Mask или Matte? Что было первым и какая между ними разница:)
Mask: Интересующие нас это — То, что маскирует; предлог или уловка.
(компьютерная графика) Двухцветное (черно-белое) растровое изображение, созданное на основе изображения, используемое для создания прозрачности изображения. (А здесь внимание! Это общеупотребительное понимание)
Matte: В основном это Матовый, не отражающий свет.
И (кино) Фон, часто нарисованный или созданный с помощью компьютеров
Но в VFX это всё немного другое. Не буду говорить за все Программы (Compositor) для композитинга, остановлюсь на Fusion.
Каналы
Цветовые каналы RGB
Красный, зеленый и синий каналы любого неподвижного изображения или видеоклипа объединяются аддитивно и представляют все, что мы можем увидеть с помощью видимого света. Каждый из этих трех каналов сам по себе представляет собой полутоновое изображение. При аддитивном объединении эти каналы представляют полноцветное изображение.
Альфа-каналы
Альфа-канал - это встроенный четвертый канал, определяющий различные уровни прозрачности RGB-изображения. Альфа-каналы обычно встраиваются в RGB-изображения, создаваемые в приложениях компьютерной графики. В Fusion белый цвет обозначает сплошные области, а черный - прозрачные.
Значения шкалы серого варьируются от более непрозрачных (светлых) до более прозрачных (темных).
Если вы работаете с альфа-каналом, импортированным из другого приложения, в котором эти соглашения изменены на противоположные, не бойтесь. Каждый узел, способный использовать альфа-канал, также способен его инвертировать.
Одноканальные маски
Несмотря на сходство с альфа-каналами, каналы масок - это одноканальные изображения, внешние по отношению к любому RGB-изображению и обычно создаваемые Fusion в одном из доступных узлов Mask. Узлы масок уникальны тем, что они распространяют одноканальные данные изображения, которые определяют, какие области изображения должны быть сплошными, а какие - прозрачными. Однако маски также могут определять, какие части изображения должны быть затронуты определенной операцией, а какие нет. Каналы масок предназначены для подключения к определенным входам масок узлов, включая входы Effect Mask, Garbage Mask и Solid Mask.
А теперь кратко Mask (Маска) — это то, что ограничивает влияние Эффекта, под эффектом может пониматься что угодно, всё что вы подключите в синий вход узла.
Matte (Матте) Я предпочитаю использовать такое произношение, оно более благозвучное, от того, что используют наши переводчики Мэтт))
Это отдельное вспомогательное изображение используемое в композитинге. Вообще, лучшая ассоциация для этого слова, то что это слово означает сразу и коврик/циновку и матовость, поэтому держите это у себя в уме.
Для пояснения приведу слова Ron Brinkmann из его книги "The Art and Science of Digital Compositing":
Объединение различных последовательностей изображений должно быть процессом с максимально возможным контролем. Мы должны иметь возможность ограничить, какие части различных изображений будут использованы, а какие нет. Мы должны иметь возможность контролировать прозрачность различных слоев, чтобы они не загораживали полностью всё, что покрывают.
И у нас должен быть метод определения и управления этими атрибутами, интуитивно понятный и согласующийся с остальной обработкой изображений, которую мы будем выполнять.
Именно это и дает нам матте-изображение.
Прежде всего, поймите, что матте изображение не отличается от любого другого изображения с точки зрения данных, используемых для его представления. С ним можно обращаться и манипулировать точно так же, как и с другими изображениями, но считается, что его назначение иное, чем у этих изображений. Вместо того чтобы обеспечивать визуальное представление сцены, оно больше похоже на вспомогательное изображение (utility image ), используемое для управления отдельными операциями композитинга.
Матте используются во время композитинга, когда мы хотим, чтобы только часть определенного изображения была включена в результат. Вы также можете услышать термин "маска", когда речь идет о матте, и нередко эти два термина используются как взаимозаменяемые. Ради здравого смысла мы постараемся ограничить использование слова "маска" для обозначения общего изображения, которое используется для контроля или ограничения определенных параметров в операции, например, цветокоррекции.
