Хромакей

В кинематографе до появления телевизионных технологий и цифровых способов кинопроизводства применялись способы совмещения актёрской сцены с фоном, известные как «рирпроекция», «фронтпроекция» и «блуждающая маска», дающие сходный с хромакеем изобразительный эффект.

Мультиэкспозицию, позволяющую наложить один кадр на другой, впервые использовал Джордж Альберт Смит в 1898 году. В 1903 году вышел фильм Большое ограбление поезда режиссёра Эдвина Портера, где была применена двойная экспозиция для создания фона в окнах поезда, которые во время съёмок были затянуты чёрным полотном[11].

В 1920-х Уолт Дисней использовал белый фон в серии фильмов Alice Comedies, чтобы совместить изображение живых людей с нарисованными персонажами[12]^:5.

Технология синего экрана была создана в 1930-х киностудией RKO Pictures[13].

Технология хромакея на телевидении появилась ещё в конце 1950-х годов в черно-белую эпоху. Передающая камера оснащалась двумя передающими трубками, изображение на которые распределялось с помощью дихроичного зеркала. Фотокатод основной трубки был сенсибилизирован в широком диапазоне длин волн, тогда как вспомогательной (масочной) трубки — только к узкому диапазону цвета хромакея. Единого стандарта на его цвет не было, разные телевизионные студии использовали разный цвет. Например, в СССР хромакей был не зелёный а «ядовито-жёлтый». Видеосигнал со вспомогательной (масочной) трубки усиливался с большим коэффициентом до возникновения клиппинга (ограничения по амплитуде) и по сути был бинарным: в местах где свет от хромакея не достигал трубки — сигнал отсутствовал (логический ноль), а там где достигал даже на пониженной яркости — сигнал присутствовал (логическая единица). Оба сигнала направлялись в видеомикшер или синхронно записывались на видеомагнитофоны. В видеомикшере коммутатор переключал входы сигнала снимаемого объекта и фонового изображения в зависимости от логического состояния масочного сигнала. Таким образом на выходе видеомикшера присутствовал видеосигнал совмещенный с фоном от другого источника (телекамера, снимающая слайд, запись с видеомагнитофона и т. п.). В целом эта технология похожа на оптическую блуждающую маску и была очень проста в реализации даже на ламповой аппаратуре.

С переходом к цветному телевидению принцип реализации технологии сохранился, однако ближе к 1980-м годам от отдельной масочной трубки отказались и сигнал хромакея стал выделяться из видеосигнала специальным компаратором. В таком виде технология дожила до 2000-х годов.

Съёмка на синем хромакее

Синий хромакей широко применялся при съёмках на плёнку. Цветной негатив печатался на высококонтрастной чёрно-белой плёнке с использованием цветного фильтра, который исключал синий канал. Эта область становилась полностью чёрной, получался альфа-канал. Затем с помощью двойной экспозиции накладывалось другое изображение.

Виртуальная ТВ-студия с зелёным хромакеем. Отражения на поверхности стеклянного стола сложно убрать при композитинге

В настоящее время зелёный фон используется наиболее часто, так как цифровые камеры наиболее чувствительны к зелёным оттенкам из-за применяемых в них матриц на основе фильтра Байера[15]. Изображение в зелёном канале содержит меньше шумов, является более чистым и легче поддаётся качественной обработке при композитинге[16]. Зелёный фон стал более широко применяться по причине широкого распространения синих джинсов, а также наличия голубых глаз у людей.

Главным фактором является существенное цветовое различие переднего плана (снимаемый объект) и заднего плана (зелёный экран). К примеру, синяя коробка на зелёном фоне.

Чтобы комбинированная сцена выглядела естественно, важно учитывать освещение главного объекта и фона. К примеру, если герой стоит на улице на фоне облачного неба, то он должен быть освещён мягким светом без жёстких теней. При этом изображения должны совпадать по балансу белого.

Если снимаемый объект находится близко к зелёному экрану, то на него может попадать переотражённый свет. В таких случаях кожа человека приобретает зелёный оттенок или появляются зелёные оттенки в глянцевых металлических, стеклянных поверхностях. Этот эффект носит название spill[12]^:p20. Решением является использование большего по размерам зелёного экрана и увеличение расстояния от объекта до фона[17].

Глубина резко изображаемого пространства для главного объекта должна быть несколько больше при использовании хромакея[18].

Для хромакей-съёмки необходимо более равномерно освещать зелёный фон

Чтобы снимаемый объект было проще отделить от фона, необходимо избегать теней, а также пересветов на хромакее и как можно более равномерно его освещать. Матовая поверхность фона более равномерно отражает свет, на ней отсутствуют яркие блики.

При этом иногда специально оставляют тень от снимаемого объекта на фоне, чтобы использовать её при комбинировании слоёв.

Для получения качественного результата важно в камере правильно настраивать экспозицию. Слишком тёмный или слишком светлый фон будет иметь недостаточную цветовую насыщенность. Если изображение будет слишком тёмным, то оно будет содержать шумы, которые также отрицательно повлияют на качество материала.

Освещённость фона должна быть на две ступени экспозиции ярче, чем главный объект.

Чтобы совмещаемые изображения выглядели достоверно, их необходимо снимать на одинаковые объективы с одним и тем же фокусным расстоянием и значением диафрагмы.

Благодаря использованию хромакея можно значительно удешевить процесс производства, а также создать или совместить объекты, которые в реальности не могут существовать. На данный момент существует множество решений создать хромакей с помощью шаблонов.

• Если на одежде человека присутствует цвет, схожий с цветом фона, то человек начинает «просвечивать» («светиться»). Поэтому при подборе костюма актёра или телеведущего избегают цветов, совпадающих с фоном. Эту проблему можно решить с помощью наложения масок в видеоредакторе (вручную отметить области изображения, где не требуется замена фонового цвета).
• Объекты, хорошо отражающие свет (например, полированный пластик или железо), начинают «просвечиваться» из-за отражения на их поверхности окружающего пространства (в том числе самого хромакея). В отличие от «просвечивания» элементов одежды, исправить эту проблему значительно сложнее. Отражение окружения — естественное свойство многих поверхностей, потому даже ручное удаление отражений (что уже требует немалых усилий) всё равно приводит к искажению натуралистичности сцены — объекты в кадре выглядят неестественно. Исправление этой проблемы требует большого количества ручного труда, специалистам по визуальным эффектам приходится вручную создавать отражения на этапе постобработки картины, а потому итоговая стоимость кадра значительно вырастает. Из-за этого в сценах с использованием хромакея объекты с отражающими поверхностями сводят к минимуму.
• Одной из важнейших задач при съёмке на хромакее является правильное освещение фона. Свет нужно размещать таким образом, чтобы избегать теней от объекта на фоне. Это требование значительно усложняет выстраивание световой композиции сцены и затрудняет художественное использование светотени на съёмочной площадке.

Из-за этих недостатков хромакей нельзя считать универсальным инструментом, способным полностью заменить традиционные приёмы по выстраиванию фона.