Wat is chroma key en wat komt er kijken bij het filmen met een green screen? [guestblog]

By Samsung Nederland 24.06.2016

Wat is chroma key?

Greenscreens en bluescreens zijn veelgebruikte tools in de visual effects in-dustrie. De eerste echte toepassing van de techniek stamt zelfs uit 1940 (voor ‘The Thief of Bagdad’). Maar wat is chroma key en hoe werkt de techniek erachter precies? Dennis Kleyn is visual effects supervisor voor vele Nederlandse films en series en legt het uit in zijn guestblog van deze maand.

Chroma key: de basics

Je ziet ze in menig making of voorbijkomen: enorme groene schermen die abrupt een set of locatie afbakenen. Cast en crew werken allemaal binnen deze felgekleurde muren. De techniek achter green en blue screens (verzamelnaam: chroma screens, of chromaschermen) is als concept in de basis simpel uit te leggen: de egale kleur van het scherm kan achteraf in de computer binnen ieder shot worden geselecteerd, verwijderd (er ontstaat eigenlijk een 'gat' in het beeld) en vervangen door een andere achtergrond. Deze techniek heet 'chroma keying'. Chroma key is een techniek die de makers in staat stelt om een voorgrond en achtergrond te splitsen en de locatie ingrijpend aan te passen. Doordat de kleuren fel zijn en contrasteren met de omgeving, is het isoleren van alleen die kleur beter te realiseren. Zonder die kleur zou alles in de voorgrond hoogstwaarschijnlijk (per frame) digitaal moeten worden uitgeknipt en dat is met 24 beelden per seconde een enorm tijdsintensief (en dus duur) karwei.

Dit klinkt op papier natuurlijk allemaal fantastisch, maar iedere vfx artist weet dat green screens in feite nooit perfect zijn en dat ze alleen maar helpen de schade te beperken (in tijd en kosten). Het alternatief is namelijk de onderdelen handmatig van elkaar te scheiden. In de praktijk is er desondanks veel 'damage control' nodig om een shot werkend te krijgen, wat betekent dat er alsnog heel veel handwerk bij het proces komt kijken.

Hoe chroma key bij bekende films en series werd ingezet

Inmiddels wordt de chromatechniek allang niet meer uitsluitend gebruikt voor een 'weerman-situatie' (iemand voor groen of blauw en dan alleen de achtergrond vervangen), maar zijn complete locaties in groen of blauw verpakt, dragen mime-acteurs pakken in die kleuren om objecten te laten bewegen, of worden specifieke objecten in groen gehuld om talloze lagen slim in de post-productie te kunnen onderscheiden. Chromakeying beperkt zich dus niet alleen tot een achtergrond, het kan ook gebruikt worden om de bovenste helft van een set later digitaal af te bouwen, of de invulling te plaatsen achter een deur die wordt geopend. Hieronder een aantal voorbeelden van films die chroma key in hebben gezet:

Chroma key in 'The Jungle Book'

De onlangs uitgebrachte film 'The Jungle Book' maakt, naast andere opzienbarende vfx technieken, ook veelvuldig gebruik van chroma key. Bekijk de korte special hier:

Chroma key in 'Publieke Werken'

Dichter bij huis: bij de Nederlandse speelfilm Publieke Werken is ook intensief gebruik gemaakt van chroma key om het historische Amsterdam uit 1888 tot leven te wekken!

Chroma key in 'Game of Thrones 6'

Chroma key in 'Game of Thrones 6'

Onlangs verscheen het 6e seizoen van Game of Thrones. In een eerdere guestblog hebben we uitgebreid aandacht besteed aan de visual effects van deze HBO hitserie. Bekijk hieronder een VFX breakdown van deze serie of ga voor het uitgebreide verhaal naar mijn visual effects guestblog .

Chroma key: Green versus blue

Een veelgestelde vraag is altijd: " Waarom groen en blauw? Waarom geen rood of geel?" Het antwoord is wederom relatief simpel: de kleur van het chromascherm moet zoveel mogelijk in contrast staan met de achtergrond. Draagt een acteur een blauwe jas? Dan is het handig om voor groen te draaien. Staat de crew in een bos en moet er achter de takken met bladeren achteraf een digitaal huis worden neergezet? Dan is blauw een logische keuze.

Toch zie je veel meer greenscreens dan bluescreens en daar is een reden voor: groen komt, buiten de natuur, relatief weinig voor. Het zit niet in huidstinten (zowel donker als licht) en als je om je heen kijkt op straat zie je weinig felgroene elementen. Een andere reden is dat een camera-sensor, net als het menselijk oog, bovengemiddeld gevoelig is voor groen. Voor mensen is dat waarschijnlijk een evolutionair resultaat; je ziet daardoor sneller iets afwijkends (een Sabeltandtijger?) tussen de bladeren in het bos. Het gevolg is dat je, ook met een camera minder licht nodig hebt om groen toch als sterke kleur vast te leggen. Op een grote set die buiten op locatie is gebouwd, ben je voor chromascreens van soms tientallen meters namelijk vaak aangewezen op zogenaamd 'available light'; het licht dat er buiten, overdag, van nature is zonder dat er extra belichting aan hoeft te worden toegevoegd.

Chroma key: hoe werkt het?

Als het materiaal is gedraaid en uiteindelijk op het scherm van de vfx artist klaar staat om bewerkt te worden, volgt men, kort uitgelegd, de volgende stappen:

Garbage matte / preppen

In deze fase legt de ' prepper ' of compositor in de compositing software grove maskers rondom de personen of objecten die voor het chromascherm zijn gedraaid. Vaak zijn er buiten de actieradius van de acteur slordigheden te zien zoals de aanhechting van het green of blue screen aan een stalen frame, statiefpoten, vouwen of plooien, lampen of andere techniek. Door met grove vormen in deze eerste fase de grootste problemen alvast weg te werken, worden de vervolgstappen meer gericht en kosten minder tijd.