Чтобы еще больше усложнить ситуацию, и "маска", и "матте" могут также использоваться как существительные или глаголы. Эти термины могут относиться к изображению, используемому в процессе защиты или исключения участка изображения, или же они могут относиться к самому процессу.
Например, мы можем "вырезать" часть переднего плана, чтобы фон был виден, или "маскировать" нижнюю треть изображения при цветокоррекции, чтобы коррекция не влияла на эту область.
Матте изображения обычно рассматриваются как одноканальные, полутоновые изображения(прим. от меня: матовые изображения — это укладывается в нашу парадигму). В этом случае нет необходимости в трех отдельных каналах, как при задании цвета, поскольку прозрачность любого пикселя может быть описана одним числовым значением в диапазоне 0-1. Многие системы и форматы файлов поддерживают одноканальные изображения, в то время как другие просто помещают копию информации о цвете во все три канала изображения RGB. Хотя этот метод избыточен (и может занимать много места на диске), иногда он обеспечивает более простую модель как для пользователя, так и для программиста. В идеале, система композитинга должна хранить одноканальное матте изображение настолько эффективно, насколько это возможно, но при этом позволять композитору при необходимости обращаться с ним как с обычным RGB-изображением.
В зависимости от используемого программного пакета и выбранного формата файла, матовое изображение может быть включено в трехканальное цветное изображение в качестве дискретного четвертого канала. Когда матовое изображение является частью четырехканального изображения, его называют матте-каналом или альфа-каналом.
Матте изображения, как правило, содержат большие области одинаковых пикселей, обычно черных или белых, и поэтому значительно сжимаются при использовании одной из лучших схем сжатия без потерь. Следовательно, часто меньше беспокойства вызывает объем дискового пространства, занимаемый матте изображением. Концепция матте изображения, которое может быть интегрировано в качестве четвертого канала в обычное цветное изображение, была разработана и формализована Эдом Кэтмуллом и Элви Рэем Смитом в Нью-Йоркском технологическом институте в конце 1970-х годов.
Возможно не все это поняли, так как многие применяют эти термины бесхозно и сумбурно. Но если Матте это определённый термин, то Маска это очень-очень общий термин и он больше касается характера использования, сорри за тавтологию, Маски или того же Матте, нежели какой-то определённой техники композитинга, типа вот это Маска, а вот это Матте. Здесь главное уяснить для себя что такое Матте, а далее вам проще будет понять, в какой ситуации это будет назваться Маской, а в какой это будет техника с использованием Матте или для его получения (канала или изображения).
И учтите, что все эти понятия и их применение немного эволюционируют со временем, и поэтому далее я приведу выдержки из Руководства пользователя по Fusion и DaVinci Resolve.
Альфа-канал
Большая часть компоновки визуальных эффектов связана с размещением объекта переднего плана на фоне.
Возможно, самым фундаментальным методом является использование альфа-канала или матте-канала. Если альфа-канал не содержится в клипе, его добавляют с помощью кеинга или ротоскопинга. Хотя более конкретные методы подробно рассматриваются в последующих главах, вот пример того, как это делается в Fusion.
В случае извлечения альфа/матте из изображения зеленого экрана выход RGB изображения обычно подключается к входу "Input" узла Keyer, например Delta Keyer, а затем с помощью элементов управления узла Keyer извлекается матте. Узел Keyer автоматически вставляет альфа-канал, который генерируется вместе с каналами RGB, поэтому на выходе автоматически получается RGBA. Затем, когда вы подключаете выход keyer к узлу Merge для компоновки его с другим изображением, узел Merge автоматически знает, что нужно использовать встроенный альфа-канал, поступающий на вход переднего плана, для создания нужной компоновки, как показано на следующем снимке экрана.
