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Erstellen realistischer Verbundwerkstoffe, Teil 1: Aufnehmen auf einem grünen Bildschirm

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This post is part of a series called Creating Realistic Composites With a Green Screen.
Creating Realistic Composites, Part 2: Processing and Compositing

German (Deutsch) translation by Katharina Grigorovich-Nevolina (you can also view the original English article)

Von den unglaublichen Vorstellungen der Regisseure von Science-Fiction-Filmen bis zu den beeindruckenden Standbildern von Fotografen wie Joel Grimes wird Composite Imaging verwendet, um das Unmögliche plausibel erscheinen zu lassen. In den meisten Implementierungen sieht es fesselnd, ätherisch futuristisch und mühelos cool aus. Das meiste davon ist auf die Verwendung von HDR-Hintergründen (CGI-Umgebungen sind per Definition normalerweise "echte" HDR) und atmosphärischen Effekten zurückzuführen. Aber wie sieht es mit der Aufnahme des Bildes aus? Dafür brauchen wir zwei (oder mehr) Platten.

Of course, if you actually used this studio lighting for this background, the result would probably look ridiculous!
Wenn Sie diese Studiobeleuchtung tatsächlich für diesen Hintergrund verwenden würden, würde das Ergebnis wahrscheinlich lächerlich aussehen!

Platten sind die Bilder oder das Filmmaterial, aus denen die verschiedenen Schichten der zusammengesetzten Illusion bestehen. In einem einfachen Standbild besteht dieser aus einer Subjektplatte und einer Hintergrundplatte. Die Hintergrundplatte ist im Allgemeinen ein HDR-Bild (High Dynamic Range), um eine Feinabstimmung der Beleuchtung zu ermöglichen. Es könnte ein Strand, eine verlassene Fabrik, ein futuristisches Einkaufszentrum sein, was auch immer zum jeweiligen Thema passt.

Die Subjektplatte ist einfach das Subjekt des Bildes und wird aus dem herausgefallen, was ursprünglich wirklich dahinter war, um überall Transparenz zu hinterlassen, wo das Subjekt nicht ist.

HDR-Umgebungen lassen sich relativ einfach erfassen oder generieren. Was ist mit der Themenplatte? Welche Techniken werden verwendet, um ein Thema zu erstellen, das nahtlos in diesen Hintergrund integriert werden kann? Nun, das ist das Thema dieses Artikels.


Warum grün?

Grün, Blau, Weiß, Schwarz ... Verbundwerkstoffe können mehr oder weniger mit allen erzielt werden. Warum wähle ich grün? Nun, Chroma-Grün (mehr dazu gleich) ist eine Farbe, die in der Natur selten vorkommt, insbesondere bei menschlichen Hauttönen, sodass die Menschen gut davor hervorstechen.

Im Gegensatz zu einem nahtlosen Weiß, bei dem das Subjekt eine Reihe von Glanzlichtern, blasser Haut oder weißer Kleidung enthalten kann, ermöglicht ein einzelner Grünton die Software-Chroma-Keying-Funktion. Bei nahtloser Ausführung muss das Subjekt manuell ausgeschnitten werden, während die Eingabe ein weitgehend automatisierter Vorgang ist.

The handy "Select > Color Range..." tool in Photoshop. The black and white image is the mask it's creating.
Das praktische Auswählen > Farbbereich-Werkzeug (Select > Color Range tool) in Photoshop. Das Schwarzweißbild ist die Maske, die es erstellt.

Wie so? Durch die Eingabe wird effektiv eine einzelne Farbe in einem Bild ausgewählt und einfach gelöscht. Es war in den Tagen des Films komplexer, als chemische Prozesse durchlaufen wurden, um eine Matte zu erzeugen. Die Matte ist der Bereich des auszuschneidenden Bildes, genau wie eine Ebenenmaske in Photoshop.

