Matná (filmová tvorba) - Matte (filmmaking)

Techniku ​​vytváření pozadí naleznete v části Matná malba . Pro jiná použití, vidět Matte (disambiguation) .

Kamínky se používají při fotografování a tvorbě speciálních efektů ke kombinování dvou nebo více obrazových prvků do jediného konečného obrazu. Matné se obvykle používají ke kombinování obrazu v popředí (např. Herci na scéně nebo kosmické lodi) s obrazem na pozadí (např. Scénický výhled nebo hvězdné pole s planetami). V tomto případě je matný obraz na pozadí. Ve filmu a na jevišti mohou být kamínky fyzicky obrovské části malovaného plátna, které zobrazují velké scénické rozlohy krajin .

Ve filmu princip matného vyžaduje maskování určitých oblastí filmové emulze, aby se selektivně řídilo, které oblasti jsou vystaveny. Mnoho složitých scén se speciálními efekty však zahrnovalo desítky diskrétních obrazových prvků, které vyžadují velmi složité použití kamínků a vrstvení kamínků na sebe. Jako příklad jednoduchého matu můžeme chtít zobrazit skupinu herců před obchodem, nad střechou obchodu je vidět obrovské město a nebe. Měli bychom dva obrazy - herce na scéně a obraz města -, které by se spojily do třetího. To by vyžadovalo dvě masky / kamínky. Jeden by maskoval vše nad střechou obchodu a druhý by maskoval vše pod ním. Použitím těchto masek / matů při kopírování těchto obrázků na třetí můžeme snímky kombinovat, aniž bychom vytvářeli strašidelné dvojexpozice. Ve filmu je to příklad statické matné, kde se tvar masky nemění od rámu k rámu. Jiné záběry mohou vyžadovat změnu kamínků, aby se zamaskovaly tvary pohybujících se objektů, jako jsou lidé nebo kosmické lodě. Tito jsou známí jako cestovní kamínky . Cestovní kamínky umožňují větší svobodu kompozice a pohybu, ale je také obtížnější je dosáhnout.

Kompoziční techniky známé jako chroma keying, které odstraňují všechny oblasti určité barvy ze záznamu - hovorově známé jako „bluescreen“ nebo „greenscreen“ po nejoblíbenějších použitých barvách - jsou pravděpodobně nejznámější a nejpoužívanější moderní techniky pro vytváření cestování matty, ačkoli v minulosti se také používaly rotoscoping a více průchodů řízení pohybu . Počítačem generované snímky , ať už statické nebo animované, se také často vykreslují s průhledným pozadím a digitálně se překrývají nad moderními filmovými nahrávkami pomocí stejného principu jako matná - maska ​​digitálního obrazu .

Dějiny

Matty jsou velmi stará technika, která se vrací k bratrům Lumière . Matný snímek původně vytvořili filmaři, kteří zakrývali část pozadí filmu vystřiženými kartami. Když byla natáčena živá akce (v popředí), část scény, část pozadí filmu nebyla vystavena. Poté by byl nad sekci živé akce umístěn jiný výřez. Film by byl převinut a filmaři natočili své nové pozadí. Tato technika byla známá jako matná před kamerou a během pozdních 80. let 20. století byla považována spíše za novinku než za vážný speciální efekt. Dobrým americkým příkladem je Velká loupež vlaků ( The Great Train Robbery, 1903), kde se vlak používá za oknem v pokladně a později jako pohybující se pozadí mimo zavazadlový vůz ve vlakové „soupravě“. Kolem tentokrát se také používala jiná technika známá jako skleněná střela. Skleněný snímek byl vyroben malováním detailů na kousek skla, který byl poté kombinován s živými akčními záběry, aby se vytvořil vzhled komplikovaných sad. První skleněné střely jsou připsány Edgarovi Rogersovi.