Ротоскопирование или ручное рисование формы маски с помощью узла Polygon или другой Mask - еще одна техника, используемая для создания матте-канала. Существует множество способов настройки дерева узлов для этой задачи, но самая простая настройка - просто подключить узел маски Polygon или B-Spline к входу Effect Mask узла MediaIn или Loader. (🚨обратите на этот пункт внимание, о чём я вам и говорил выше)
В обоих случаях видно, как способность дерева узлов передавать один канал или несколько каналов данных этого изображения по одной соединительной линии упрощает процесс композитинга.
Понимание предварительного умножения (Premultiplication)
Теперь, когда вы поняли, как направлять и объединять RGB-изображения и альфа-каналы во Fusion, пришло время углубиться в альфа-каналы, чтобы убедиться, что вы всегда правильно объединяете RGB- и альфа-каналы для каждой операции, выполняемой в компоновке. Это может показаться простым, но небольшие ошибки легко допустить, и они могут привести к появлению неприглядных артефактов. Это, пожалуй, одна из самых запутанных областей композитинга визуальных эффектов, поэтому не пропускайте этот раздел.
Когда альфа-канал и RGB-пиксели содержатся в медиафайле, например, в 3D-анимации, содержащей RGB и прозрачность, или в файле видеоролика с моушн-графикой, в котором прозрачность запечена, существует два различных способа их объединения, и важно знать, какой из них используется.
- Без предварительного умножения (прямое) (Unpremultipled (Straight)): Изображение RGB, не измененное информацией о полупрозрачности из четвертого канала (альфа-канала).
- Предварительно умноженное (Premultiplied): RGB-изображение, у которого каждый канал умножен на свой альфа-канал перед компоновкой.
Термин Premultiplied alpha - это термин, который исторически используется редакторами, художниками визуальных эффектов и дизайнерами графики движения, но он неточен. Сам альфа-канал не умножается. Каналы R, G и B умножаются на альфа-канал. В итоге альфа-канал остается прежним, но значения, содержащиеся в каналах R, G и B, изменяются.
Введение в маски и полилинии
Полилинии - это сплайны, которые используются, когда управление (или элемент управления) анимируется с помощью траектории движения или когда эффект узла маскируется нарисованной фигурой. Они также используются в узлах Paint и Grid Warp. В более простой форме полилинии используются для управления анимацией в редакторе сплайнов. Поскольку эти сплайны используются практически для всего, они чрезвычайно гибкие, со значительным количеством элементов управления, режимов и опций. В этой главе предлагается обзор полилиний и их работы, а также конкретная информация о том, как использовать их для масок.
Узлы Масок
Узлы маски создают изображение, которое используется для определения прозрачности другого изображения. В отличие от других узлов создания изображений в Fusion, узлы масок создают одноканальное изображение, а не полное RGBA-изображение.
Наиболее используемый инструмент маски - инструмент маски " Polygon(Полигон)" - находится на панели инструментов.
Полигональная маска/Polygon Mask
Полигональные маски - это созданные пользователем фигуры Безье. Это самый распространенный тип полилинии и основная рабочая лошадка ротоскопинга. Инструменты полигональной маски автоматически настраиваются на анимацию, как только вы добавляете их в редактор узлов.
B-сплайновые маски/B-Spline Masks
Маски B-сплайнов - это созданные пользователем фигуры из полилиний, которые рисуются с помощью B-сплайнов. Они ведут себя так же, как и полилинии, когда они линейны, но при сглаживании контрольные точки влияют на форму через натяжение и нагрузку. В результате получаются более гладкие формы, требующие меньшего количества контрольных точек. Инструменты маски B-сплайна автоматически настраиваются на анимацию, как только вы добавляете их в редактор узлов.
Растровые маски/Bitmap Masks
Маска Bitmap позволяет использовать изображения из редактора узлов в качестве масок для узлов и эффектов. Растровые маски могут быть основаны на значениях любого из каналов цвета, альфа, оттенка, насыщенности, яркости и вспомогательных каналов покрытия изображения. Маска также может быть создана на основе каналов ID объекта или материала, содержащихся в некоторых форматах изображений с 3D-рендерингом.
Маска Paint
Mask Paint позволяет рисовать маску с помощью встроенных в Fusion узлов векторной раскраски.
