Ciach (16): Greenscreen, czyli zanim pomalujesz ścianę na zielono

Pewnie znacie taki obrazek z internetów - ziomek siedzi i gra w grę. Cały ekran wypełnia obraz z jego potyczką ze smokiem, a on sam w dolnym rogu, najczęściej w słuchawkach, komentuje swoją rozgrywkę lub gada głupoty. Siedzi w siebie w pokoju na tle zielonej ściany albo płachty materiału, a program pobiera obraz z kamery, wycina kolor zielony, łączy dwa obrazy w jeden i wysyła do netu w postaci transmisji. Proste. Jednak w tej prostocie rodzą się dwa problemy i pytania: dlaczego kolor jest zielony i czemu czasami wygląda to tak źle.

Dzisiaj zatem o greenscreenie, nie wiadomo czemu zwanym w Polsce greenboksem. Na początek jednak przykład z d.tubowego podwórka. Zobaczcie co, dla zabawy oczywiscie zrobił @buttcoins - greetings, it's so funny! :))

Wygląda niemalże perfekcyjnie! No gdybym nie był profesjonalistą, nigdy nie pomyślałbym, że to komputerowy zabieg! ;) Każdy vloger myślał kiedyś o greenscreenie. Nagrywać swoją osobę na jednorodnym tle i nakładać siebie na inne tło, animacje czy grafiki. Pomysł brzmi kusząco i daje wiele możliwości. Jednak wielu z adeptów już po pierwszych próbach rezygnuje z niego, zdając sobie sprawę, że nie jest to takie proste jak się wydaje, a cała akcja malowania ściany na zielono była daremna. No właśnie, dlaczego na zielono?

Popatrzcie dookoła… O ile nie czytacie tego artykułu, siedzą na wiosennej łące, ile macie dookoła przedmiotów o intensywnym zielonym kolorze? Ja, oprócz kwiatów, znalazłem jeden - opakowanie po orbitkach. Cała reszta, łącznie ze mną zanurzona jest w zupełnie innych barwach.

Kluczowanie, bo tak nazywa się fachowo wycinanie obiektu czy postaci z tła, polega na wskazaniu programowi tego koloru, albo zakresu kolorów, które ma on uznać za przeźroczyste.

Jak pewnie niektórzy wiedzą, w programach graficznych do triady R, G, B możemy dodać czwarty kanał A (alpha), którego natężenie będzie odpowiadało za interpretację przezroczystości. Często wykorzystuje się to choćby w plikach PNG. Kluczowanie to zatem, w najprostszych słowach, zamiana danego kolory (najczęściej zielonego) na kanał Alpha, i tym samym wstawienie pod wykluczowane ujęcie innego tła.

Czy zatem mogą być to inne kolory? Oczywiscie! Oprócz zielonego często używanym kolorem jest intensywny niebieski, bluescreen. Był on często wykorzystywany w przeszłości, w czasach, gdy kluczowanie odbywało się metodą analogową i kamery nie przenosiły tak intensywnych zielonych kolorów. Jednak inne barwy są już ryzykowne, szczególnie, gdy w scenie występują ludzie. Nasza skóra to połączenie czerwieni i żółci, więc próby z takim kolorem tła mogą okazać się daremne. Jeśli natomiast w ujęciu są rośliny czy też inne zielone elementy, niebieski będzie odpowiedni - o ile oczywiście nie mamy na sobie błękitnego podkoszulka. Wtedy program wytnie również połowę nas.

Przemyciłem mimochodem kilka akapitów temu jednorodne tło i właśnie często z tym jest cały ambaras. Chociaż w teorii wydaje się to proste, każdy kto próbował kluczowania u siebie w domu wie, że oświetlić równomiernie ścianę czy kawałek zielonego materiału, tak by jednocześnie jasna była nasza twarz i tło, wie, że to problem. Nawet w profesjonalnych studiach wiele czasu (i pieniędzy) poświęca się na to, by osiągnąć dobry efekt.

Jednolity oznacza, że w każdym miejscu poziom nasycenia koloru zielonego jest taki sam. W przeciwnym wypadku może okazać się, że po wycięciu tła zostają brzydkie plamy lub cienie, które nie zostały usunięte. Światło, którego użyjemy do oświetlenia twarzy również zmienia kolor tła za nami, musimy zatem kompensować to dodatkowymi lampami. Sporo zabawy.

Oczywiście programy, czy wtyczki do kluczowania działają w pewnym zakresie kolorystycznym, można więc ustawić pewną tolerancję, jednak gdy tło jest bardzo nierówne oświetlone, kamera jest słabej jakości, a postać rzuca ostry cień to obróbka takiego nagrania jest bardzo trudna.