Prvním významným vývojem matného záběru bylo počátkem 20. století Norman Dawn ASC . Dawn měl hladce vpletené skleněné záběry do mnoha svých filmů: například do rozpadajících se kalifornských misí ve filmu Mise v Kalifornii a pomocí skleněné střely způsobil revoluci v matování před kamerou. Nyní, místo aby přenesli své živé akční záběry na skutečné místo, filmaři natáčeli živou akci jako dříve s vystřiženými kartami na místě, poté film přetočili zpět a přenesli do kamery určené k minimalizaci vibrací. Potom by filmaři namísto živého akčního pozadí natočili skleněný snímek. Výsledný kompozit byl poměrně kvalitní, protože matná linie - místo přechodu od živé akce k malovanému pozadí - byla mnohem méně nervózní. Navíc nová matná kamera byla mnohem efektivnější z hlediska nákladů, protože sklo nemuselo být připraveno v den, kdy byla natočena živá akce. Jednou z nevýhod této metody bylo, že jelikož byl film vystaven dvakrát, vždy existovalo riziko náhodného přeexponování filmu a zničení dříve natočeného záznamu.

Matný snímek před kamerou zůstal používán, dokud se kvalita filmu nezačala zvyšovat v roce 1920. Během této doby byla vyvinuta nová technika známá jako metoda bi-pack kamery. To bylo podobné matnému záběru ve fotoaparátu, ale spoléhalo se na jeden hlavní pozitiv jako záloha. Tímto způsobem, pokud by se něco ztratilo, by pán byl stále neporušený. Kolem roku 1925 byla vyvinuta další metoda výroby matných materiálů. Jednou z nevýhod starých matných desek bylo to, že matná linie byla stacionární. Mezi živou akcí a matným pozadím nemohl být žádný přímý kontakt. Cestovní matná to změnila. Cestovní matná byla jako matná ve fotoaparátu nebo bi-packu, až na to, že matná linie změnila každý snímek. Tvůrci mohli použít techniku ​​podobnou metodě bi-pack, aby vytvořili živou akční část matnou, což jim umožnilo pohybovat herci po pozadí a scéně - zcela je integrovat. The Thief of Bagdad (1940) představoval velký skok vpřed pro cestování matný a první zásadní představení techniky bluescreen vynalezené Larry Butlerem, když ten rok získal Oscara za nejlepší vizuální efekty , ačkoli tento proces byl stále velmi časově intenzivní a každý snímek musel být ručně zpracován.

Počítače začaly procesu pomáhat koncem 20. století. V 60. letech Petro Vlahos zdokonalil používání kamer pro řízení pohybu na bluescreenu a za tento proces obdržel Oscara. Osmdesátá léta přinesla vynález prvních digitálních matných a bluescreeningových procesů, stejně jako vynález prvních počítačových nelineárních editačních systémů pro video. Alpha compositing , ve kterém digitální obrazy mohly být vyrobeny stejným způsobem animace částečně transparentní cel je ve svém přirozeném stavu, byl vynalezen v pozdních 1970 a byl integrován s bluescreen procesu v roce 1980. Digitální plánování začalo pro The Empire Strikes Back v roce 1980, za kterou Richard Edlund získal Oscara za práci na vytvoření optické tiskárny pro kombinování kamínků, i když tento proces byl stále analogický. První plně digitální matný snímek vytvořil malíř Chris Evans v roce 1985 pro mladého Sherlocka Holmese pro scénu představující počítačovou grafiku (CG) animace rytíře skákajícího z barevného skla. Evans nejprve namaloval okno akrylovými barvami a poté obraz naskenoval do systému Pixar společnosti LucasFilm pro další digitální manipulaci. Počítačová animace mísí dokonale s digitálním matný, něco, co tradiční matné lakování nemohl splněny.

Od roku 2020 se téměř všechny moderní kamínky nyní provádějí pomocí digitálního střihu videa a technika skládání známá jako chroma key - elektronické zobecnění bluescreen - je nyní možná i na domácích počítačích.

