技术
在 After Effects 中为细发抠像而不破坏边缘
细发是色度抠像中最难的任务:半透明的发丝处在前景与背景的交界处,同时带着溢色和前景颜色。下面只写 Adobe 文档、The Foundry 手册和相机规格能够确认的内容:抠像器参数、效果顺序以及对素材的要求。
KKirill创始人兼创意总监4:2:2
Adobe 建议的最小色度子采样
15+
Sony FX3 的动态范围,单位为级
12 位
ProRes 4444 XQ 每个色彩通道的位深
每个合成师都遇到过这种情况:绿幕镜头里,演员飞扬的头发一拉键就变成数字糊状。细发之所以特殊,是因为它存在于素材的分辨率极限上:一缕头发的像素里混着前景颜色(头发)、绿色溢色和背景颜色,抠像器必须判断物体在哪里结束。没有哪个抠像器能完美分离这个信号——真正的问题在于,哪些参数确实影响结果,哪些只是习惯。下面只保留 Adobe 文档、The Foundry 手册和相机规格能够确认的内容。
为什么细发是最难的抠像挑战
相机决定了什么:像素、位深、色度
发丝边缘上的那个像素由两件事决定:传感器尺寸,以及相机写入颜色的方式。规格里写明的就是这些。
RED KOMODO:19.9 MP Super 35 mm 全局快门 CMOS 传感器;有效像素 6144 × 3240;传感器尺寸 27.03 mm × 14.26 mm,对角线 30.56 mm;动态范围 16+ 级。REDCODE RAW 记录帧率:6K(6144 × 3240)为 40 fps,4K(4096 × 2160)为 60 fps,2K(2048 × 1080)为 120 fps。R3D 记录每个像素 16 位,监视器输出为 10 位 4:2:2。
Sony FX3:全画幅 Exmor R CMOS 传感器,尺寸 35.6 mm × 23.8 mm;4K(QFHD)为 3840 × 2160 像素,XAVC S-I DCI 4K 为 4096 × 2160;内录为 10 位、4:2:2 色度采样;动态范围 15+ 级。
色度和位深决定了多少色彩信息能够留到发丝边缘。Adobe 说得很直接:“Use footage with the least color subsampling possible — for example, 4:2:2 rather than 4:2:0 or 4:1:1”。Apple ProRes 4444 编码 4:4:4:4 RGBA,alpha 通道为无损、最多 16 位;ProRes 4444 XQ 每个色彩通道最多 12 位;ProRes 422 HQ 为 4:2:2、10 位,目标码率约 220 Mbit/s(1920×1080、29.97 fps 下的 4:2:2),ProRes 4444 在相同条件下 4:4:4 约 330 Mbit/s。
每像素的色度采样越多、位深越高,半透明边缘上留下的信息就越多。但分辨率不能替代这一点:边缘上仍然只有寥寥几个像素,抠像器只能处理相机真正记录下来的东西。
抠像器对比:Keylight vs Primatte vs Supercomp
Keylight(After Effects 内置)
Keylight 是 After Effects 自带的抠像器:Adobe 把它放进试用版,并建议先用 Keylight,而不是内置的颜色抠像器——相比之下,Color Key 和 Luma Key 已经过时。关键参数见 The Foundry 的手册。
Screen Colour:用吸管在屏幕上取一块有代表性的绿色区域——整张遮罩就是以这块区域为统计基准算出来的。这里选错了,改 Clip 也救不回来。
Screen Gain:调大会让更多像素被抠掉,但过了头,背景会从前景透出来,边缘细节——包括细发——会被破坏。这是平衡,不是最大值。
Screen Balance:这个值决定用屏幕颜色剩下的两个分量中的哪一个来衡量饱和度。100% 取其中较小的,0% 取较大的,50% 取两者的平均。The Foundry 手册指出:蓝色幕布的 balance 通常在 95% 左右,绿色幕布在 50% 左右;如果抠像效果不好,可以试试 5%、50% 和 95%。
Clip Black 和 Clip White:小于或等于 Clip Black 的 alpha 值被归零,大于或等于 Clip White 的值变成 100。它们是修整遮罩边缘的工具,不是「加强」抠像的工具。
