3D立体拍摄后期制作校正介绍

日期:2017-11-03 / 人气: / 来源:未知

(上海动影传媒原创技术文章)
    以前介绍过3D立体拍摄过程中常见的差异现象,本文就对这些差异现象的后期软件校正处理流程与技巧做一些简介。
    时下,尤其是国内3D立体影视制作行业,对于后期校正处理这一技术或流程的认知程度以及实际应用远不如国外。甚至可以说,在前期拍摄环节中,国内一流的3D立体专业团队并不比国外差,而国内所欠缺的恰恰是后期环节中的细节处理。
    有立体感不代表是完美的、规范严谨的立体效果,两者之间的差别就在于细节,而后期的软件校正处理正是消除细节上的差异,使立体参数更加标准。纵观国外立体大片,除了拍摄过程非常严谨之外,后期校正流程也是必不可少的。知名特效软件NUKE有专用的立体校正功能,这一功能的出现即以说明其存在的价值;《阿凡达》、《变形金刚》等3D立体影片的后期校正即是选用此款软件进行处理。这些影片在后期制作中成功的应用了软件校正这一流程,更加体现了软件校正的重要性。
甚至有些人员说,前期拍好了根本不用后期校正。理论如此,但实际又会怎样?不管使用如何尖端的立体拍摄设备,不管有多么超群的技术,在实拍中总会或多或少的会存在差异,这基本是可以肯定的;换言之,好莱坞的设备技术哪一样不是首屈一指的?他们前期拍的不好吗?他们为什么一定要后期校正?这些问题应该引起我们的正视与思考。
    言归正传,以下将以实拍案例分析的形式介绍3D立体校正的概念。这些实拍案例来源于某些电视品牌的3D立体演示片源,集中了比较常见的差异现象。
    案例一:请看图A1,这幅图像看上去似乎没有什么问题,只是轴间距稍微大了一点,后面门把手出现了幅度较大的重影。
    针对图A1我们做一个演示,通过这个演示能够看清这幅立体图像所存在的问题。首先是画面水平问题,就这幅图而言,看上去似乎不存在水平差异,但实际上呢?请看图A2。
    我们打开像差显示,同时将其中一幅画面的水平参数(也就是X轴)移动1.05%,请注意画面中心钻石状的物体,其实是存在少许的水平差异(白色横线为辅助标尺,方便进行对比);请看图A3的局部放大效果。
    这说明一个什么问题呢?那就是在现场拍摄中没有发现这个差异,因为它非常轻微,表面上看已经是很好了,如果不是通过软件分析可能永远都不会发现这个差异。有些会认为:眼睛看不出的差异可以忽略不计。事实上,偶尔出现这种细微差异对观看来讲没有大的影响,那如果是连续性的差异,哪怕是再细微的也会觉得不舒服;同时要考虑播放画面尺寸的影响,这点小差异在24寸屏幕上看不出,那如果是更大面积的显示屏幕呢?尤其是纤毫毕现的巨幕环境下谁能说一定看不出?撇开观看角度来讲,在3D立体拍摄制作中这种差异是不允许出现的,因为不符合规范、标准的要求。
    我们对这幅图像进行水平校正,对其中一幅画面进行升高0.2%的水平校正,也就是沿Y轴移动;请看图A4校正后的画面,同时请注意白色提示文字标注的地方*。图A4中完成了水平校正,两幅图像中间钻石状物体已经在同一水平线了;同时还有一个问题就是后面门把手出现了水平差异,那么白色文字提示的地方*又是什么问题呢?请看文字下方两条白色平行线里面,请看图A5的局部放大。
    A5中请仔细对比1和2两处,红绿双色的比例不一致。查看原始图像,很明显可以看到中间的这些圆圈物体是垂直平行于镜头面的,而且基本居中;这种情况下对于拍摄到的3D立体画面来讲,1和2标注处的红绿比例应该是一致的,不应该是A5中显示的那样一大一小。这是什么原因呢,我们初步分析是焦距问题,也就是两个画面大小不一致。接下来我们对焦段进行校正,请看图A6。
    在A6中我们将其中一幅画面进行了0.46%的缩放,缩放后的局部放大效果请看A7。在A7中可以看到1和2两处的红绿幅度基本一致了,这说明确实是存在焦段不统一的问题。大家可以同时对比一下A5和A7两者的差别。同时说一下,细心的朋友可能一早就发现了这个问题:在A1中可以明显看出最右侧的门把手存在大小不一的现象,因为红色比绿色大了一圈,这也说明了焦距却是存有差异。那么我们为什么以画面中的圆圈作为对比而没使用门把手作为对比呢?因为在3D立体后期校正中,首先要检查画面中心区域,其次是检查画面周边区域;倾斜失真、镜头畸变等等这些差异最先影响到的是画面周边而非中心,所以我们要先排除最简单的差异现象,再去考虑更为复杂的差异原因。
