抠像

技术细节

抠像（Keying）基于颜色信息（色度）、亮度（Luminance）或手动遮罩来分离对象。

抠像类型：

1. 色度抠像（Chroma-Keying / Color-Keying）：

• 基于分离特定颜色（绿色或蓝色）
• 算法：利用色彩空间转换（HSL、HSV 或 YCbCr）来分离色度值
• 工具：Keylight、Ultimatte、Cryptomatte
• 精度：最佳设置下 95%+，非最优条件下 60-70%

1. 亮度抠像（Luminance-Keying）：

• 基于亮度/Luminance 而非颜色
• 用于白色或黑色背景的场景
• 方法：基于阈值（Threshold-based）或基于亮度范围（Luma-Range-based）
• 比色度抠像更快，溢色（Spill）问题更少

1. 差值抠像（Difference-Keying）：

• 将参考图像（Clean Plate）从素材图像中减去
• 在有 Clean Plate 的情况下高精度
• 易受光照变化影响

1. 深度抠像 / 多通道抠像（Deep-Keying / Multi-Channel-Keying）：

• 同时使用多个通道（RGB + Alpha）
• 用于背景中有多种颜色的图像
• Cryptomatte 使用基于 ID 的抠像

典型软件中的抠像参数：

• Screen Color（屏幕颜色）：定义要“透明”的颜色
• Threshold（阈值）：颜色需要与屏幕颜色有多相似才能变得透明
• Despill（溢色去除）：去除背景颜色对前景对象的影响
• Edge Softness（边缘柔化）：物体边缘的平滑程度
• Output Alpha（输出 Alpha）：Alpha 通道的纯净度和白色度

历史与发展

色度抠像由 Petro Vlahos 于 1958 年发明。首次实际应用是 1960 年代的蓝幕技术（Blue Screen Process）。

软件演进：

• 1990 年代：Discreet Combustion 和 After Effects 3.0 引入数字抠像
• 1995 年：Ultimatte Corporation 开发对数抠像算法
• 2000 年：Keylight（Red Giant / GenArts）成为行业标准
• 2005 年：After Effects 获得原生抠像功能增强
• 2015 年：Boris FX Silhouette FX 提供 GPU 加速抠像
• 2020 年：Nuke 的 Cryptomatte 实现 CG 图层的基于 ID 的抠像
• 2023 年：AI 驱动的抠像器（基于深度学习）开始可用

After Effects 中的抠像工作流程（标准）

1. 导入素材（ProRes 422 HQ 或 RAW）
2. 创建新的合成（Composition）
3. 添加素材图层
4. 应用效果（Effect）> 抠像（Keying）> Keylight
5. 激活屏幕颜色拾取器（Screen Color Picker），点击纯绿色屏幕像素
6. 调整 Screen Shrink/Grow（屏幕收缩/扩展）（-5 到 -15 像素）
7. 增加 Screen Pre-Blur（屏幕预模糊）（2-4 像素用于降噪）
8. 将 Despill Bias（溢色偏差）设置为“Green”（绿色）
9. 将 Output Alpha（输出 Alpha）滑块调整到 75-85%
10. 可选：对头发/边缘进行 Rotoscopy（遮罩绘制）细化

Nuke 中的抠像工作流程（专业）

1. 在线性色彩空间（Linear Color Space）中导入素材
2. 主要抠像器：添加节点（例如 Keyer）
3. 定义屏幕颜色（手动或使用拾取器）
4. 检查 Keyer 输出（显示二值化遮罩）
5. 溢色去除（Despill）：对 R/G/B 通道应用 ColorCorrect 节点
6. 遮罩侵蚀（Matte Erosion）：使用 Erode 滤镜，+2 到 +8 像素
7. 遮罩模糊（Matte Blur）：使用 Light-Blur，0.5-1.5 像素用于边缘柔化
8. 输出：使用 Merge 节点将原始素材与 Alpha 遮罩结合
9. 使用 HSL Qualifier（HSL 限定器）进行 Grade-Spill 抑制
10. 渲染为 ProRes 444，带 10-bit Alpha

实际应用

低成本流媒体：YouTube 创作者在 After Effects 中使用简单的 Keylight。典型设置时间：每集 30 分钟。

电影级质量：像《奇异博士》（2016）这样的热门影片在 Nuke 中使用专业抠像，由资深艺术家完成。每个镜头：2-8 小时，取决于复杂性。

真人特效：在《复仇者联盟 4：终局之战》（2019）中，许多超级英雄的战斗场景使用绿幕抠像结合运动跟踪拍摄。70% 的动作场景基于绿幕。

溢色抑制（Despill 技术）

当绿色光反射到演员皮肤/头发上时：

1. 抠像器中的主要溢色去除：使用 Keylight 的 Despill 参数
2. 次级溢色去除：对绿色通道进行单独的曲线调整
3. HSL Qualifier 溢色去除：分离纯绿色调并降低饱和度
4. 手动溢色去除：使用 ColorCorrect 节点有针对性地校正绿色头发

现代抠像器（如 Keylight 1.3）可以将溢色自动化高达 70%，剩余的 30% 需要手动微调。

质量检查点

专业的抠像会检查以下几点：

• 无光晕（Halos）：物体周围没有黑色或白色边缘
• 无黑洞（Black holes）：实体对象内部没有透明区域（例如眼睛内部）
• 一致的 Alpha：帧间没有闪烁或跳跃
• 干净的边缘：在 1080p+ 分辨率下达到亚像素精度
• 色彩保持：原始对象的颜色未改变
• 无过度溢色：前景上没有背景颜色可见