Despill Bias:告诉 Keylight 在去除溢色时要保护哪种颜色;文档里针对蓝色幕布示范的是用吸管选取肤色。
Edge Correction:Edge Softness 把被视为边缘的区域按指定像素数模糊,Edge Grow 则按指定像素数把它扩展。
Primatte Keyer(Red Giant / Maxon)
Primatte 是 Maxon 的第三方抠像器,不是 After Effects 的自带效果。Adobe 的文档没有描述它的参数,所以我们在片场使用的数值区间不在这里发布:那是我们的实践,不是厂商规格,也找不到可以对照的第一手来源。
可以用文字描述的实践是:抠像单独走一遍,溢色抑制放在它之后——这样溢色抑制不会吃掉头发本身的颜色。取样要来自屏幕的不同区域,不要点发丝的边缘:半透明的像素不该进入实心前景的模型。
如果抠像已经做好、边缘却还在「飘」,就转到 alpha 模糊:Adobe 明确建议在抠像之后模糊 alpha 通道,以柔化遮罩边缘。
Supercomp(Aescripts / Rowbyte)
Supercomp 不是抠像器,而是第三方合成工具:它处理已经抠好的图层,并把它与背景混合。它作用在边缘而不是 alpha 上,所以结果取决于这个工具如何构建光包裹和溢色抑制图。
由于它是自带文档的第三方产品,我们使用的数值预设不在文中发布:那属于片场设置。
这类工具的工作顺序是通用的:先用单独的特效拿到粗抠像,不要一上来就追求发丝边缘;再把合成工具叠在上面;背景用单独的输入接进来;溢色抑制只在边缘局部开启。
细发抠像器对比
| 特性 | Keylight(内置) | Primatte(Maxon) | Supercomp(Rowbyte) |
|---|---|---|---|
| 细发保留 | Adobe 文档建议先试 Keylight;细细节边缘可用 Refine Edge | 第三方 keyer:Adobe 文档未说明其设置,我们不公布数值 | 不适用——合成工具,非 keyer |
| 溢色抑制质量 | 独立效果:Spill Suppressor(自 2014 年六月起已废弃)或 Advanced Spill Suppressor | 在 key 之后单独一遍处理 | 按背景生成溢色图 |
| 边缘融合 | 抠像后模糊 alpha 通道——Adobe 的建议 | 我们的工作室设置,不公布数值 | 光包裹与边缘混合 |
| 渲染速度 | 厂商未给出数据:请在自己的素材上测量 | 厂商未给出数据:请在自己的素材上测量 | 厂商未给出数据:请在自己的素材上测量 |
| 费用 | 免费(含在 After Effects 中) | 付费:Maxon One 订阅或独立购买 | 付费:单独授权 |
| 最适合 | 按 Adobe 文档处理彩色屏幕:先 Color Difference Key,再 Spill Suppressor 与 Matte effects | 细边缘——按我们的工作室实践,不公布数值 | 对已抠像但边缘有问题的素材做合成 |
不破坏边缘细节的溢色抑制
溢色抑制的陷阱
每个抠像器都带溢色抑制:前景边缘上残留的屏幕颜色痕迹,原因是屏幕的光反射到了被摄主体上。Adobe 把它拆成两个不同的特效。
Advanced Spill Suppressor 有两种方法。Standard 更简单:它自己判断主导的键控颜色,需要的手动操作更少;Ultra 基于 Premiere Pro 中 Ultra Key 特效的溢色抑制。该特效默认关闭:先在 Keylight 里取屏幕颜色,确认确实有溢色再打开。
Spill Suppressor 是它的前身,Adobe 自 2014 年六月版本起把它归入 Obsolete effects 类别,并不建议使用。它处理的是 32 位颜色。
Key Cleaner 位于抠像和溢色抑制之间的链条上:它找回因压缩伪影而丢失的 alpha 通道细节。如果本该锐利的边缘上出现多余的半透明,就用效果蒙版加上少量羽化把 Key Cleaner 限制住。