    图A8是校正后的立体图像,除了水平以及焦距的差异以外,还把汇聚点调整了一下;大家可以与原图像A1相比较一下:A1的重影集中在门把手上,而校正后的A8重影集中在前面的吊环上;A1的整体立体效果看上去有比较明显的塌陷感,感觉过于深邃;A8的整体立体效果相对来讲更饱满一些。至于更喜欢哪种立体效果就由您来决定吧。
    上述的案例一简单介绍了软件校正的概念,让大家有一个大体的了解,下面我们继续以实拍案例进行分析。
    案例二:请看图B1左下角的栏杆区域,从画面中间开始一直到画面左侧,栏杆呈现逐渐往上的差异(红色高出绿色);除此之外其他区域看上去都还是不错的,画面中心的人物也没有任何水平方面的差异。
    这是倾斜问题还是内倾角问题?或者是俯仰问题?我们首先排除内倾角问题,因为观察下面的栏杆,从左到右的红绿双色的垂直平行比例是一致的,那么这就基本排除了内倾角问题,因为内倾角差异有它的特征,这一点将在以下的案例中介绍。也不是俯仰问题,如果是俯仰的问题那么栏杆从左到右应该是同时出现差异,不会是左侧有差异而右侧没有。基于这几点分析,我们先从倾斜着手。
    我们先将倾斜进行校正,将一幅图像进行了-0.1%度的旋转,同时将整体水平向上提升0.5%(Y轴向);请看图B2。在图B2中可以看到栏杆的水平已经校正好了,但是出现了新的问题,那就是画面中心的人物水平,两个潜水员的头顶很明显的出现了差异;而上面悬挂的黑色音响也出现了差异。这种情况下我们就要考虑焦段问题,焦段不统一造成的画面大小不一致,那么我们继续调整。
    图3中可以看到,我们把其中一幅图像缩放了0.82%,缩放后大小产生变化,联动产生位置的偏移,所以我们重新校正水平:把画面水平垂直移动0.2%(Y轴)水平移动1.35%(X轴);经过这样的校正,整个画面匹配已经非常好了,画面中心以及四个边角都没有什么问题。这里将水平移动了1.35%的同时改变了汇聚点,将汇聚点移动到了栏杆部位(原始图像B1的汇聚点大约在潜水员的肩膀到背部的位置)。这样的目的是为了减轻或者是消除左下角栏杆区域的大幅重影,因为图B1中的这个区域看上去很不舒服,严重影响了整个画面的立体效果。请看图B6红蓝图以及图B4的融合图。
    对于案例二的拍摄画面来讲,上部的类似于飞碟状的物体距离镜头太近,而且自身体积又大,所以造成了涨眼的感觉;相对的后面栏杆自身体积比较纤细,而且距离镜头又远,所以重影现象比较明显;这种极端的相对应现象很难处理,因为无论把汇聚点放在哪里都会出现重影过大的区域。比如:
    汇聚点放在飞碟上,那么栏杆的重影非常大;
    汇聚点放在栏杆上,那么飞碟的重影非常大;
    汇聚点放在飞碟与栏杆之间,两者的重影都不小;
    这种情况下只能找到一个平衡点,所谓的平衡点就是兼顾画面的整体立体效果,而不是保证某一个区域的立体效果。基于此,我们在图B6中就把汇聚点放在了栏杆上。请大家对比一下B6和B1两幅图像立体效果的差别。这类现象在3D立体拍摄中很难避免,这属于难以控制的拍摄场景或拍摄场地的限制;因为我们在拍摄中不可能去改变他们的物理布局,如果能得话,把飞碟与栏杆的位置对换将是最佳方案。当然,我们要想办法尽可能的做出应对方案,可以通过一些拍摄技法缩小这种限制,这就涉及到摄影机与拍摄主体、前景、背景之间的距离关系,以及所连带的镜头交叉问题,还有被拍摄物体的体积比例与座标问题,他们之间的相互关系将在另外的文章中专门介绍。
    话说回来,如果场地受限,没有任何可调整机位的余地,那么就只能依靠后期软件进行校正。就这个场景的立体图像来讲,后期软件也校正不了那个飞碟涨眼的问题;这就要对软件校正有一个理性的认识:
    首先,软件校正也是有限度的,不是说所有问题全部都能解决,要什么效果有什么效果,这是不现实的;
    其次,虽然是3D立体画面校正,但却是基于平面图像的二次处理,不会改变拍摄场景的物理座标,更不是象三维建模一样的想怎么布局就怎么布局,这是很现实的;
    还有就是,软件校正是对轻微差异进行修正,对于出现重大失误的画面来讲只能改善,而不是完美。这一点不象2D转3D那样,可以任意摆布;对于拍摄出现重大失误的场景建议通过2D转3D的方案,那样会比较完美。
    案例三:这个案例与案例一的差异现象基本一致,只是差异的识别方式有所不同,我们再来介绍一下。
    图C1中可以明显看出屋角左侧的鸟存在水平差异,而右侧的小鸟却看不出有什么差异,那么我们先分析一下到底存在什么问题。
