Despill

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Spill, BG ist nicht nicht korrigiert
Despill green limited by red

Spill bezeichnet die Kontamination von Vordergrundpixeln mit der Screenfarbe. Diese entsteht bei der Aufnahme u.a. durch

  • starke Lichtabstrahlung der großen Fläche des Screens auf das Vordergrundobjekt
  • Spiegelungen (z.B. an Brillenbügeln)
  • feinste Details im FG (z.B. Haare), die im Bild kleiner als ein Pixel sind und somit eine Mischung aus ihrer Eigenfarbe und dem umgebenden Screen für dieses Pixel ergeben.

Im Beispielbild ist der blau-violette Saum um das Vordergrundobjekt sehr deutlich zu erkennen.
Das Ziel des Despill- oder Spill Removal-Prozesses ist, diese Kontamination zu entfernen, indem die Verfärbung entfernt oder durch die Farbe des Hintergrundes ersetzt wird.

Spill-Map

Als erstes wird eine Spill-Map am Beispiel eines Greenscreens berechnet. Die Spill-Map ein Graustufenbild, das überall dort Informationen aufweist, wo der Wert des Kanals mit der Screenfarbe höher ist, als in einem Vergleichsbild. Das kann z. B. einer der beiden verbleibenden Farbkanäle sein.
Hierzu wird pixelweise verglichen, ob der Kanal mit der Screenfarbe (im Beispiel Grünkanal) heller ist, als einer der anderen Kanäle. Im Beispiel wurde der Rot-Kanal ausgewählt, da die Hauttöne mehr Rot als Blau aufweisen. Dieser Vergleich kann im einfachsten Fall durch Subtraktion G - R erfolgen. Die Spillmap enthält somit je Pixel den Wert um den Grün den Rot-Wert überschreitet. Ist der Grün-Wert niedriger als der Rot-Wert, ergibt sich ein negativer Wert und das Pixel ist schwarz.
Überall, wo ein Wert G - R > 0 vorkommt, also Informationen in der Spill-Mal vorhanden sind, wird die anschließende Spill-Operation mit dem Wert aus der Map durchgeführt.
Der Prozess zur Erstellung der Spill-Map lässt sich komplexer gestalten (s.u.), um mehr Kontrolle über die Spill-Map zu erlangen.
Wird die Spill-Map über eine Expression realisiert, entspricht der Teil mit der if-Abfrage der Spill-Map. (if g1>r1)

Spill-Operation

Expression Despill green limited by red
Expression Despill green limited by Avg[red,blue]

Die Spill-Operation entfernt die Kontamination des Vordergrundes möglichst rückstandsfrei auf Grundlage der Spill-Map. Im einfachsten Fall wird die Spill-Map vom Grün-Kanal subtrahiert. Hierbei wird der Grün-Wert analog zur Spill-Map auf den Rot-Wert begrenzt. Diese einfache Operation kann bei geeignetem Material bereits zu einem guten Ergebnis führen.
Der Gedanke hinter diesem Verfahren ist, dass die Screenfarbe (grün) im Vordergrund nur mit einer Intensität vorkommt, die unter der Intensität der beiden verbleibenden Farben liegt. Liegt der Grün-Wert also über Rot (oder Blau), ist davon auszugehen, dass es sich entweder um den Screen selbst handelt oder um Kontamination des Vordergrundes. Wird kein zufriedenstellendes Ergebnis erreicht, besteht einerseits die Möglichkeit, die Spill-Map auf verschiedene Weisen zu manipulieren, andererseits kann die Spill-Operation variiert werden.
Wird die Spill-Map über eine Expression realisiert, entspricht der then...else Teil der Spill-Operation. In der Expression stehen die beiden Kommata für then und else. (,r1,g1)

Varianten der Spill-Map

Grün begrenzt auf den Mittelwert von Rot + Blau (AVG (R,B))
Grün begrenzt auf 90% Rot
Grün begrenzt auf 10% über dem Mittelwert von Rot + Blau

Varianten der Spill-Operation

Die Spill-Map kann z.B. einen Color Corrector-Node maskieren. Auf diese Weise lassen sich die vielfältigen Manipulationsmöglichkeiten nutzen. Diese werden durch die Spill-Map nur auf die Bereiche angewandt, die eine Korrektur erfordern.
Ein weiterer hilfreicher Node kann HueCurves sein. Durch Unterdrückung einer Farbe (Color Suppression) oder selektive Farbverschiebung (Hue Shift) lassen sich, ggf. auch nach dem eigentlichen Spill Removal, noch feine Korrekturen vornehmen.

Woher kommen die Farbrückstände nach den Despill?

Der Grünkanal wird in den Pixeln, die einen höheren Grün- als Rot-Wert haben, auf den Rot-Wert reduziert. Beide Werte sind somit gleich und ergeben ein Gelb, zu dem ggf. noch der Blau-Anteil hinzukommt.

Literatur, Links

Hasche, E., & Ingwer, Patrick. (2016). Game of Colors: Moderne Bewegtbildproduktion Theorie und Praxis für Film, Video und Fernsehen (X.media.press). Berlin, Heidelberg: Springer Vieweg. Kap. 8.6.2