢查素材是否適合后期大批量的制作，但對于綠幕摳像畫面特別是現場光線相對復雜、場面較大的鏡頭來說，很難快速得出素材是否合格的結論．

目前也有影視制作團隊開始采用實時合成系統，可通過根據攝像機位置，自動計算真實攝影機和虛擬攝影機的空間位置，并完成實時摳像、色彩匹配等．將數字資產導入該系統，進行合成，最后反饋到攝像機和監視器中．但這一系統需要在現場安裝數字靶標、主機硬件設備，進行實時摳像，根據Intersense、Airtrack和C-Motion 的數據信息計算出虛擬攝影機，渲染虛擬背景并與摳像后的前景合成，輸出預覽畫面，雖直觀實用，但設備昂貴，報價一般在一百萬人民幣以上．

1.3 拍攝現場工作條件的限制

特效師在現場工作條件相對簡陋，劇組一天拍攝的計劃內容繁多，拍攝現場通常各工種的工作都在交叉進行，無法全部停下來等待特效師做好預合成再進行下一條鏡頭的拍攝，現場特效師的工作除了處理素材，還要與各部門配合解決現場涉及到特效拍攝的問題，工作量繁重．因此在現場實施素材檢查很難做到快而準確．

1.4 特效軟件可以進行色彩通道調整，但無法準備監控色彩安全

通過提高被鍵出色的色彩通道亮度和飽和度，在摳像時更容易提取所需要的色彩，但在合成軟件中，無法方便直觀地看到圖像的亮度超標的問題．如何在不額外增加軟硬件設備投入的情況下，高效準確地完成現場的預合成，從特效合成后期制作的角度去檢查素材對后期制作的工作影響，成為眾多特效合成師和影視制作方的關注點所在．

2 示波器判讀在優化影視作品拍攝過程流程中方面的應用

圖像示波器以分量圖、矢量圖、直方圖、波形圖4種方式對應著畫面在當前幀的各色彩通道亮度、飽和度的分布情況．圖1為某綠幕素材的示波器顯示圖像．通過對示波器的判讀可以準確把握圖像的數字色彩信息．

圖1 綠幕素材在示波器中顯示圖像

對于場景較大、背景幕布有較多的褶皺、拍攝現場光線復雜，人物快速運動產生模糊的素材，特效師重點關注的是畫面綠色幕布亮度和綠色飽和度與畫面中其他需要保留的元素之間的數據差異，需要仔細查看，判斷是否適合后期遮罩的提取．

2.1 調色軟件檢查畫面背景色的亮度、飽和度流程

1）調色師在調色軟件中單獨增加鍵出色通道反差，在安全的黑場和白場之間增加需要鍵出色通道的趾部、肩部的值來擴大鍵出色的通道反差，擴大后的圖像在波形圖中顯示有足夠的像素分布，可以用于后期摳像素材使用．這樣的操作在保證色彩安全的前提下，既達到了提升鍵出色通道亮度，又避免了在合成軟件中由于無法直觀看到各通道像素分布情況，導致的通道亮度超標、損失畫面細節等需要反復修正通道范圍的情況[2]．

2）調色師輸出鍵出色通道后的素材給特效師，此素材即預處理后的綠幕素材，為最終合成提供更容易分離出前景背景的提取遮罩素材．用經調色軟件增加鍵出通道亮度后輸出的素材鏡頭做預合成測試．素材預處理流程如圖2所示．

圖2 預處理綠幕素材在合成過程中的模式

將預處理的素材提取出的罩著再應用回原素材圖像與背景合成．

合成公式為：C=αA+(1–α)B

合成運算模式是將與背景像素值的色相相同或者相近的像素點做背景，否則看作前景，通過將前景的不透明度設為1，背景部分為0，從而生成一副與源圖像大小相同的遮罩圖像．對于拍攝背景打光不均勻的藍幕與背景相近的部分不透明度設為0-1 的中間值，在alpha 通道中表現為灰色，在調色軟件中預先處理鍵出色通道,增大亮度，讓其運算后得到差值更接近背景需要鍵出的顏色0，從而得到更接近合成需求的alpha 通道，快速完成現場預合成．

2.2 根據示波器判斷色彩溢出動態情況指導摳像工作

特效師在現場需要快速判斷素材是否合格、是否需要燈光師重新調整光線來滿足后期摳像的需求，可以通過選擇畫面中較難處理的部分，通過示波器單獨驗證素材，針對演員的運動、光線變化、道具遮擋等前景素材與背景的關系變化，在預合成摳像之前仔細查看連續幀的色彩通道和亮度通道在示波器中所顯示的變化規律，以此判斷其與背景之間的關系．通過前期示波器中波形圖的判讀結合常用摳像工具原理，來進一步策劃摳像時需要處理色彩邊緣細節和色彩溢出等摳像工作內容．

一般單從畫面上很難判讀到一些半透明與背景綠色幕布在色彩通道上的混合關系．由于摳像工作通常都以色彩通道和亮度信息做為摳像節點工作的依據，借以區分背景色與需要保留畫面，因此將畫面元素清除并建立單一色做為與原素材的比照，提取差異值得到Alpha 通道建立蒙版．在調色軟件中使用簡單的遮罩工具快速勾出需要查看的局部畫面并在連續畫面中逐幀觀察各通道與主體交互的情況，這種操作對于色溢的控制可提供直觀的幫助．

3 根據示波器判讀完成素材預合成測試后調色師與特效師配合的工作模式

利用示波器明確素材各通道調整的方向，完成素材預處理后由調色師以抽取靜幀的方式存儲通道調色信息，批量處理相同光線鏡頭做調色參考，同時將預處理的素材提供給特效師提供給這個預處理的畫面輸出給特效師做通道提取準備．利用調色軟件的載入靜幀模式調用到光線和場景相同的批量鏡頭中通過數據流程的改變，在不增加任何設備投入的情況下，為后期合成部門提供預處理的所有預處理素材，減輕合成部門在摳像環節的工作量．素材從拍攝到數字檢查完整的數字資產流向示意如圖3所示．

圖3 改變數字資產流向后的工作模式

4 結 語

隨著科技的發展，更多的設備和技術手段應用到當今的電影拍攝制作中，同樣也正影響著影視從業人員的角色和工作內容，甚至是工作流程．

以示波器為基礎的綠幕素材現場檢查工作模式，在幾乎不增加調色師工作量的同時輸出一個預處理素材給特效部門，進行現場的預合成檢查，將合成結果反饋給前期拍攝部門，改變了以往現場調色師只與DIT 合作，為攝影指導DP 提供素材反饋的情形，增加了特效鏡頭從后期合成角度出發對拍攝素材的檢驗．對于在存在問題的素材可以及時在現場進行反饋，并利用調色軟件的靜幀存儲方式對于批量處理相同光線的場景鏡頭．這種打破工種界限、優化流程，整體關照影片制作的工作模式，對提高合成素材的有效性，增強鏡頭制作品質等，都具有良好的效果．