Маска Жезл/Wand
Маска Wand представляет собой перекрестие, которое можно расположить на изображении. Цвет пикселя под перекрестием используется для создания маски, где каждый смежный пиксель аналогичного цвета также включается в маску. Этот тип маски идеально подходит для изоляции коррекции цвета.
Маски эллипса, прямоугольника и треугольника /Ellipse, Rectangle, and Triangle Masks
Это маски примитивных форм. Дополнительные сведения об этих инструментах маски см. в главе 106 "Узлы маски" справочного руководства DaVinci Resolve или в главе 46 справочного руководства Fusion.
Маска диапазонов/Ranges Mask
Подобно маске Bitmap, маска Ranges позволяет использовать изображения из редактора узлов в качестве масок для узлов и эффектов. Вместо того чтобы создавать простую маску на основе яркости из заданного канала, Ranges позволяет выбирать низкие, средние и высокие диапазоны на основе сплайна, аналогично узлу Color Corrector.
Как использовать маски с другими узлами
Как правило, узел применяет свой эффект к каждому пикселю изображения. Однако многие узлы имеют входы маски, которые можно использовать для ограничения эффекта, оказываемого узлом на изображение.
Маски - это одноканальные изображения, которые можно использовать для определения областей изображения, на которые необходимо воздействовать. Маски можно создавать с помощью примитивных фигур (таких как круги и прямоугольники), сложных полилинейных фигур, полезных для ротоскопирования, или путем извлечения каналов из другого изображения.
Каждый узел маски способен создать одну форму(или фигуру). Однако узлы масок предназначены для добавления друг за другом, поэтому вы можете комбинировать несколько масок разных типов для создания сложных форм. Например, две маски можно вычесть из третьей маски, чтобы вырезать отверстия в канале результирующей маски.
Fusion предлагает несколько различных способов использования масок для выполнения различных задач. Узлы Mask можно присоединять после других узлов, в которых необходимо создать прозрачность, или присоединять узлы Mask непосредственно к специализированным входам других узлов, чтобы ограничить или создать различные виды эффектов.
Присоединение масок к изображению для ротоскопирования
Есть два способа, которыми вы обычно присоединяете узел Mask, например, узел Polygon, чтобы он добавлял альфа-канал к изображению для последующей композиции в дереве узлов.
Использование узла MatteControl
Узел MatteControl - это основной узел, используемый для комбинирования масок различными способами и вставки результата в поток изображения. Узел MatteControl присоединяется ниже по потоку от узла, выводящего изображение, которое вы хотите ротоскопировать. Обычно к входу Garbage Matte узла MatteControl подключается узел Polygon или B-Spline, чтобы использовать сплайн в качестве альфа-канала.
Чтобы использовать эту настройку, загрузите узел MatteControl в экран и выберите узел Polygon, чтобы открыть его элементы управления, чтобы можно было рисовать и изменять сплайн, просматривая изображение, которое вы ротоскопируете.
Флажок Garbage Matte > Invert узла MatteControl позволяет выбрать, какая часть изображения станет прозрачной.
Подключение маски к входу узла MediaIn или Loader
Этот метод немного проще, но требует от вас знания того, что вы имеете возможность просматривать один узел во время настройки другого узла, даже если этот другой узел отсоединен. Если добавить неприсоединенный узел маски, например, узел Polygon или B-Spline, а затем поместить узел MediaIn или Loader непосредственно в экран при выборе узла маски, можно нарисовать сплайн для ротоскопирования изображения.
Когда вы закончите ротоскопирование, просто подключите выход узла Polygon к входу узла Loader (Загрузочный узел), и альфа-канал будет автоматически добавлен к этому узлу.
СОВЕТ Если вы подключите узел Mask к входу эффекта узла MediaIn или Loader без каких-либо нарисованных фигур, эта маска выводит полную прозрачность, поэтому непосредственным результатом будет то, что изображение, выводимое узлом MediaIn или Loader, станет абсолютно пустым. Вот почему, когда вы хотите сделать ротоскопирование, подключив маску к входу узла MediaIn или Loader, сначала нужно поработать в отсоединенном узле Mask. Когда рисуемая фигура будет закрыта, подключите узел Mask к входу MediaIn или Loader, и можно приступать к работе.
