3 色键部分
色键的优劣直接决定虚拟演播室系统的生产质量的好坏。为了使同一节目中的演员、实物道具和虚拟背景之间可以相互动态遮挡,实现演员在虚拟或实际物体后方或前方行走,要求色键具有纵深方向的信息,即虚拟摄像机到每个像素的距离。使用传统的色键技术,将演员从蓝色幕布中提取出来的同时产生一个前景遮挡信号即键信号,然后通过深度键发生器求出色键的深度值。获得深度键可以通过近似判断的方法得出。IBIS系统就是用近似的方法判断出前景演员和摄像机的相对距离,并且用这个值作为整个前景的深度值。如果演员移动,那么这个值也将改变。通过对合成画面上每个像素Z值的计算和实际内容的需要用手控方式
决定前景演员和虚拟背景的相对关系,这种方法实现起来比较容易,缺陷是逼真度差,而且对演员的要求较高。
IBIS系统采用美国Ultimatte公司的400型数字色键。高质量的数字色键针对画面的3个分量(Y,B-Y,R-Y)的每一路进行处理,并分别产生1个线性键。这种将1个色键分为3个键来处理的方法,可以允许保留更多的图像细节。Ultimatte的数字色键处理是在前后景间作混合而非切换,前后景先分别处理,然后再相加产生合成图像,在处理时它不用限制整体信号。传统的键采用的是非相加的混合,在前后景之间做切换,这种方法的局限性就是没办法将透明或半透明的前景物体叠加到背景上,而同时还要透过它看到背景。
ULTIMATTE的数字色键处理提供了以下的功能:
(1)全线性的遮挡:用于消除硬边缘,所有在前景图像中的图像虚化、清晰细致的图像、透明度以及影子都将在最后合成中重新生成。
(2)屏幕矫正:用于对不均匀的蓝屏幕、蓝布景,以及污点的调整,保证最后的合成完美无缺。
(3)噪点消除(Grain Killer):对前景中的蓝屏和绿屏中的噪点进行过滤,不影响前景图像。
(4)自动处理:点击任意污染区域,自动地对噪点消除(Grain Killer)控制进行调整。
(5)外部色块:提供了一个外部生成的冗余色块(garbage matte),填充指定的非蓝区域。
(6)闪烁抑制:自动消除蓝屏幕闪烁或前景图像溢出,进一步控制过渡的溢出。
与传统的色键处理相比,Ultimatte的数字色键处理具有以下特点:a、完全相加混合前景与背景,可以再生象透明物体上的倒影那样的清晰效果。b、用特有的算法产生遮罩(matte)信号,可以更好地从前景物中区分出背景。c、用抑制衬底及平抑蓝溢出的特殊算法处理前景的同时,允许在前景上再现蓝色阴影。
Ultimatte在处理前景时,不削弱前景,只削减描绘背衬的蓝色分量,对前景物体的外边缘的处理, Ultimatte可以高保真。它采用独特的算法有选择地减去信号级来表现出衬底,而线性键在处理前景时是在衬底所有的色调范围内抵消色度值,在混合时前景被减弱,留下的亮度级也被消减,有时前景物体的蓝色阴影可能变得灰暗。在遮罩(matte)信号的产生上,Ultimatte色键处理区别于其他色键设备的第2个特点是用来从前景产生遮罩信号的特殊算法。Ultimatte从前景RGB得出遮罩信号的处理较一般色键信号复杂、灵活, Ultimatte可以更好地区分衬底与前景物体的颜色,操作者可以更多的控制选取生成遮罩信号所用的颜色纯度,也可以比一般色键更好地支持蓝屏前的蓝色与灰色阴影。Ultimatte含有专门用来抑制由衬底溢出的光引起的前景物体的色污染,这是处理前景生成遮罩信号的处理过程的一部分。Ultimatte在处理前景时,将衬底的蓝(绿)抑制为黑,前景中的其他区域的蓝(绿)被减弱到一个合适的水平。传统色键通过抵消色度中的指定色调来抑制蓝溢出,而Ulteimatte是有选择的减少蓝(绿)色分量。不同在于传统色键中的前景物体的蓝色将变为灰色,而Ultimatte中的蓝色仍保持蓝色。
由于Ultimatte色键具有以上特色,特别适合于虚拟演播室的应用,可以保证图像合成的最后质量。这也是许多厂家选用该色键的原因。
4 总结
通过以上对虚拟演播室关键设备的分析与比较,可以看出厂家针对虚拟演播室系统所做出的努力。在实际确定采购方向时,价格因素肯定是一个极为重要的因素,因与本文讨论的主题无关,不再涉及。虚拟演播室技术的发展方兴未艾,相信它将会成为一种极为有力的节目制作工具。