宗 政

（上海東海職業(yè)技術(shù)學院 傳媒學院，上海 200000）

1 影視后期摳像技術(shù)概述

影視后期摳像技術(shù)是一種將圖像或視頻中某個部分分離出來的技術(shù)，可以通過采取圖像中的某種顏色值或亮度值來定義透明區(qū)域，使得素材上所有具有類似顏色或亮度值的像素都轉(zhuǎn)變?yōu)橥该鞯?，從而提取主體。影視后期摳像技術(shù)是影視特效合成中常用的背景透明方法之一，通過對指定區(qū)域的顏色進行去除，使其透明化，來完成與其他素材的合成。該技術(shù)可用于多種場景，如背景替換、人物合成及虛擬場景制作等。

2 摳像技術(shù)的原理

影視摳像技術(shù)的基本原理是利用計算機視覺和圖像處理技術(shù)，通過像素級別的分割算法，將目標對象與背景進行分離。摳像技術(shù)通過對圖像或視頻中每個像素的顏色和亮度信息進行分析和處理，將目標對象識別出來，并將其從背景中提取出來[1]。

在摳像過程中，首先需要對輸入圖像或視頻進行分析，以確定需要摳除的區(qū)域和背景區(qū)域。這個過程可以通過顏色分析和邊緣檢測等技術(shù)實現(xiàn)。顏色分析可以通過分析每個像素的顏色信息來確定目標對象和背景的界限，邊緣檢測則可以通過識別圖像或視頻中的邊緣信息來確定目標對象的輪廓。只要目標對象和背景區(qū)域被確定下來，就可以利用各種摳像算法來對圖像或視頻進行摳像處理。常用的摳像算法有基于顏色的摳像、基于亮度的摳像以及基于紋理的摳像等。

除了基本的摳像算法，還可以使用一些高級的軟件功能來進一步優(yōu)化摳像效果。例如，可以使用跟蹤技術(shù)來對移動的目標對象進行動態(tài)摳像，以實現(xiàn)更自然、更真實的合成效果；可以利用深度學習技術(shù)對每個像素進行分類，以更準確地識別目標對象和背景；可以利用虛擬背景技術(shù)來制作更為逼真的虛擬背景，以提高摳像效果等。

3 影視后期摳像技術(shù)分析

3.1 基于顏色摳像

基于顏色的摳像是一種常用的影視后期摳像方法，通過指定一種或多種顏色，軟件會自動將圖像中這些顏色和與之相近的顏色摳掉，從而實現(xiàn)將圖像中某個區(qū)域與背景分離的目的。在實際應用中，使用基于顏色的摳像技術(shù)需要注意以下幾點：

（1）鍵出的顏色與需要保留的顏色反差越大，越有利于顏色摳像；

（2）針對不同的素材類型和需求，需要選擇合適的摳像方法以獲得更好的效果；

（3）進行摳像過程中，要注意參數(shù)調(diào)整的精細程度，以確保摳像效果的完美；

（4）處理細節(jié)區(qū)域時，可以使用遮罩或其他工具進行輔助，以獲得更好的效果。

盡管基于顏色的摳像快速高效，但是其缺點也不容小覷，主要表現(xiàn)在以下方面。

（1）限制條件高?；陬伾膿赶窦夹g(shù)要求前景中不能出現(xiàn)與背景顏色接近的物品，比如某些綠色植物等，否則容易被摳除。

（2）環(huán)境成本高。為了獲得更好的摳像效果，需要使用綠幕搭建拍攝場景，并要求光照均勻、無陰影。這需要較高的投入和專業(yè)知識。

（3）細節(jié)處理難度大。對于一些細節(jié)區(qū)域如人物的毛發(fā)、樹葉等，基于顏色的摳像技術(shù)可能難以準確地摳除，需要結(jié)合其他工具和方法進行處理。

（4）依賴預設(shè)條件。對于復雜的素材，基于顏色的摳像技術(shù)需要預設(shè)一些參數(shù)條件，如色彩范圍、容差等。如果預設(shè)不當，可能會影響最終的摳像效果。

3.2 基于邊緣摳像

基于邊緣的摳像方法通過檢測圖像中目標對象的邊緣，使用邊緣檢測工具或濾波器等來實現(xiàn)摳像，常常需要手動指定目標對象的邊緣或使用自動邊緣檢測技術(shù)如Sobel、Canny 等算法來實現(xiàn)[2]。基于邊緣的摳像方法在處理具有清晰邊緣的素材時效果較好，但對于邊緣較為模糊或復雜的素材則難以獲得理想的摳像效果。在實際應用中，基于邊緣摳像技術(shù)需要注意以下幾點。