Маски могут использоваться по разным причинам, поэтому существует несколько категорий входов для масок, которые включают в себя различные узлы, чтобы удовлетворить эти различные потребности. Кстати, в большинстве случаев к входу маски можно подключить либо маски, либо матте, чтобы воспользоваться функциональностью этого входа.
Совет Если вы выбираете узел с пустым входом маски эффекта, добавление узла Mask автоматически подключается к открытому входу маски эффекта.
Входы масок эффектов
Почти каждый узел в Fusion имеет вход маски эффектов (окрашен в синий цвет), который позволяет выбрать, какие части изображения будут или не будут затронуты этим узлом.
Хотя маски (или матте) подключаются через вход, на самом деле они применяются "постэффектом", то есть узел сначала применяет свой эффект ко всему изображению, а затем маска используется для ограничения результата путем копирования незатронутых данных изображения из входа.
Хотя многие узлы поддерживают маскирование эффектов, есть несколько узлов, где такие маски не применяются - например, узлы Savers, Time, а также узлы Resize, Scale и Crop.
СОВЕТ Маски эффектов определяют область определения (DoD) для данного эффекта, что делает его более эффективным.
Входы пре-маскирования/Pre-Masking Inputs
В отличие от масок эффектов, входы пре-маски/pre-mask (название которых обычно специфично для каждого узла, использующего их) используются узлом до применения эффекта. Обычно это приводит к более быстрому рендерингу узла и более реалистичному результату. В случае узлов Highlight и Glow пре-маска ограничивает эффект определенными областями изображения, но позволяет результату этого эффекта выйти за пределы маски.
Преимущество пре-маскирования заключается в том, что поведение свечений и ярких светов в реальном мире может быть более точно имитировано. Например, если актера снимают перед ярким светом, свет вызовет свечение в объективе камеры. Поскольку свечение происходит в объективе, яркость актера будет изменена, даже если источником свечения является только свет.
В случае с узлом DVE пре-маска используется для применения преобразования к выбранной части изображения, не затрагивая части изображения за пределами маски. Это полезно для применения преобразований только к определенной области изображения.
Garbage Matte Inputs /Входа Мусорного матте
Входы Garbage Matte (обычно окрашенные в серый цвет) используются для исключения световых стоек, такелажа и микрофонов на штанге, которые мешают маскам, вытягиваемым с помощью ключей синего и зеленого экранов. В следующем примере стойка освещения слева удаляется из изображения с помощью маски узла B-Spline, подключенной к входу Garbage Matte узла DeltaKeyer.
СОВЕТ Вы можете быстро добавить узел маски к входам Effect/Solid/Garbage Matte узла кейера, щелкнув правой кнопкой мыши на строке заголовка этого узла в Инспекторе и выбрав узел маски из подменю Effect Mask, SolidMatte и GarbageMatte.
Вы можете выбрать, будет ли garbage matte применяться к узлу кеинга как непрозрачный или прозрачный в Инспекторе для узла, к которому он подключен.
Solid Matte / Сплошной матте Входа Solid Matte (окрашенные в белый цвет) предназначены для заполнения нежелательных дыр в матте, часто при менее тщательной вытяжке ключа получается плотный матте с размытыми краями, хотя для этой цели можно также использовать полигон или маску paint. В приведенном ниже примере аккуратный ключ, предназначенный для сохранения мягких краев волос актрисы, оставляет дыры в маске лица женщины, но использование другого ключа DeltaKeyer для создания сплошного матте для внутренней части ключа, который может быть размыт до меньших размеров, чем оригинальный матте, позволяет заполнить дыры, оставив мягкие края в покое. Это также иногда называют матте с удержанием (hold-out matte).