Heutzutage ist es jedoch so einfach wie das Klicken auf die Farbe, die Sie entfernen möchten. Manchmal gibt es einige Aufräumarbeiten für feinere Details wie Haare, aber mit guter Beleuchtung und modernen Algorithmen ist das Eingeben größtenteils recht einfach.


Auswahl und Vorbereitung

Für einen grünen Bildschirm benötigen Sie ein chromatgrünes Blatt oder eine chromatgrüne Farbe. Der Lack kann auf Wände, Requisiten, Autos aufgetragen werden, was auch immer Sie möchten. Was ist Chroma Green? Grundsätzlich ist es rein grün, was 0,255,0 oder #00ff00 auf Ihrem Monitor entspricht. Mit Tinten, Farben und Farbstoffen ist das helle reine Grün, das wir mit Microsoft Paint verbinden, aufgrund von Licht- und Farbskalen nicht immer erreichbar. Im Allgemeinen besteht die Idee darin, einen einzigen Farbton zu haben, der dem reinen Grün so nahe wie möglich kommt.

Perfect chroma green and blue aren't reproducible in such saturation outside of a monitor... Maybe all green screens should be LCD displays?
Perfektes Chroma-Grün und -Blau sind bei einer solchen Sättigung außerhalb eines Monitors nicht reproduzierbar. Vielleicht werden in Zukunft alle grünen Bildschirme riesige LCD-Displays sein?

Greenscreens sind in verschiedenen Größen und Preisklassen erhältlich. Ich kaufte einen Bildschirm, der an einer Hintergrundschiene hängt, ungefähr 10x6 Fuß, für ungefähr 20 Dollar. Sie können teurere erhalten, die theoretisch konsistentere Farbtöne haben, größere, Popup-Farbtöne für den Feldeinsatz für eine Person, die praktisch, aber etwas teuer sind, oder eine Gallone chromatgrüner Farbe scheint im Durchschnitt etwa 60 US-Dollar zu betragen.

Was Sie wirklich bekommen sollten, hängt von Ihren persönlichen Bedürfnissen ab. Für die Zwecke dieser Übung fotografiere ich hauptsächlich Standbilder einer einzelnen Person, wollte aber eine zusätzliche Größe für eine mögliche zukünftige Verwendung von Videos. Daher die ziemlich billige, obwohl ich die Bewertungen zuerst überprüft habe, da billig nicht nutzlos bedeuten sollte.

My green screen on its first hanging.
Mein grüner Bildschirm hängt beim ersten Aufhängen.

Meins wurde zusammengeklappt in seine Tasche gebracht, daher muss es gebügelt werden. Falten verursachen Probleme für den Schlüssel, da sie die Beleuchtung stören. Der Keying-Algorithmus sucht nach einem einzelnen Farbton und Ton. Durch das Erstellen von Schatten und hellen Flecken wird der Hintergrund in verschiedene Töne unterteilt, wodurch die Taste gestört wird und Sie der Taste weitere Töne hinzufügen müssen.

Das verringert die Genauigkeit, indem die Wahrscheinlichkeit erhöht wird, dass etwas im Subjekt im Schlüssel erfasst wird. Zum Beispiel könnte ein dunkelgrüner Edelstein oder ein dunkelgrünes Band möglicherweise grün abgeschirmt sein, solange der Bildschirm gleichmäßig beleuchtet ist und der Keyer nicht nach einer Vielzahl von Grüntönen und -tönen sucht.

Those folds really didn't help the key. Ironing it took quite a long time.
Diese Falten haben dem Schlüssel wirklich nicht geholfen. Das Bügeln dauerte ziemlich lange.