Adobe 为光线良好的彩色幕布素材给出的顺序是:Color Difference Key → Spill Suppressor 或 Advanced Spill Suppressor → Matte effects。多色幕布或幕布照得不均匀时用 Color Range,暗部与阴影用 Luminance 通道上的 Extract Key,静止背景用 Difference Matte。
如果内置抑制不够用,Adobe 建议换一种做法:对图层应用 Hue/Saturation 并降低饱和度,以削弱键控颜色。
头发融合的光包裹技术
为什么光包裹决定一切
光包裹是指背景光绕过前景物体边缘的现象。细发比合成中的其他任何元素都更依赖它:一缕头发细到光既能从它中间穿过,也能从它周围绕过;没有光包裹,边缘看起来就像贴在背景上的。
After Effects 里手动做光包裹,靠的是图层和标准特效:把背景复制一份放在抠好的前景之上,模糊这份副本,混合模式用 Screen 或 Add,用前景的 alpha 通道作为轨道遮罩,再把遮罩反转,让模糊的背景只落在边缘上。Adobe 另外提到,抠像之后模糊 alpha 通道可以柔化遮罩边缘并改善合成结果——这就是软边缘的技术基础。
验证结果很简单:打开再关掉光包裹图层。如果切换时能看到跳变,说明头发已经不再「浮」在背景之上,光包裹起作用了。我们不给出半径和不透明度的数值预设:那属于片场设置,不是规格。
快速光包裹预设
我们确实有预设,但它们不在这篇文章里:Adobe 和合成工具的厂商都没有公开光包裹的数值预设,而没有来源的片场数值不能发布。 下面这些是能落地、也能验证的: - 室内和影棚绿幕:光线均匀可控,背景多模糊一些,混合模式 Screen。 - 室外和明亮背景:背景少模糊一些,混合模式 Add。 - 逆光:边缘被照亮,光包裹要明显更强,模式 Add。 - 暗背景:光包裹最弱,否则边缘会「发光」,模式 Screen。 每个镜头都要按发色、背景亮度和相机角度做微调:不存在通用的预设。
何时用 Roto 代替 Key
诚实的门槛:什么时候不值得抠像
有时候彩色幕布照得太差,抠像根本行不通。Adobe 说得很直白:如果背景没有均匀、可区分的颜色,就无法用抠像特效把它去掉——这时候需要的是 roto,也就是逐帧勾画或涂画。
需要记住的门槛:
- 背景既不均匀、颜色也不可区分——那不是抠像,是 roto。
- 幕布被阴影弄花:Adobe 建议均匀照亮彩色幕布,保持幕布不起皱,并尽量用最少的色度子采样拍摄。
- 噪点多、压缩伪影严重:抠像前轻微模糊一下画面,可以降低噪点和伪影,并改善键控。
- 拍摄时没有考虑合成师:高质量的抠像往往需要连续使用多个抠像特效,并仔细调整它们的属性,尤其是在没有按合成师要求拍摄的情况下。
- Garbage matte 不等于 roto:先按物体轮廓粗略做出蒙版,在蒙版内抠像,再用 Matte effects 修整。但如果一个理想的 garbage matte 要花掉大量时间,抠像相对 roto 的时间优势就没有了。
After Effects 里的 roto 工具是 Roto Brush 和 Refine Edge。Refine Edge 通过在细节所在的区域制造部分透明来改善已有的遮罩——头发和毛皮。分割会从基准帧向前 20 帧、向后 20 帧传播;使用这些工具时要在 Full 分辨率下工作,并把分割边界控制在离目标边缘几个像素的范围内。Roto Brush 与 Refine Edge 之间的切换是 Alt+W(Windows)或 Option+W(Mac OS)。
让头发抠像成为可能的拍摄建议
最好的抠像发生在你打开 After Effects 之前。如果你控制拍摄: 1. 均匀照明绿幕。目标:整个屏幕表面的 IRE 变化不超过 10(在片场用波形监视器测量)。不均匀的绿幕是糟糕头发键控的头号原因。 2. 将拍摄对象放在离绿幕至少 2 米处。这减少溢色并在屏幕上产生自然的柔阴影,抠像器比硬阴影处理得更好。 3. 在拍摄对象上使用背光(轮廓光),比主光亮 1-2 档。背光在头发上创建明亮边缘,将其与绿幕分离,给抠像器更多对比度来工作。 4. 以可用的最高分辨率和位深度拍摄。 如果你的相机支持 RAW 输出,使用它——完整的色度分辨率消除了子采样问题。 5. 避免在绿幕本身有强背光的情况下对着绿幕拍摄细发。 如果绿幕照明太亮,光线包裹住拍摄对象,头发会被绿色溢色的正面光照射。
细发抠像常见问题
在 After Effects 里给细发抠像,哪个 keyer 最好?