    图C2中我们使用像差模式并标以辅助线,可以看到屋顶和屋角的三只小鸟存在不同程度的水平差异,那么我们先从水平差异着手;顺便说一句,在进行校正处理的时候首先要解决的就是水平差异,因为两幅画面的水平基准是各项差异校正的前提。
    在图片C3中,我们以左侧屋角的小鸟为基本点进行校正,将画面水平整体上移0.9%;左侧小鸟对齐了,但是其他两只小鸟出现了更大的差异;请注意画面左侧的A处,红绿两条线不是完全平行的,而正常情况下应该是A右侧标注的那种完全平行的,这就说明存在倾斜差异;右侧的塔也可以看出存在倾斜差异。同时,我们考虑是否存在焦段差异,我们采用测量法来确定一下;请看图C4。
    图C4所示,我们是用PS软件分别对LR两幅图像进行测量,测量区域为左侧小鸟到右侧小鸟;结果如图C5:
    在图C5中可以看出,两幅图像的测量区域大小不一致(W数值)。接下来我们进行缩放以及倾斜的处理后,画面原本的差异已被校正,请看图C6。
    案例四:在这个案例中我们介绍一下稍微复杂的差异现象,请先看图D1。
    D1中我们发现一系列的问题:
    1、画面中心区域的男士看上去没有水平差异,后面墙上挂的壁画也没有水平差异;而画面右侧的女士却存在明显的水平差异,已经是上下四只眼了。
    2、画面左侧女士存在水平差异,可以看一下耳朵部位;女士头部上面的类似于水晶的装饰品存在明显差异,更重要的是,绿色部分明显高出红色很多,而下面的女士却是绿色低于红色很多;这种差异是不是很怪异呢?
    我们先从最基本的调整着手,先处理倾斜差异看一下会有怎样的反应,请看图D2:
    图D2中我们进行了0.41%的旋转、-0.1%的垂直移动;这时画面左侧的水晶装饰物、右侧女士的水平差异不存在了,整个画面看上去基本一致;我们再仔细观察,请注意红色圆点标注的几个部位,从左到右分别为:
    左侧女士衣服图案存在差异;
    中间男士裤脚存在差异;
    右侧女士衣角存在差异;
    这些差异分布区域以及差异程度不尽相同,这种情况不是单一的摄影机匹配问题,而是比较棘手的镜头畸变问题。细心的朋友或许早就发现了这个问题:画面左上部的门可以很明显的看出有变形,一直延伸到水晶装饰品区域都存在变形现象,整体感觉就是画面的左上角区域往外撇。
    接下来我们以镜头畸变为重点进行一系列的校正,各项调整请看图D3:
    图D3中我们进行了0.32%的倾斜旋转、-1.14%的水平失真、0.32%的垂直失真、0.05%的垂直上移等校正处理;这时整个画面看上去基本一致,红色圆点标注部位的差异也不存在了。就这个画面来讲,可以说拍摄效果不是很理想的,除了镜头畸变以外轴间距也过大,造成左侧的女士涨眼,背景墙壁以及窗户出现重影,而水晶装饰物也出现了较大重影。上面介绍的这些案例校正过程都是基于手工的处理,就是在软件中通过自己的经验以及对差异现象的判断后做出一些列的处理,之所以使用这种流程来介绍就是让大家能更为详细地了解。而且可以通过比较常用的AE、FCP、FCP X等软件来进行处理,在影片剪辑制作或者特效制作的过程中就能完成校正,不需要再使用其他软件进行导入导出的繁琐处理。
    介绍完了差异校正的概念以及手工校正的流程,那么我们在介绍一下自动化的软件校正过程。请看图E1、E2。
    图E1、2中可以看出差异很大并且不尽相同,也就是说存在各种类型的差异;接下来看一下怎样通过软件自动进行校正。请看图E3:
    首先是让软件进行分析,图E3中的红绿双色叉号是存在水平差异区域的指示;完成了初步的分析之后我们加入一系列的校正节点,其中最重要的就是“对齐”这个节点,加入这个节点后会有很多现象,都是针对常见的差异内置好的,选中应用即可;如果不知道是哪种类型的差异可以挨个试试,最终那个效果好就选哪一个;同时这些选项会有较为细致的微调功能,这就需要手工调整了,而一旦需要手工调整的话就要对存在的差异有所认识(图E4)。
    完成校正后的最终效果(图E5),在软件里把这个场景的汇聚点放在了前面屋檐位置(绿色圆圈处)。
    至此就完成了3D立体后期校正的介绍与演示,旨在抛砖引玉、共同交流;如果您感兴趣的话请关注我们其他关于3D立体拍摄制作技术的系列文章。
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作者:上海动影传媒


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