（1）選取合適的邊緣檢測算法。針對不同的素材類型和需求，需要選擇合適的邊緣檢測算法以獲得更好的效果。例如，對于一些細節(jié)區(qū)域的處理，Canny 算法可能更為合適，而對于一些顏色較為復雜的素材，Sobel 算法可能更為快速高效。

（2）注意細節(jié)區(qū)域的處理。在摳像過程中，需要注意細節(jié)區(qū)域的處理，如人物的毛發(fā)、樹葉等，這些區(qū)域可能難以被準確地檢測和摳除，需要結(jié)合其他工具和方法進行處理。例如，可以使用筆刷工具手動繪制這些區(qū)域的透明區(qū)域，或者使用蒙版技術(shù)進行處理。

（3）進行形態(tài)學處理。為了更好地提取目標對象，可以在摳像之后進行形態(tài)學處理，如膨脹、腐蝕等，以進一步去除背景邊緣和填充孔洞。通過形態(tài)學處理，可以使得目標對象的邊緣更加平滑，去除一些不必要的毛刺和噪點。

（4）控制參數(shù)的精細程度。在摳像過程中，要注意參數(shù)調(diào)整的精細程度，以確保摳像效果的完美。例如，對于一些顏色較為復雜的素材，需要適當調(diào)整色彩范圍和容差等參數(shù)，以獲得更好的摳像效果。

（5）考慮光照和陰影的影響。光照和陰影對于邊緣檢測的效果有很大的影響，因此在進行邊緣檢測之前，需要調(diào)整好光照條件，避免陰影和暗部區(qū)域的出現(xiàn)。如果素材中存在陰影和暗部區(qū)域，需要進行適當?shù)奶幚?，如調(diào)整亮度、增加陰影等。

（6）多次嘗試和測試?；谶吘墦赶裥枰啻螄L試和測試，針對不同的素材和需求，需要采用不同的參數(shù)設(shè)置和處理方式。因此，在實際應用中，需要進行多次嘗試和測試，不斷調(diào)整參數(shù)和處理方式，以獲得最好的摳像效果。

3.3 基于特征摳像

基于特征摳像方法通過分析圖像中的特征信息如紋理、形狀等，將目標對象摳出來。它常常使用一些機器學習算法如尺度不變特征變換（Scale-Invariant Feature Transform，SIFT）、加速魯棒特征檢測（Speeded Up Robust Features，SURF）等，來提取圖像中的特征信息，然后使用分類器或聚類算法等來實現(xiàn)目標對象的分割和摳像?；谔卣鞯膿赶穹椒ㄔ谔幚砭哂忻黠@特征差異的素材時效果較好，但對于特征較為相似或復雜的素材則難以獲得理想的摳像效果。在實際應用中，基于特征摳像技術(shù)需要注意以下幾點。

（1）光照和陰影處理。光照和陰影對于基于特征摳像技術(shù)的影響非常大。因此，進行摳像處理時，需要特別關(guān)注對光照和陰影的處理。如果圖像或視頻中存在陰影或暗部區(qū)域，需要進行適當?shù)奶幚?，如調(diào)整亮度、增加陰影等。

（2）運動模糊處理。對于運動模糊的圖像或視頻，基于特征摳像技術(shù)的效果可能會受到影響。這時需要使用更為先進的技術(shù)來處理運動模糊問題。

（3）算法優(yōu)化?；谔卣鲹赶窦夹g(shù)需要使用大量的算法和計算機視覺技術(shù)來進行處理。因此，算法的優(yōu)化和改進也是非常重要的。

3.4 遮罩摳像

遮罩摳像是通過手動或自動創(chuàng)建遮罩，將目標對象從背景中分離出來的技術(shù)，常常需要使用繪圖軟件或圖像編輯工具來手動繪制遮罩，也可以使用自動跟蹤或機器學習算法來生成遮罩。遮罩摳像方法在處理具有明顯形狀、紋理等特征的目標對象時效果較好，但對于目標對象的大小、形狀等限制較大，不適合處理多樣化的素材[3]。遮罩摳像的實際應用需要注意以下幾點。

（1）特征提取的準確性。特征提取的準確性是影響遮罩摳像效果的關(guān)鍵因素之一。如果特征提取不準確，會導致創(chuàng)建的遮罩與目標對象不匹配，從而影響摳像效果。

（2）遮罩的精細度。遮罩的精細度也是影響摳像效果的重要因素。如果遮罩過于粗糙或不完整，會導致?lián)赶裥Ч焕硐?，甚至出現(xiàn)殘留的背景。

（3）細節(jié)處理。與基于邊緣摳像技術(shù)類似，遮罩摳像也需要進行細節(jié)處理。對于一些細節(jié)區(qū)域，如人物的毛發(fā)、樹葉等，需要進行更為精細的處理。這可能需要使用更為高級的技術(shù)方法，如用筆刷工具手動繪制透明區(qū)域，或者使用蒙版技術(shù)進行處理。