Technika

Matný snímek ve fotoaparátu

Matný snímek ve fotoaparátu, známý také jako Dawn Process, je vytvořen nejprve připevněním sklenice před kameru. Na sklo, kde bude pozadí vyměněno, se nanese černá barva. Herci jsou poté natočeni s minimálními soubory. Režisér natáčí několik minut extra záběrů, které mají být použity jako testovací proužky. Matný malíř poté vyvine testovací proužek (se zčernalými oblastmi ve snímku) a promítne rámeček „matované“ střely na sklo namontované na stojanu. Tento testovací klip se používá jako reference k malování pozadí nebo scenérie, která se má matovat, na nový kousek skla. Živá akční část skla je natřena černou barvou, poté je vystaveno více zkušebních záběrů, které upraví a potvrdí shodu barev a zarovnání okrajů. Poté jsou kritické části matované živé akční scény (s požadovanými akcemi a herci na místě) navlečeny na vypálení namalovaných prvků do černých oblastí. Plochá černá barva nanesená na skle blokuje světlo z části filmu, kterou pokrývá, čímž brání dvojí expozici latentních živých akčních scén.

Bi-pack proces

Pro zahájení bipackového matného natáčení je natočena živá akční část. Film se načte a promítne na kousek skla, který byl namalován nejprve černě a poté bíle. Matný umělec rozhodne, kde bude matná čára, a sleduje ji na skle, poté namaluje pozadí nebo scenérie, které mají být přidány. Jakmile je obraz dokončen, matný umělec seškrábe barvu na živých akčních částech skla. Originální záběry a čistá cívka jsou načteny do bi-packu s původním závitem, takže prochází závěrkou před čistým filmem. Sklo je osvětleno zezadu, takže když jsou oba válce v chodu, do čistého filmu se přenese pouze živá akce. Cívka původního záznamu je poté odstraněna a za sklo je umístěn kus černé látky. Sklo je zepředu osvětleno a nový kotouč je převinut a znovu spuštěn. Černá látka brání tomu, aby již exponované záběry byly vystaveny podruhé; scéna pozadí byla přidána k živé akci.

Rotoscoping

Hlavní článek: Rotoscoping

Rotoskop byl zařízení, které se používalo k promítání filmu (zejména živých akčních záběrů) na plátno, aby fungovalo jako reference pro umělce. Toto bylo použito snad nejznámější ve starších Disney animovaných filmech, jako Sněhurka a sedm trpaslíků, které měly pozoruhodně realistické animace. Tato technika měla několik dalších použití, například v roce 2001: Vesmírná odysea, kde umělci ručně sledovali a malovali alfa matné pro každý snímek. Rotoscoping byl také použit k dosažení plynulých animací v Prince of Persia , které byly na tu dobu působivé. Tato technika je bohužel velmi časově náročná a pokus o zachycení poloprůhlednosti touto technikou byl obtížný. Dnes existuje digitální varianta rotoscopingu, kdy software pomáhá uživatelům vyhnout se určitému nudnému období; například interpolace matů mezi několika snímky.

Digitálně extrahující kamínky z jednoho obrázku

Často je žádoucí extrahovat dva nebo více kamínků z jednoho obrázku. Tento proces, přezdívaný „matting“ nebo „pull a matte“, se nejčastěji používá k oddělení prvků popředí a pozadí obrazu a tyto obrazy jsou často jednotlivé snímky videosouboru. V případě videa mohou metody matování jako další informace použít časové vztahy. Techniky skládání jsou relativně jednoduchým způsobem, jak vytáhnout mat - popředí ze zelené scény by mohlo být například uloženo na libovolnou scénu pozadí. Pokus o matování obrazu, který tuto techniku ​​nepoužívá, je výrazně obtížnější. Ve snaze řešit tuto výzvu bylo navrženo několik algoritmů.

