Файл: Компьютерная графика. Спецэффекты.pdf

К полноцветным (true color) относятся типы изображений с глубиной цвета не менее 24 бит, то есть каждый пиксель такого изображения кодируется как минимум 24 битами, что дает возможность отобразить не менее 16,7 миллиона оттенков. Поэтому иногда полноцветные типы изображения называют True Color (истинный цвет).

Если мы работаем с черно-белыми изображениями, то цвет кодируется нулем или единицей. Никаких проблем в этом случае не возникает. Для несложных рисунков, содержащих 256 цветов или столько же градаций серого цвета, нетрудно пронумеровать все используемые цвета. Но, для изображений в истинном цвете, содержащих миллионы разных оттенков, простая нумерация не подходит. Для них разработаны несколько моделей представления цвета, помогающих однозначно определить любой оттенок. Цветовые модели позволяют с помощью математического аппарата описать определённые цветовые области спектра.

Цветовая модель (режим) представляет собой правило обозначения цветов пикселей документа. Так как компьютер использует для обозначений цветов числа, необходимо ввести некоторое правило преобразования этих чисел в отображаемые устройствами вывода цвета и наоборот. Таких правил может быть несколько, поэтому каждое из них получает своё название.

Наиболее распространёнными цветовыми моделями являются:- битовый – 2 цвета – чёрный и белый;- серый – 256 градаций серого;- RGB – red, green, blue – красный, зелёный, синий;- CMYK – Cyan, Magenta, Yellow, blacK –голубой, пурпурный, желтый, черный. Разные режимы нужны для того, чтобы отобразить в файле особенности последую щеговывода изображения на какое-либо устройствоили сохранения в файле. Разные устройствавывода изображений могут работать поразличным принципам, используя физическиеявления, не имеющие друг с другом практическиничего общего. Например, на экране монитора сэлектронно-лучевой трубкой (а также аналогичного телевизора) изображение строится при помощи засветки люминофора пучком электронов. При таком воздействиилюминофор начинает излучать свет. В зависимости от состава люминофора, этот светимеет ту или иную окраску. Для формирования полноцветного изображения используетсялюминофор со свечением трех цветов — красным, зеленым и синим. Поэтому такойметод формирования цвета называют RGB (рис.1.4.) (Red, Green, Blue — Красный,Зеленый, Синий).

Сами по себе зерна люминофора разных цветов позволяют получить толькочистые цвета (чистый красный, чистый зеленый и чистый синий). Промежуточные оттенкиполучаются за счет того, что разноцветные зерна расположены близко друг к другу. При этом их изображения в глазу сливаются, а цвета образуют некоторый смешанныйоттенок. Регулируя яркость зерен, можно регулировать получающийся смешанный тон.

Например, при максимальной яркости всех трех типов зерен будут получен белый цвет,при отсутствии засветки - черный, а при промежуточных значениях - различные оттенкисерого. Если же зерна одного цвета засветить не так, как остальные, то смешанный цветне будет оттенком серого, а приобретет окраску. Такой способ формирования цветанапоминает освещение белого экрана в полной темноте разноцветными прожекторами.

Свет от разных источников складывается, давая различные оттенки. Поэтому такое представление цвета (цветовую модель) называют аддитивной (суммирующей). При выводе изображения на печать используются другие технологии. Это может быть, например, струйная печать или многокрасочная печать на типографской машине. В этом случае изображение на бумаге создается при помощи чернил разных цветов.

Накладываясь на бумагу и друг на друга, чернила поглощают часть света, проходящего сквозь них и отражающегося от бумаги. Если чернила густые, то они сами отражают свет, но не весь. Таким образом, отраженный от картинки цвет приобретает ту или иную окраску, в зависимости от того, какие красители и в каких количествах были использованы при печати. Обычно при таком способе цветопередачидля получения промежуточных оттенков используются чернила четырех цветов: голубой, пурпурный, желтый и черный. Такую цветовую модель называют CMYK (рис.1.5.) — Cyan, Magenta, Yellow, Blасk (Голубой, Пурпурный, Желтый, Черный). Теоретически для получения любого из оттенков достаточно только голубого, Рисунок 1.5 - Цветовая модель CMYK желтого и пурпурного цветов. Однако на практике крайне сложно получить их смешением чистый черный цвет или оттенки серого.

Так как в цветовой модели CMYK оттенки образуются путем вычитания определённых составляющих из белого, ее называют субтрактивной (вычитающей). Кроме различных печатающих устройств, эта цветовая модель используется в фотопленке и фотобумаге. Там также содержатся слои, чувствительные к голубому, желтому и пурпурному свету. В файлах изображений, сохранённых в режимах RGB и CMYK, для каждого пикселя записываются значения всех трех или четырех компонентов.

Для вывода изображения на черно-белые (монохромные) устройства, а также для некоторых других целей лучше всего подходит изображение в режиме градаций серого (grayscale). В этом режиме для каждого пиксела записывается только одно значение — его яркость.

При печати изображений на некоторых принтерах, а также для получения определённых изобразительных эффектов используется режим Bitmap (Битовый). В этом режиме любая точка изображения может быть либо белой, либо черной.

