演播室抠像地板(虚拟演播室之色键器)

Posted 2023-06-01

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演播室抠像地板(虚拟演播室之色键器)

色键（英语：Chroma key），又称色度键或色度键控，这是因为蓝色或绿色是经常被应用的两种颜色。是指为了让前景更容易的取出，在前景后面会放上一片绿色或蓝色的布，使前景与后景的反差较大，由此可以较容易的取出前景。此技术在电影或电视新闻播报（播音员常坐在绿幕前，而后景是被替换成别的景色）中被广泛应用，微同步13552038551。

色键器是实现虚拟演播室神奇效果的一个不可缺少的重要环节。可分为硬色键和软色键。色键技术出现的年代与电视产生的年代相仿，甚至在电影出现的时代就有所应用。在电视技术的早起，只有黑白电视的时候，一种色键的前身，亮键技术就已经被使用了。

以上提出的色键、亮键技术都是基于同一个思想，即把一种特定的颜色从一副图片中去除掉，再将另外一副图像元素加入到这幅图像中，从而钩虫一副由两个不同图像源合成的图像。亮键技术就是讲图像中最亮的部分或最暗的部分抠掉，然后用其他的背景图像取代。而在色键技术中，某个指定的颜色会被作为一个键信号用来决定图像中的哪一个部分将被扣掉。从原理上讲，色键的实现方法比亮键更复杂。为了判断视频图像中的哪部分被视频图像中的哪部分被扣掉，需要对图像中每个像素中的色彩组成元素，即亮度、亮度、色调与预先指定颜色的色彩组成元素的数值和相位进行判断。

色兼抠像原理

对于色键器，通过用蓝色作为背景，有时也会用绿色作为背景色。虽然理论上任何一种颜色都可被使用，但是多数情况下使用蓝色作为背景，这是出于多方面的考虑。一个主要得原因是蓝色是肤色的互补色或称为反色，由于大部分时间主持人在蓝箱里面，所以很容易区分人的肤色和蓝色的背景。另一个使用蓝色背景的原因是，背景的蓝色反射到主持人身上相对于其他颜色的反射更容易处理些。也就是说，色键更容易去掉反射到主持人身上的蓝色。如果使用绿色背景，它有一个优势，即摄像机对绿色的敏感程度强于对其他颜色，并且摄像机中的绿色讯道具备更多的细节。但是绿色溢出非常明显，明显超过了其他颜色。总之，与使用绿色背景相比，人们在蓝色的背景下工作时心情会更加愉快，并且感到更习惯些。

多年来，色键器已经在电视节目制作的各个方面得到了广泛的应用。它用来将两幅没有任何关联的图像合成在一起。有时需要设计一个大型的实景二演播室空间狭小，或者搭建费用有限，解决的办法是：只需在演播室中搭建一小部分的实景，其余部分通过一副图像代替。这就需要通过色键器将图像与实景合成，从而巧妙地解决了这个问题。

在演播室中，主持人或播音员身后的蓝色背景被另外一副背景图形所替代，这是色键器的一个简单应用。只有正确地调整了色键器的参数，主持人语虚拟背景的合成就会产生逼真的视觉效果。通常，主持人和播音员是在演播室中的蓝色或绿色背景中进行拍摄，图像中的蓝色部分会被其他背景图像所替换。背景图像可以是一副静态的图片，也可以是来自放像机的动态视频图像。例如，气象图或云图可以放到气象预报员的身后，卫星传送的新闻事件的视频也可以作为播音员的背景，舞蹈着或者演唱演员的背景可用手绘的美术作品替代。当然，主持人和实景道具均可作为前景出现，色键器能够将前景与背景完美地合成到一起。

色键器是专门进行抠像合成的设备。色键器可以作为演播室中切换台的一个组成部分，也可以是一台独立的设备。对于多通道切换台，它的每个通道都包含一个色键器。色键器可以分为两种类型，一种是非线性色键器，一种是线性色键器。前一种用于非线性或者开关式的色键处理，这种色键器接受前景和背景的两路视频信号，经合成后输入一路视频信号，它必须根据设置的参数合成输入的视频信号。较早的色键器通常是在扫描每一帧输入视频图像的过程中在前景和背景图像之间的切换处理，当在前景图像中出现蓝色时，将背景的图像信号切换到输出时候，当前景图像中没有蓝色时候，将前景图像信号切换到输出中。课件这里只有两种可能性，这种开关方式会带来许多问题。比如需要对蓝翔中主持人的发丝进行精细处理时，沿着每条扫描线在前景和背景视频图像之间进行切换时，不得不以非常快的速度执行，而这种快的速度并不总能达到。一个不适当的切换速度将会造成输出图像细节上的损失。

采用非线性或者开关式的色键器还有另外一个局限，那就是不能处理透明或半透的物体，如烟雾。正确的透明处理意味着能偶通过前面的透明物体看到一些后面的虚拟场景。这种效果无法通过非线性的色键器实现，它只能在前景和背景之间开关式地切换处理，并输出效果不真实，体现不出前景半透的效果。

线性色键器能够根据前景图像中每个像素中的蓝色值，按比例地合成前景和背景的图像。最终合成的图像可以是完全的背景图像，也可以是完全的前景图像，或者两者的混合。

前景主持人或道具投射到蓝箱立面和地板上的阴影是一个需要关注的问题。优秀的色键器能偶很好地处理阴影，并且产生过一个逼真的效果。当蓝箱上没有阴影时，合成信号中的虚拟背景颜色应该是明亮的，而在前景中有阴影的地方虚拟背景的亮度将被抑制，以便在合成图像中产生阴影效果。