Die schattierten Bereiche des Bildschirms nehmen wahrscheinlich eine andere Farbtemperatur an als der Rest des Bildschirms, da sie bei Umgebungsbeleuchtung beleuchtet werden und nicht nur den Tonwert, sondern auch den Farbtonbereich ausdehnen. Wenn Ihre Umgebungs- oder Subjektbeleuchtung Wolfram ist, injizieren Sie Gelb-Orange in die grünen Schatten und drücken sie in Richtung Hauttöne. Das ist natürlich nicht gut. Stellen Sie daher sicher, dass Ihr Bildschirm so flach wie möglich ist, um eine gleichmäßige Beleuchtung zu gewährleisten.


Beleuchtung

Der Hauptunterschied zwischen einem guten und einem schlechten grünen Bildschirm ist die Beleuchtung, mit der sie aufgenommen wurden. Eine gute, saubere Beleuchtung ist wichtig, um das Subjekt so eigenständig wie möglich zu gestalten.

Die erste Regel bei der Beleuchtung mit grünem Bildschirm besteht aus mehreren Gründen darin, das Subjekt und den Hintergrund getrennt zu beleuchten. Grundsätzlich sind die ideale Bildschirmbeleuchtung und die idealen Einstellungen für die Subjektbeleuchtung für eine optimale Codierung völlig unterschiedlich, sodass separate Beleuchtungsgeräte verwendet werden.

Beleuchtung des Bildschirms

Wie ich bereits mit dem Knicken erwähnt habe, muss das Licht auf dem Bildschirm über den gesamten Bildschirm so gleichmäßig wie möglich sein. Normalerweise erfolgt dies mit Kantenbeleuchtung; Der Bildschirm wird von oben, von den Seiten und manchmal von unten mit größeren Quellen wie KinoFlos oder Stripboxen beleuchtet, die häufig markiert oder gescrimpt werden, um ein Auslaufen von Licht nach vorne zu verhindern.

The general lighting layout I'm working with for this article. Some modifiers change for different shots though.
Das allgemeine Beleuchtungslayout, mit dem ich für diesen Artikel arbeite. Einige Modifikatoren ändern sich jedoch für unterschiedliche Aufnahmen.

Wenn das Licht in Richtung Bildschirmmitte ausgeblendet wird, wird es durch das ebenfalls eingeblendete Licht der anderen Quellen verstärkt, um mehr Konsistenz zu erzielen. Diese schmaleren Quellen werden in der Regel verwendet, da sie nicht über die Bildebene hinausragen, wenn sie auf den Bildschirm gerichtet sind.

In einigen Fällen werden mehrere Scheinwerfer verwendet und auf den gesamten Bildschirm gerichtet. Während die Hintergrundbeleuchtung des Bildschirms Platz spart und eine bessere Konsistenz erzielen könnte, wirft sie zu viel grünes Licht nach vorne und verursacht grüne Glanzlichter im Haar und auf anderen glänzenden Oberflächen.

Apropos Haar, es ist sehr wichtig, dass der Bildschirm hinter den Haaren des Subjekts gleichmäßig beleuchtet ist, ohne Farbverläufe oder Verschiebungen. Während der Rest des Körpers relativ einfach manuell zu maskieren ist, wenn dies erforderlich wird, muss das Haar wirklich verschlüsselt werden, und es ist wichtig, einen möglichst perfekten Hintergrund für die Eingabe zu haben.

The uneven lighting here from the folds in the screen confused the keyer, so now we have these horrible blotchy artifacts.
Die ungleichmäßige Beleuchtung durch die Falten auf dem Bildschirm verwirrte den Keyer, und jetzt haben wir diese schrecklichen fleckigen Artefakte.

Fluoreszierende Beleuchtung ist beliebt für die Beleuchtung von grünen Bildschirmen, da das Licht in der Regel stark grün getönt ist oder in Vollspektrumröhren einen geringeren Grad an grüner Spitze enthält, wodurch der Bildschirm etwas grüner wird.