Adobe 把 Keylight 放进 After Effects,并建议先试它再试内置的彩色 keyer:相比之下 Color Key 和 Luma Key 已经过时。对于有细密细节的边缘——头发和毛皮——After Effects 另有独立工具 Refine Edge,它在这种边缘上生成半透明。第三方 keyer(比如 Primatte)的用法本文不作描述:Adobe 文档里没有它们的设置说明。
如何去掉金发的溢色又不改变发色?
在 After Effects 里这是 Advanced Spill Suppressor 的事:它有两种方法,Standard(自行判断主导的键控颜色)和 Ultra(基于 Premiere Pro 的 Ultra Key)。该效果默认关闭,方便先在 Keylight 里取屏幕颜色。它前面会放 Key Cleaner——它找回因压缩瑕疵丢失的 alpha 细节。如果内置抑制去不掉绿色,Adobe 建议走 Hue/Saturation:降低饱和度,让键控颜色变钝。
1080p 素材上能给细发抠像吗?
可以,但有保留,而且保留不在 keyer 上,在素材上。Adobe 建议用尽量小的 chroma 子采样——用 4:2:2 而不是 4:2:0 或 4:1:1——并用可用的最高分辨率拍摄:分辨率越高,发丝边缘分到的像素越多。如果发丝细节很关键,用 Refine Edge 把边缘做出来,而不是指望 key 自己分辨。
头发合成需要多少 light wrap?
足以让边缘不再看起来贴在背景上:开关 wrap 图层应该产生肉眼可见的跳变。我们不给具体数字——Adobe 和合成工具厂商都没有公布 light wrap 的数值预设,我们自己的工作室数值也没有来源可依据。
什么时候该放弃抠像改用 Roto?
当背景既不均匀、又无法靠颜色区分时:Adobe 明确写道,在这种条件下背景无法用 keying 效果去掉,需要 roto。第二个门槛是时间:如果做一张完美的 garbage matte 花的功夫比抠 key 还多,抠像就失去了意义,该转去做 roto。第三个门槛是头发本身:Refine Edge 和 Roto Brush 会在细细节边缘上产生半透明,而分割会从基准帧向前后各扩展 20 帧。
头发抠像用蓝幕代替绿幕有帮助吗?
屏幕颜色改变的不只是画面,还有设置:按 The Foundry 的指南,蓝幕的 Screen Balance 通常在 95 % 左右,绿幕在 50 % 左右,如果 key 效果不好,可以试试 5 %、50 % 和 95 %。Adobe 另有一句提醒:适合抠像的是任何均匀的单色屏幕,不只是绿色或蓝色——红幕用于拍摄无生命的物体,洋红幕用于长片。哪种屏幕更适合金发、哪种更适合深发,这是工作室经验,文中不作发布。