Jeszcze gorszy efekt uzyskamy niestety w programach, które kluczują obraz z kamery w czasie rzeczywistym, jak choćby OBS Studio czy vMix. Nie ma się co oszukiwać - jest tylko jedna z funkcji tych programów, zresztą bardzo zasobożerna dla komputera i nie możemy oczekiwać cudów. Dużo lepsze rezultaty uzyskamy w profesjonalnych systemach jak choćby Ultimatte czy Vizrt.

Źródło: Blackmagic Design

Dzięki nim, podczas telewizyjnych show możemy uzyskać zupełnie kosmiczne efekty i to w czasie rzeczywistym. Połączenie ruchu kamery, obrazu na żywo na greenscreenie, animacji i efektów… Wszystko to w trójwymiarowej przestrzeni! Miodzio… jednak na taki efekt pracuje sztab ludzi i potrzebny jest całkiem gruby portfel.

Nasza zielona ściana

Wracamy do naszego pokoju i zielonej farby castoramy. Jaki kolor wybrać, gdy zdecydujemy się na budowę w domu namiastki studia TV? Najbardziej jaskrawą i najbardziej matową jaką uda się znaleźć. Gdy buduje się profesjonalne studia, używa się specjalnych drogich farb o konkretnym, testowanym kolorze zielonym albo niebieskim - jednak kosztują one ponad dziesięć razy tyle, co zwykłe farby z marketu.
Dużo trudniejsze jest poradzenie sobie ze światłem. Najczęściej stosuje się dwa zestawy lamp. Jeden do oświetlania osoby, a drugi tylko do tła. Pamiętajmy, że im szerszy kadr, tym więcej trudności z utrzymaniem jednolitego tła. Kluczowanie całej postaci to już spory problem - szczególnie, gdy rzuca cień i porusza się dynamicznie - jak ten Mikołaj.

Historia Mikołaja

W przadku kluczowania tego Mikołaja miałem kilka problemów. Oprócz nierównego oświetlenia kadru, tańczący aktor rzucał cień na podłodze. Operator powinien doświetlić dolną część część sceny, by rozbić choć trochę te cienie i całość wyrównać. Jednak tego nie zrobił.

Dodatkowo dynamiczny ruch spowodował rozmycie obrazu, co wcale nie pomagało podczas wycinania Mikołaja z tła. Gdy prowadzimy transmisje na DTube nikt nie przejmuje się niedoskonałościami, jednak gdy w grę wchodzi film albo reklama dokładności wykluczowania musi być bardzo duża. Zastosowałem zatem kilka warstw i odcień po odcieniu usuwałem kolejne brudy w obrazie.

Oprócz wywalenia wszystkich odcieni zielonego w tle trzeba również poradzić sobie z odbiciem i zieloną obwódką, która tworzy się dookoła postaci. Często kolory w nagraniach realizowanych na greenscreenie maja zielono-trupi kolor, więc trzeba trochę popracować nad korekcją. Wierzcie mi lub nie, jednak bardzo często nad poprawnym wykluczowaniem takiego ujęcia można spędzić kilka godzin, a efekt wciąż nie będzie zadowalający. Zwłasza, gdy materiał wejściowy nie jest najwyższych lotów.

Niech wszystko się rusza

Jeszcze zabawniej jest, gdy komponujemy ujęcie, w którym kamera porusza się. Jak choćby w Harrym Potterze, gdzie bardzo duża część scen jest realizowana na zielonym tle. Jak to się odbywa? Mówiąc najprościej - na zielone tło przykleja się krzyżyki, zwane trackerami.

Dzięki temu zachowujemy paralaksę i odpowiednią perspektywę. W postprodukcji program bez problemu będzie mógł odczytać jak przebiegał ruch kamery. Potem czeka już nas szaleństwo w 2D i 3D czyli dodawanie elementów w przestrzeni, dodatkowych efektów i scenografii. Wiele godzin mozolnej pracy, której efekt widzimy na ekranach kin.

Jednak do tego poziomu potrzebne są naprawde ogromne umiejętności, nie tylko techniczne, ale i plastyczne. Nam, gdy chcemy realizować proste transmisje i nagrania wystarczy pamiętać, aby bardzo dobrze przygotować oświetlenie postaci i tła, sprawdzić czy światło rozkłada się równomiernie, a potem uzbroić się w ogromną cierpliwość podczas obróbki.

W programach do streamowania, typu wspomniany OBS Studio warto też poświęcić dużo czasu, by dobrać tak ustawienia kluczowania, by efekt był najlepszy do osiągnięcia - a można tam naprawde wiele.

Peace and love @veggie-sloth

---