一、实验名称

色度键控技术虚拟仿真实验

二、实验目的

（1）了解色度键控技术的基本原理；

（2）判断背景布的颜色，并进行灯光布置；

（3）根据故事板拍摄合格的镜头素材；

（4）通过数字合成软件完成后期处理。

三、实验原理

色度键控技术（Chroma Keying）是提取通道最主要的手段。它是在拍摄人物或其他前景内容，然后利用色度的区别，把单色背景去掉（如图1）。色度键控技术也被称为蓝绿屏抠像技术（Blue Screen、Green Screen）。其原理是由于人体皮肤不含有蓝色和绿色色素，所以在拍摄过程中可以通过利用蓝色或绿色背景将演员从背景提取出来，使用数字合成软件将原本的蓝色或绿色转换为透明或半透明，因此，这个过程又叫“去蓝”或“去绿”。数字合成软件允许用户指定一个颜色范围，颜色在这个范围之内的像素被当作背景，相应的Alpha通道值设为0；在这个范围之外的像素作为背景，相应的Alpha通道值设为1。所以首要的原则就是前景物体上不能包含所选用的背景颜色。专业软件一般还允许设定一定的过渡颜色范围，在这个范围之内的像素，其Alpha通道设为0到1之间，即半透明。通常这种半透明部分出现在前景物体的边缘。适当的半透明部分对于合成的质量非常重要，因为非此即彼的过渡显得很生硬，而且在活动的画面上很容易发生边缘闪动等糟糕的后果。

图1

四、实验仪器设备（装置或软件等）

图形工作站、Adobe After Effects。

五、实验步骤

（1）检查故事板和核对背景素材。在拍摄之前检查所要拍摄镜头的场次、镜头号、时间、演员动作、对白，以及导演提示等信息，并查看核对背景素材；

（2）架设摄影机。根据故事板中摄影机的拍摄角度及运动方式，选择架设摄影机的方式（固定架、轨道、摇臂等），如图2；

图2

（3）选择背景布。根据演员的服装和道具选择背景布的颜色；根据故事板中演员的活动范围选择背景布的大小（数量），以及在拍摄现场的摆放位置；

（4）灯光的选择和布光操作。根据故事板中的提示，选择灯光的类型、数量，以及摆放的位置，如图3；

图3

（5）拍摄测试。使用摄影机进行测试拍摄，并观看测试视频；

（6）调整背景布和灯光。根据步骤（5）中拍摄的测试视频，判断是否符合故事板的艺术要求以及色度键控的技术要求，如果符合要求可进行正式拍摄，如果不符合要求，调整背景布和灯光，重复步骤（3）（4）（5），直至达到要求；

（7）进行正式拍摄。使用摄影机，通过固定架、轨道、摇臂等运动方式，完成镜头的拍摄，并得到正式拍摄视频；

（8）打开数字合成软件，并导入视频。打开Adobe After Effects数字合成软件，将正式拍摄视频导入软件素材面板；

（9）新建合成，应用键控特效。根据成片参数要求（制式、尺寸、像素纵横比、帧速率、时长等）新建一个合成，将正式拍摄视频置入工作区并应用Keylight效果，调节选项中的参数，得出理想的Alpha通过蒙版，如图4；

图4

（10）应用特效进行补偿修正。使用高级溢出抑制器、遮罩阻塞工具等特效对键控结果进行修正补偿，达到理想的视频效果；

（11）调节背景合成。将背景素材导入软件素材面板，对其色相、饱和度、明度等参数进行调节，使前景素材与背景素材达到完美统一，如图5；

图5

（12）输出成片。根据成片的参数要求（格式、颜色深度、通道、音频、编码等），输出此镜头的成片视频。

六、实验结果与结论要求

（1）实验结果：拍摄若干规定镜头；

（2）结论要求：完成后期键控操作、背景合成，并输出成片。

七、考核要求

（1）基本了解色度键控技术的原理，并熟练掌握背景布的选择和灯光的布置；

（2）准确根据故事板要求，拍摄规定时长的视频素材；

（3）熟练掌握后期合成软件键控操作，以及输出成片。

八、面向学生要求

（1）设计学各专业大二或大三的学生；

（2）已修《设计色彩》课程。

九、用户操作系统要求及软件配置要求

（1）计算机操作系统为Windows XP、Win 7以上版本。

（2）浏览器IE8及以上版本；

（3）Adobe flash player 8.0及以上版本；

（4）Adobe After Effects CS6及以上版本。

十、用户硬件配置要求

计算机硬件配置为处理器i3、内存2G、硬盘256G及以上。