Das Beleuchten des Bildschirms mit Wolfram oder einer anderen nicht weißen, nicht grünen Quelle führt normalerweise zu einem seltsamen, schlammigen Farbstich auf dem Bildschirm, was zu einem weniger sauberen Schlüssel führt. Wenn Sie keine Flo-Lichter haben, können Sie eine weiße Quelle mit mildem Grün gelieren, um einen ähnlichen Effekt zu erzielen. Stellen Sie einfach sicher, dass das Gel so nah wie möglich an reinem Grün ist, unabhängig von seiner Stärke, um das meiste Rot und Blau auszuschneiden.

greenscreen_08

Das Subjekt beleuchten

Wolfram wird häufig für die Subjektbeleuchtung in Videoarbeiten verwendet, wodurch der Hintergrund grüner und das Subjekt orange wird und ein stärkerer Kontrast für den Keyer entsteht. Dieser Orangestich wird dann für die Kamera ausgeglichen, damit das Subjekt normal erscheint. Überprüfen Sie jedoch Ihre Kamera, da einige Videokameras (und wahrscheinlich auch Standbildkameras) schlecht funktionieren, wenn im blauen Kanal Wolfram-induziertes Rauschen auftritt.

Ein weiterer Vorteil des Studioabstands, der erforderlich ist, um dieses Setup mit mehreren Lichtquellen aufzunehmen, besteht darin, dass Sie eine geringe Schärfentiefe verwenden können, um sichtbare Texturen oder leichte Unvollkommenheiten auf dem Bildschirm auszugleichen.

Öffnen Sie das Objektiv jedoch nicht vollständig, da es wichtig ist, die gesamte Tiefe des Subjekts scharf zu halten, um das Löschen von Dingen wie streunenden Haaren oder strukturierter Kleidung zu verringern. Jede Unschärfe des Subjekts im Hintergrund führt dazu, dass die getastete Matte in das Subjekt gelangt und anschließend seltsame Artefakte entstehen.

Because the green blurs into the subject, the keyer removes some them too.
Da das Grün im Subjekt unscharf ist, entfernt der Keyer auch einige davon.

Passend zur Beleuchtung der Szene

Die Subjektbeleuchtung selbst muss im Allgemeinen so genau wie möglich mit dem Umgebungslicht der Umgebung übereinstimmen, in der sie zusammengesetzt werden sollen, mit einem gewissen Spielraum für das Erscheinen von "beleuchtet". Normalerweise besteht dies aus einer großen Quelle vor ihnen in einer bestimmten Höhe, die der lokalen Beleuchtung und jedem Himmel entspricht, und Randlichtern, die ein Randlicht erzeugen, das es ihnen ermöglicht, sich in helle Hintergründe oder lokale Hintergrundbeleuchtung einzufügen.

Wenn das Sujekt beispielsweise einer direkten Sonnenlichtszene ausgesetzt werden soll, ist das Hauptlicht im Vergleich zu den Randlichtern, die die große Himmelsquelle hinter sich simulieren und aus demselben Winkel wie die Sonne kommen, ziemlich hart und hell in der letzten Szene.

Andere Szenen erfordern möglicherweise eine weichere Beleuchtung oder komplexere Beleuchtungskonfigurationen, je nachdem, woraus das Subjekt zusammengesetzt werden soll. Normalerweise ist ein solches Dreipunkt-Setup der beste Weg, um zu beginnen und es dann so anzupassen, dass es besser zu Ihrer endgültigen Szene passt.

Manchmal wird das Randlicht noch einen Schritt weiter gebracht, und ein mit Magenta (für Green Screen) oder Gelb (für Blue Screen) geliertes Kickerlicht wird verwendet, um die häufig im Haar der Probanden erzeugten grün / blauen Ränder zu negieren, insbesondere bei sehr feinen. krauses oder gestyltes Haar. Alle verbleibenden Kickerfarben können mit den Farbton-/Sättigungsreglern entfernt werden.

The composite with a random snapshot blended reasonably well here, I've left the magenta in for illustrative purposes.
Das Komposit mit einem zufälligen Schnappschuss hat sich hier recht gut eingemischt. Ich habe das Magenta zur Veranschaulichung belassen.

