Tutto nel Keyer.

Come visto negli articoli precedenti, la color correction deve essere effettuata all’interno del keyer prima della premoltiplica e subito dopo la fase di despill per evitare di correggere pixel inquinati dai bounce del background.

Uno dei keyer più conosciuti e usati a livello mondiale è il Keylight. Questo tool offre diversi algoritmi di correzione colore; le operazioni messe a disposizione sono la moltiplica del foreground, una correzione gamma ( logaritmica ) e saturazione. Questi controlli forniscono una rapido controllo sull’immagine permettendo all’utente di usare un singolo nodo per creare tutti i processi necessari all’estrazione della maschera.

Limitazione e Alternative.

I tool di color correction sono in ogni caso limitati e quindi l’applicazione di un filtro può mettere in ginocchio l’intero processo. Per fortuna che questi tool di keying forniscono diversi tipo di output. Il Keylight in output ci fornisce anche i pixel senza premoltiplica e la matte trovata. Applicando ulteriori filtri ( blur, ecc ) possiamo scalare e normalizzare i nostri pixel e a valle applicare la nostra premoltiplica. Il keylight può essere applicato più volte in cascata isolando le diverse parti dell’immagine.

Contaminazione.

Il problema della contaminazione da bluescreen richiede una fase di despill al keyer. La luce blu dallo sfondo rimbalza sul character contaminandolo, compreso la tonalità della pelle. La contaminazione di blu occorre anche nei pixel periferici del character, in qualsiasi zona semitrasparente, negli elementi con motion blur e in parte su tutte le superfici riflettenti. Tutto questo eccesso di blu deve essere rimosso dal keyer.

Il lato oscuro.

Il despill permette di rimuovere i rimbalzi di luce indesiderati e sicuramente l’effetto più evidente di questa azione è da osservare nei pixel dei capelli dove motion blur e sampling errato fanno la loro bella figura. Ora sembra che il despill sia uno strumento magico ma in realtà le cose non stanno cosi perchè ci sono degli effetti indesiderati, un lato oscuro diciamo.

Spesso infatti il despill nel sottrarre il blu da un maglione o dal colore naturale della pelle può portare artefatti. Questi avvengono quando i pixel interni del character, se paragonati agli orgiinali, sono meno saturi o in generale diversi. Questo artefatto è dovuto ad un eccesso di eliminazione di blu che chiariamente fa parte della natura riflessiva del maglione. Per ovviare a questo problema bisogna operare correttamente sui tool di  despill e sopratutto considerare che staimo operando sulla dominanza di colori sugli altri e non sulla prevalenza di uno soltanto. Il nostro maglione infatti se non è rosso all 100% avrà sicuramente pixel di colore blu; se confondiamo il blu del magliore con il blu del riflesso del background potremmo rimuovere quella componente che contraddistingue l’aspetto dell’indumento. Quindi, come risolvere questo inconveniente? Beh bisgona usare indumenti con poca percentuale di blu o agire molto cautamente con il keyer. Ricordate sempre che l’illuminazione di scena ha il ruolo principale di non fornire rimbalzi di luce e anche la distanza del character dallo sfondo ha il suo perchè.

Nel prossimo articolo vedremo la correzione colore nei keyers.

Algoritmi.

I keyers li troviamo nei software di compositing e sono algoritmi molto complessi. I software di compositing contengono di solito differenti keyers e spesso supportano plugin di terze parti. Questo perchè è davvero difficile estrarre una maschera corretta e ogni azienda sviluppa i suoi algoritmi per risolvere le differenti situazioni.

Come funzionano i keyers.

I keyers possono essere molto differenti ma alla base lavorano sulle stesse cose: i pixel. Sia che sia un bluescreen,  un redscreen o un greenscreen, è importante che ci sia una grande differenza dei pixel rgb tra i colori del character e lo sfondo. Prendiamo in esempio il bluescreen. Lo sfondo dovrà avere valori di blu molto più alti rispetto i componenti rossi e verdi; al contrario, nel character principale, il blu dovrà avere valori molto più bassi della controparte rossa e verde. E’ importante non  tanto il valore della differenza tra i pixel, piuttosto quanto sia prevalente il blu rispetto agli altri componenti. Ad esempio se nel colore di backing ci fossero delle zone in ombra ma con il blu prevalente rispetto al rosso e verde, quel colore verrebbe considerato dal software ugualmente di sfondo.