（4）軟件和硬件要求。遮罩摳像需要使用專業(yè)的影視后期制作軟件，如Adobe After Effects、DaVinci Resolve 等。由于需要創(chuàng)建較為精細的遮罩，因此遮罩摳像對硬件的要求也較高，需要高性能的計算機硬件和顯示設(shè)備。

3.5 多技術(shù)結(jié)合摳像

單一的素材摳像技術(shù)往往難以取得理想的效果。因此，在很多情況下，需要結(jié)合多種技術(shù)來實現(xiàn)更好的素材摳像效果。例如，可以將基于顏色摳像和基于邊緣摳像方法結(jié)合起來，使用一種自適應的算法來根據(jù)素材的不同特點自動選擇合適的摳像方法；也可以將基于特征摳像和遮罩摳像方法結(jié)合起來，使用機器學習算法來自動識別和跟蹤素材中的特征信息，然后使用手動或自動創(chuàng)建的遮罩將目標對象分離出來。多技術(shù)結(jié)合的摳像方法能夠取得較好的效果，但需要耗費更多的時間和精力進行處理[4]。下面列舉幾種常用的技術(shù)。

（1）靜態(tài)影視摳像技術(shù)。這種技術(shù)包括基于通道的摳像和基于遮罩的摳像等。對于比較復雜的圖片，可以采用基于通道的摳像技術(shù)，打開人物圖，用鋼筆工具選取人物主體部分，建立新圖層，將選取的人物主體復制到該圖層，并對背景與主體對比強烈的通道進行復制和調(diào)整，最終選取需要的部分。對于動態(tài)的影視素材，則可以采用基于遮罩的摳像技術(shù)，通過創(chuàng)建與目標對象相同或相似特征的遮罩來提取目標對象。

（2）動態(tài)影視摳像技術(shù)。這種技術(shù)主要基于運動跟蹤和遮罩摳像等方法。對于動態(tài)的影視素材，需要先對目標對象的運動進行跟蹤，獲取目標對象在各個幀中的位置和大小，然后創(chuàng)建與目標對象相同或相似特征的遮罩，將目標對象提取出來。

（3）基于深度學習的摳像技術(shù)。這種技術(shù)主要利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡對圖像進行學習和訓練，從而實現(xiàn)對目標對象的提取和背景的分離?；谏疃葘W習的摳像技術(shù)需要對大量的訓練數(shù)據(jù)進行處理和學習，以獲得更準確的摳像效果。

4 影視制作中的應用

隨著計算機圖形技術(shù)的成熟，影視后期摳像技術(shù)也廣泛應用于各個領(lǐng)域，如廣告制作、影視制作及教育領(lǐng)域等，主要應用在以下幾種場景。

（1）替換背景。摳像技術(shù)可以對圖像或視頻中的特定區(qū)域進行提取，使其與新的背景進行合成，從而實現(xiàn)背景的替換。這種方法常用于拍攝過程中無法得到理想的背景，或者需要對現(xiàn)有素材的背景進行處理的情況[5]。

（2）制作特效。摳像技術(shù)可以與粒子系統(tǒng)等特效技術(shù)結(jié)合使用，制作出豐富多彩的視覺效果。例如，通過摳像技術(shù)將人物從背景中提取出來，再與特效進行合成，可以制作出各種神奇的特效效果，如穿越時空、飛天遁地等。

（3）畫面美化和修復。摳像技術(shù)可以對畫面中的瑕疵和缺陷進行修復和彌補，如去除雜質(zhì)、調(diào)整色調(diào)、增強明暗對比等，從而使畫面更加清晰、真實、自然。

（4）制作字幕和圖形。摳像技術(shù)可以用于制作字幕和圖形。影視后期制作往往需要添加字幕和圖形來輔助傳達信息。通過摳像技術(shù)，可以將字幕和圖形制作成透明背景，使其能夠與視頻素材進行完美的合成。

5 結(jié) 語

影視后期摳像技術(shù)是影視后期制作不可或缺的一項技術(shù)。利用摳像技術(shù)，后期制作人員可以更加靈活地對圖像和視頻進行處理，實現(xiàn)更多的創(chuàng)意效果。隨著技術(shù)的成熟，目前摳像技術(shù)已經(jīng)能實現(xiàn)自動化智能摳像和實時摳像。相信在不久的將來，摳像技術(shù)會更容易讓用戶所接受，其適用范圍會越來越廣。