Виды Узлы Маски
Bitmap Mask [BMP]
Узел растровой маски Введение /Bitmap Mask
Узел растровой маски позволяет использовать изображения из дерева узлов в качестве масок для узлов и эффектов.
Растровые маски могут быть основаны на значениях любого из каналов цвета, альфа, цветового тона, насыщенности, яркости и вспомогательных каналов Покрытие (coverage, зона действия в котором хранится информация о цветах позади объектов) изображения. Узлы также может быть маской на основе ID объекта или ID материала 3D-рендеринга (при условии, что эти каналы были включены при рендеринге файла).
В узле маска Bitmap не обязательно использовать вход маска эффекта (effect mask). Для масок эффектов на вкладке Общие настройки для узла который используется как маска отображаются элементы управления, позволяющие выбрать, какой канал изображения маски используется для создания маски.
Однако узлы маска Bitmap могут ещё быть затребованы для подключения к другим входам масок на некоторых узлах, таких как Garbage Mattes и Pre-Masks. Кроме того, использование узла растровой маски между источником маски и целевым узлом обеспечивает дополнительные возможности, недоступные при прямом подключении, например, объединение масок, размытие маски или ограничение ее порога.
Входы
В редакторе узлов используется два входа в узле маска Bitmap
- Input (Вход): Оранжевый вход принимает 2D-изображение, на основе которого будет создана маска.
- Effect Mask (маска эффекта): опциональный синий вход ожидает форму маски, созданную полилиниями, базовыми примитивными фигурами, мазками краски (paint strokes) или растровыми масками. Подключение маски к этому входу объединяет маски.
Способ объединения масок обрабатывается в меню Режим рисования (Paint mode) в Инспекторе.
Основная настройка узла
Узел маска Bitmap не требует подключения изображения к входу маска эффекта, но он предоставляет возможности, недоступные в других случаях. Он позволяет выбрать для маски каналы, отличные от RGBA, а также мягкость и обтравку. В дереве узлов, ниже, две растровые маски объединены с помощью меню Paint, расположенного во втором узле маски Bitmap, которое позволяет складывать, вычитать, умножать и выполнять другие операции над объединенной маской.
B-сплайновая маска [BSP] / B-Spline
(читается как Би-сплайн, а не В-сплайн)
Маска B-Spline идентична маске Polygon во всех отношениях, кроме одного. Если в полигональных масках используются сплайны Безье, то в данном узле маски используются B-сплайны. Если сплайны Безье используют центральную точку и два манипулятора (усика) для управления сглаживанием сегмента сплайна, то B-сплайн требует только точку. Это означает, что для создания хорошо сглаженной формы B-сплайна требуется гораздо меньше управляющих точек.
При первом добавлении узла, маска B-сплайна состоит только из элемента управления Center, который виден на экране. Точки добавляются к B-сплайну щелчком мыши в экране. Каждая новая точка соединяется с последней созданной, но вместо того, чтобы сплайн проходил непосредственно через каждую контрольную точку, контрольные точки B-сплайна влияют только на форму сплайна. Контрольная точка тянет сплайн в своем направлении, создавая плавную кривую.
Как и инструмент маски Polygon, маска B-Spline автоматически анимируется. В Редакторе узлов добавление этого узла добавляет ключевой кадр к текущему кадру. Перемещение на новый кадр и изменение формы создает новый ключевой кадр и производит интерполяцию между двумя заданными формами.
Входы
Узел маска B-Spline включает один вход — маска эффекта.
- Effect Mask: Опциональный синий вход ожидает форму маски, созданную полилиниями, базовыми примитивными фигурами, мазками краски или растровыми масками. Подключение маски к этому входу объединяет маски.
Способ объединения масок обрабатывается в меню Режим рисования в Инспекторе.
Основная настройка узла
Узел B-Spline можно использовать для генерации одной сглаженной сплайновой формы или в сочетании с другими масками для создания более сложных форм. В дереве узлов, ниже, маска B-Spline используется для создания плавных, изогнутых форм в качестве garbage matte для Delta Keyer.