Grazie a questa differenza i pixel vengono raggruppati in aree, i pixel all 100% di sfondo (neri), pixel al 100% di foreground ( bianchi) e i pixel di intersezione tra le due aree ( in scala di grigi ). I soggetti posti di fronte all’aria di backing devono avere quindi la componente di blu molto bassa, persino la pelle: è questo il principio che sorregge tutto il keying.

La domanda successiva potrebbe essere. Perchè usare allora greenscreen o bluescreen? Una risposta più completa la vedremo in futuro ma per ora posso accennare che le variabili che entrano in gioco sono: materiale degli oggetti di foreground, illuminazione di scena, qualità del sensore di camera.

Nel prossimo articolo vedremo il despill.

Despill.

Uno dei problemi principali durante il compositing di un character su bluescreen è il despill. Il background contamina il foregound creando un effetto alone indesiderato nei pixel periferici. Spesso questo problema è accentuato dalla luce in scena, infatti il colore di background riflette le sorgenti luminose aggiungendo colore ai vestiti originali del character. Le parti più difficili da eliminare con il despill sono le zone in cui il motion blur è molto evidente e la presenza di capelli ( quasi sempre ).

La correzione di colore non può avvenire prima del keying perchè il processo altererebbe il colore di baking e il keyer non riuscirebbe a estrarre il matte. La color non può nenache essere applicata dopo il keyer poichè come abbiamo detto precedentemente i pixel escono già moltiplicati. Quindi qual è la soluzione? Bene, il keyer ha una funzione interna di color correction che permette all’artista di manipolare il foreground. Alcuni keyer permettono anche output senza premoltiplica permettendo quindi anche in seguito di applicare funzioni e algoritmi di correzione colore non contemplati nel keyer.

Il keyer infine, dopo aver estratto il matte giusto, si occupa di scalare il background ( moltiplicare il background per l’inverso del matte trovato) e sommare i livelli ( sommando matematicamente i valori dei pixel sovrapposti ).

Ricapitolando, un keyer esegue le seguenti funzioni:

Pull the matte – Estraiamo quindi la maschera del character

Despill – Eliminiamo i rimbalzi di luce del background dal foreground

Correzione colore – Correggiamo il foreground prima della premoltiplica

Scala del foreground – Moltiplichiamo il foreground trovato per il matte

Scala del background – Moltiplichiamo il background per l’inverso del matte

Somma dei livelli – Il foreground e il background vengono sommati matematicamente

Nel prossimo articolo vedremo i keyers.

Estrapolare il matte.

Estrapolare una maschera da un bluescreen è chiamato “pulling the matte” e questa procedura viene effettuata mediate il keyer.

I keyer è un tool presente in qualsiasi software di compositing ed è disponibile in diverse versioni. Ogni keyer ha un algoritmo di estrazione del matte e spesso i diversi tool sono disponibili come plugin di terze parti per software limitati tecnicamente. Un keyer può funzionare su alcuni bluescreen meglio di altri ed è per questo che di solito vengono combinati per risolvere completamente una immagine.

Differenti input.

I keyer possono essere aiutati mediante degli input. L’utente può modificare degli slider per migliorare la resa finale e può fornire delle maschere aggiuntive per includere o escludere dal solving alcune aree dell’immagine. Una maschera di garbage serve per evidenziare al software quali parti vogliamo escludere dal solving e che ci risolutano facilmente selezionabili mediate rotoscoping manuale. Una maschera di holdout evidenzia invece zone dove la maschera viene esclusa dal solving poichè sicuramente parte del character.

Nel prossimo articolo vedremo il compositing di base di un bluescreen.