V ideálním případě by tento matovací algoritmus oddělil vstupní obrazový proud I rgb do tří výstupních proudů: plnobarevný proud αF rgb pouze v popředí s předem multiplikovaným alfa ( alfa skládáním ), plnobarevný proud pozadí B rgb a jednokanálový proud částečného pokrytí pixelů v proudu v popředí. Tento ideální algoritmus může brát jako vstup jakékoli libovolné video, včetně videa, kde jsou popředí a pozadí dynamické, pozadí má více hloubek, existují překryvy mezi pozadím a popředím, sdílejí stejnou barvu a žádnou texturu a další různé funkce, které takové algoritmy mají tradičně určité potíže při řešení. Dosažení tohoto algoritmu je bohužel nemožné kvůli ztrátě informací, ke které dochází při převodu skutečné scény do dvourozměrného videa. Smith a Blinn to formálně dokázali v roce 1996.

Rohož má také některá další základní omezení. Proces nemůže rekonstruovat části pozadí, které jsou uzavřeny v popředí, a jakýkoli druh aproximace bude omezen. Navíc popředí a pozadí obrazu na sebe stále mají vliv, protože jsou vrhány stíny a mezi nimi se odráží světlo. Při skládání obrazu nebo videa z matných materiálů různého původu mohou chybějící nebo další stíny a další podrobnosti světla zničit dopad nového obrazu.

Samotný proces matování je obtížný problém. Je předmětem výzkumu od padesátých let minulého století a přesto se jeho nejoblíbenější použití - tvorba filmu - uchyluje ke klasické, ale omezené kompoziční metodě. Konkrétně používají jakýsi globální barevný model. Tato technika je založena na globálním předpokladu barev; například, že celé pozadí je zelené. (Mimochodem, to je důvod, proč meteorologové někdy vypadají, že mají neviditelné vazby - barva remízy je podobná barvě pozadí, což vede k algoritmu klasifikace remízy jako části proudu pozadí.) Teoreticky lze použít jakoukoli barvu , ale nejběžnější jsou zelená a modrá. Rohož jasu (také nazývaná rohož černé obrazovky) je další variantou globálního barevného modelu. Na rozdíl od barvy předpokládá, že pozadí je tmavší než uživatelem definovaná hodnota.

Dalším přístupem je použití místního barevného modelu. Tento model předpokládá, že pozadí je statický, dříve známý obrázek, takže v tomto případě je uveden proud na pozadí. Jednoduchý matný lze získat porovnáním skutečného video streamu se známým streamem na pozadí. Požadavky na osvětlení a úhel kamery jsou na rozdíl od globálních barevných modelů velmi přísné, ale u možných barev v proudu v popředí neexistuje žádné omezení.

Existují také nástroje pro strojové učení, které dokážou pomocí asistence uživatele vytáhnout kamínky. Tyto nástroje často vyžadují iteraci ze strany uživatele - algoritmus poskytuje výsledek na základě tréninkové sady a uživatel sadu upravuje, dokud algoritmus neposkytne požadovaný výsledek. Příkladem toho je použití ručně vytvořené hrubé matné s segmentací trimapu , tzv. Protože odděluje obraz do tří oblastí: známé pozadí, známé popředí a neznámá oblast. V tomto případě se algoritmus pokusí označit neznámou oblast na základě vstupu uživatele a uživatel může pro lepší výsledky iterovat pomocí více trimů. Knockout, nástroj plug-in pro Adobe Photoshop , je implementací tohoto procesu.

Další přístup digitální matování navrhli McGuire et al. Využívá dva zobrazovací senzory podél stejné optické osy a využívá data z obou. (Existuje několik způsobů, jak toho dosáhnout, například použití rozdělovače paprsků nebo polarizačních filtrů na jednotlivé pixely.) Systém současně zachycuje dva snímky, které se liší přibližně o polovinu dynamického rozsahu u pixelů na pozadí, ale jsou stejné u pixelů v popředí. Použitím rozdílů mezi pozadím těchto dvou obrázků McGuire et al. jsou schopni extrahovat z scény matné popředí s vysokým rozlišením. Tato metoda si stále zachovává některé nedostatky kompozičních technik - totiž pozadí musí být relativně neutrální a jednotné - ale přináší několik výhod, jako jsou přesné výsledky subpixelů, lepší podpora přirozeného osvětlení a umožnění popředí být barva, kterou by technika skládání identifikovala jako součást matného pozadí. To však znamená, že záměrné maskování něčeho v popředí jeho potažením stejnou barvou jako pozadí je nemožné.