Существуют и другие цветовые режимы. Например, для записи изображений в форматах, ограничивающих допустимое число цветов (таких как GIF), эти изображения надо предварительно перевести в режим индексированных цветов. При этом составляется палитра, которая и используется при дальнейшей работе.

Палитра (palette) - набор цветов, используемых в изображении или при отображении видеоданных. Палитру можно воспринимать как таблицу кодов цветов (обычно в виде RGB-троек байтов в модели RGB). Палитра устанавливает взаимосвязь между кодом цвета и его компонентами в выбранной цветовой модели. Палитра может принадлежать изображению, части изображения, операционной системе или видеокарте. При попытке использовать не входящий в палитру цвет он заменяется ближайшим цветом, занесенным в неё

Глава 3. Спецэффекты и его применение

3.1 История создания спецэффектов

Спецэффект -- технологический приём в кинематографе, на Спецэффект — технологический приём в кинематографе, на телевидении, на шоу и в компьютерных играх, применяемый для визуализации сцен, которые не могут быть сняты обычным способом (например, для визуализации сцен сражения космических кораблей в далёком будущем).

Спецэффекты также часто применяются, когда естественная съёмка сцены слишком затратна по сравнению со спецэффектом (например, съёмка масштабного взрыва). Спецэффекты применяются и для улучшения или модификации уже предварительно отснятого видеоматериала (например, для наложения погодной карты как фон для телеведущего, рассказывающего о прогнозе погоды).

Спецэффекты родились почти сразу с зарождением кинематографа. Первые анимационные фильмы начала 1900-х были созданы на основе комических иллюстраций и персонажей из популярных комиксов того времени с использованием покадрового метода. Создателем классических спецэффектов был Жорж Мельес.

Первым фильмом, в котором спецэффекты играли существенную роль, считается двухминутная лента Мельеса «Замок Дьявола», в которой зрителю были продемонстрированы появления, исчезновения и трансформации людей и предметов в антураже готического замка. Первый полнометражный анимационный фильм Уолта Диснея «Белоснежка и семь гномов» был выпущен 21 декабря 1937 года. Некоторые примеры ранних спецэффектов получены с помощью колоризации — ручного раскрашивания кадров. Анимация «Динозавр Герти» была создана по эскизу художника Уинзора Мак-Кея. В своем эпохальном фильме 1927 года, режиссер Фриц Ланг создал мрачный мир Метрополиса в мельчайших подробностях используя миниатюрные модели.

Матовые картины были неотъемлемой частью многих фильмов. Без этих спецэффектов было бы ни статуи Свободы, торчащей из песка в последней сцене в Планете обезьян, ни Изумрудного города, ни величественного особняка Тара в «Унесенных ветром».

3.2 Оптические спецэффекты

Рирпроекция. Снятый заранее фон проецируется на экран, перед которым играют актеры. Наиболее частое применение -- в сценах, где герои ведут автомобиль. В этом случае автомобиль -- макет, построенный на съемочной площадке, а придорожный пейзаж спроецирован на экран.

Двойная экспозиция. Необходимые элементы доснимаются на пленку с уже отснятой последовательностью кадров. В наиболее сложных сценах используется многократная экспозиция, когда на одну и ту же пленку снимают три раза и более. Такая технология применялась в первых трёх фильмах из серии «Звёздные войны» для съёмки массовки (не хватало статистов).

Блуждающая маска. Метод совмещения основного объекта съемки с нужным фоном при помощи применения киносъемочного аппарата, позволяющего производить съемку одновременно на две кинопленки. Основной объект снимается в студии на специальном фоне, засвечиваемом мощным источником инфракрасного излучения и одновременно затемненном в видимой части спектра. В аппарат заряжается обычная кинопленка, нечувствительная к инфракрасному свету, и инфракрасная обращаемая пленка высокого контраста. После съемки инфракрасная пленка обрабатывается и снова заряжается в аппарат, совмещенная с непроявленной с точностью до кадра. После этого снимается необходимый для сцены фон. Проявленная пленка выполняет роль маски и закрывает участки светочувствительной кинопленки, на которых отснят главный объект. Таким образом, после проявления на одной пленке получается изображение, экспонированное совершенно разными сценами. Пример такой комбинированной съемки -- полет Вольки и Хоттабыча на ковре-самолете.

Хромакей (Chroma key). Телевизионный аналог «блуждающей маски». Выполняется при помощи электронного монтажа двух изображений, при котором основное (например, изображение комментатора) снимается на ярком однотонном (ключевом) фоне -- обычно сине-зеленом. При обработке изображения с двух источников совмещаются таким образом, что ключевой тон заменяется другим изображением.

Контроль движения. Такая технология применяется, когда необходимо снять несколько макетов, движущихся по одной траектории. Специальная система автоматических приводов позволяет оператору управлять камерой дистанционно и программировать ее движения. Потом в кадр помещается другой макет, и камера делает новый проход, в точности повторяющий предыдущий. Полученные изображения совмещаются.