Das Subjekt

Kurz das Subjekt selbst. Natürlich müssen Haare, Kleidung und Make-up so wenig Grün wie möglich enthalten, damit sie nicht vom Keyer entfernt werden. Während Sie die Parameter normalerweise strenger einstellen können, wird das Abrollen der Maske tendenziell weniger natürlich und erfordert möglicherweise mehr manuelle Maskierung. Versuchen Sie also, sich vom grünen Ende des Spektrums fernzuhalten, einschließlich grünlichem Gelb und Cyan/Grün-Blau. Wenn das Subjekt Grün enthalten muss, wird hier stattdessen ein blauer Bildschirm angezeigt. Dann gelten dieselben Regeln, jedoch für Blau anstelle von Grün.


Schießen

Lassen Sie uns zum Schluss über das Shooting selbst sprechen. Vermeiden Sie nach Möglichkeit Linsen- und Bewegungsunschärfen. Sie können normalerweise bei Bedarf später in der Post hinzugefügt werden. Ähnlich wie bei HDR-Aufnahmen ist es wichtig, dass Sie jedes Detail Ihres Subjekts erfassen, um es später zu bearbeiten. Das bedeutet normalerweise, die Blende zu schließen und die Verschlusszeit zu verlängern, was natürlich entweder eine höhere ISO oder eine hellere Beleuchtung erfordert. Eine kleinere Sensorgröße hilft bei der Tiefenschärfe, ohne dass viel Licht ausgeschaltet werden muss.

Wenn Sie Videos aufnehmen, versuchen Sie, mit einer deutlich höheren Auflösung aufzunehmen, als Sie beherrschen werden, z. B. 1080p oder 2,7K für 720p oder 4K für 1080p. Das zusätzliche Detail hilft dem Schlüssel, und die spätere Größenänderung verbessert die Schärfe und verringert das Auftreten von Artefakten. Das ist bei Standbildern weniger wichtig, da wir fast immer mehrmals größer fotografieren, als das Bild ohnehin angezeigt wird. Wenn Sie jedoch eine hochauflösende Mittelformatkamera aufnehmen, sehen Ihre Verbundwerkstoffe besser aus!

Im Allgemeinen möchten Sie für die Aufnahme der Subjektplatte dieselbe Brennweite verwenden wie für die Aufnahme der Hintergrundplatte, damit es keine merkwürdigen Abweichungen bei der Verzerrung gibt, die unser Gehirn wie "unnatürliche" Beleuchtung wahrnimmt. Das ist jedoch nicht unbedingt in Stein gemeißelt, und einige Fotografen verwenden unterschiedliche Brennweiten für den Effekt. Es hängt wirklich von Ihrer Absicht ab.


Beenden

In dieser Einführung in das Compositing haben wir die praktischen Aspekte der Aufnahme eines Green Screen behandelt, um eine matte Qualität zu erstellen, ohne viel ausschneiden zu müssen. Wir kennen die allgemeinen Optionen für den Kauf oder die Erstellung eines Bildschirms und wissen, wie Sie ihn für die Aufnahme vorbereiten können. Wir kennen die allgemeinen Einstellungen für die Beleuchtung: Je mehr Lichter Sie haben, desto besser und wie Sie die Qualität der getasteten Matte mit verschiedenen Beleuchtungstricks verbessern können. Schließlich haben wir die offensichtlichen Probleme mit dem Erscheinungsbild des Subjekts behandelt und erläutert, wie Sie sicherstellen können, dass Sie sie so scharf wie möglich erfassen.

Jetzt können wir also alle auf dem grünen Bildschirm fotografieren. In der nächsten Folge werde ich untersuchen, wie die Ergebnisse verarbeitet und zu verschiedenen Hintergründen zusammengesetzt werden können!

Fragen? Bemerkungen? Schlagen Sie die Kommentare unten!

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