Třetím přístupem k digitálnímu matování je použití tří video streamů s různými zaostřovacími vzdálenostmi a hloubkami ostrosti. Stejně jako u předchozí metody všechny tři obrazové senzory sdílejí společnou optickou osu, i když nyní algoritmus používá informace o tom, která část obrazu je zaostřena, ve kterém je video zdroj, aby vygeneroval matný popředí. S touto technikou mohou mít popředí i pozadí dynamický obsah a neexistují žádná omezení, jaké barvy nebo složitost pozadí má.

Všechny tyto přístupy sdílejí jednu významnou slabost: nemohou jako vstupy brát libovolná videa. Ve videu, na rozdíl od filmu, klíč Chroma vyžaduje, aby pozadí původního videa bylo jednobarevné. Další dvě techniky vyžadují více informací v podobě synchronizovaných, ale mírně odlišných videí.

Matování a širokoúhlé natáčení

Dalším využitím kamínků při filmování je vytvoření širokoúhlého efektu. V tomto procesu jsou horní a dolní část standardního rámečku rozcuchané nebo maskované černými pruhy, tj. Potisk filmu má silnou linii rámečku . Poté se rámeček v celém rámečku zvětší, aby vyplnil obrazovku při promítání v kině.

U „maskované širokoúhlé obrazovky“ je tedy obraz s poměrem stran 1,85: 1 vytvořen pomocí standardního rámečku 1,37: 1 a vyříznutím horní a dolní části. Pokud je obraz během procesu natáčení matný, nazývá se díky své ostré hraně tvrdý mat . Naproti tomu, pokud je během natáčení vyplněn celý rámeček a projekční technik spoléhá na matování horní a dolní části v kině, označuje se to jako měkký matný , protože clonová clona není v ohniskové rovině a způsobuje měkký okraj.

Ve videu se podobný efekt často používá k prezentaci širokoúhlých filmů na běžné televizní obrazovce 1,33: 1. V tomto případě se tento proces nazývá letterboxing . V poštovních schránkách však horní a dolní část skutečného obrázku nejsou odstraněny. Obraz je „posunut“ dále na obrazovku a je tak „zmenšen“, takže v širokoúhlém filmu může divák vidět na levé a pravé straně obrazu, co by za normálních okolností bylo vynecháno, kdyby Tyto filmy byly v televizi zobrazeny na celou obrazovku a na hranaté televizní obrazovce bylo dosaženo jakési „širokoúhlého“ efektu . V letterboxingu je horní část obrázku o něco nižší než obvykle, spodní část je vyšší a nevyužitá část obrazovky je pokryta černými pruhy. U přenosů videa se přenos „měkkého matného“ filmu do formátu domácího videa s odkrytým plným rámečkem, čímž se odstraní kamínky nahoře a dole, označuje jako „otevřený matný přenos“. Naproti tomu je přenos „tvrdého matného“ filmu do formátu domácího videa s neporušenými divadelními kamínky označován jako „uzavřený matný přenos“.

Odpadky a zadržovací kamínky

„Garbage matte“ je často ručně kreslená, někdy rychle vytvořená, sloužící k vyloučení částí obrazu, které by jiný proces, například bluescreen , neodstranil. Název pramení ze skutečnosti, že matný odstraňuje „ odpadky “ z procedurálně vytvořeného obrazu. „Odpadky“ mohou zahrnovat soupravu, která drží model , nebo světelnou mřížku nad horním okrajem bluescreenu.

Matné, které dělají opak a vynucují zahrnutí částí obrazu, které by jinak mohly být odstraněny klíčovačem, jako je příliš mnoho modré odrážející se na lesklém modelu („modrá skvrna“), se často nazývají „zadržovací kamínky“ a mohou být vytvořeny stejným nástrojem.

Viz také

Reference

Knihy