Chroma key: hoe werkt het?

Rotoscoping

Ondanks de hierboven omschreven garbage mattes, zal er specifieker aandacht uit moeten gaan naar bepaalde details die niet op een simpele manier zijn op te lossen. Stel dat een acteur ten voeten uit in beeld wordt gebracht terwijl hij / zij voor het chromascherm heen en weer loopt, maar achter zijn / haar voeten is de aansluiting tussen het scherm en de grond niet helemaal strak; per frame zullen de voeten moeten worden ' gemaskerd ' om ze los te krijgen van de strook die simpelweg niet te 'keyen' is. Vaak zijn er per shot meerdere van dit soort situaties aan de orde voordat het shot helemaal gecleaned is en er een goede key op losgelaten kan worden.

Chroma key: hoe werkt het?

Chroma keying

N u komt pas de essentie van de techiek: de artist identificeert binnen de software welke kleur er moet worden gekeyed. Na behoorlijk wat tweakwerk met verschillende parameters (hoe zwaar moet de kleur worden geselecteerd, hoe soft mogen de randen worden, is er veel verloop in de kleur op het chromascherm?) ontstaat daar een hopelijk strakke matte uit. Nu wordt het even technisch, maar het resultaat uit een key is een matte . Een matte is een zwart-wit plaatje waarin de zwarte pixels volledig transparant zijn, de witte helemaal dicht en alle grijswaarden daartussen gradaties van transparantie (lichtgrijs is dus bijna helemaal zichtbaar, donkergrijs is bijna helemaal transparant).

Chroma keying rough

Chroma keying rough

Chroma keying fixed

Chroma keying fixed

i6

Chroma keying matte

Fixes en spill suppression

Het is tijdens het draaien bijna onmogelijk ervoor te zorgen dat alleen het chromascherm de onderscheidende kleur binnen het shot heeft. Vaak zijn er reflecties (denk ook aan een straat die nat is) of materialen die de weerkaatsing van het licht van het chromascherm absorberen. In de regel geldt: hoe dichter objecten bij het chromascherm staan, hoe meer ongewenste invloed ze van de kleur hebben. Het chromascherm 'bounced' de felle kleur namelijk terug de set in waardoor er spill ontstaat; dezelfde kleur van het chromascherm is dan zichtbaar in andere objecten waarbij dat niet gewenst is. Deze mensen, objecten of andere onderdelen in beeld die daardoor beïnvloed worden gaan ook onverhoopt mee in de key. Er ontstaan gaten op die plekken in het beeld, of ze zijn niet mooi van de achtergrond los te halen. Deze problemen worden per onderdeel tegengecorrigeerd zodat het geheel uiteindelijk strak oogt. Een groene of blauwe zweem die achterblijft in bijvoorbeeld de reflectie op de vloer, kan echter worden ontkleurd. Dit proces heet spill suppression .

i

Compositing

Als uiteindelijk de lagen succesvol van elkaar zijn losgehaald, begint het proces waarbij de compositor een andere achtergrond in het shot aanbrengt, of de lagen op een andere manier manipuleert, verplaatst, etc. Er is doorgaans veel tijd nodig om een nieuw, naadloos geïntegreerd en overtuigend beeld te creëren uit deze losse onderdelen.

Denk aan een auto die in een studio wordt gefilmd (niet rijdend en met een groene of blauwe achtergrond). Op een ander moment en op een andere locatie wordt de bijbehorende achtergrond gefilmd. Tijdens het samenvoegen mag niets er meer op wijzen dat er van twee bronnen iets nieuws is gemaakt. Reflecties, licht, focus, stabilisatie, randen; alles moet worden gemanipuleerd om tot een realistisch resultaat te komen.

i

Auto scenes en chroma key gaan hand in hand

Het kwam hierboven al even kort ter sprake, maar zonder dat je het je waarschijnlijk realiseert, wordt het overgrote merendeel van autoscenes in films en televisieseries nooit (rijdend) op straat gefilmd. 'Buiten' ben je namelijk afhankelijk van weer, de auto moet voor iedere take hetzelfde stuk afleggen anders komt de montage in de problemen met continuïteit en de regisseur heeft veel meer moeite rustig te kunnen communiceren met acteurs. Als er al auto's buiten de studio worden gedraaid staan ze vaak op een dieplader en worden ze rondgereden terwijl er vanuit een andere, meerijdende auto wordt gefilmd.

De toekomst van chroma key

Hoe verweven met de vfx industrie de technieken van chroma keying met green en blue screens ook zijn, toch zijn er tekenen dat we binnen afzienbare tijd op een andere manier de verschillende lagen in beeld zullen kunnen splitsen. De nieuwe Lytro camera bijvoorbeeld, registreert naast beelden ook 'diepte', waardoor men achteraf in het hele gebied vanaf de lens richting de achtergrond een matte kan halen net zoals je bij het maken van een foto of video-opname de focus kan vastleggen op een bepaalde diepte in het beeld. Dit is een revolutionair concept dat chromaschermen wellicht in de toekomst overbodig zal maken en een groot verschil betekent voor de beperkingen die men nu vaak ervaart op sets met chromaschermen.

Over visual effects supervisor Dennis Kleyn

Visual effects supervisor Dennis Kleyn (1980) is eigenaar van de Nederlandse visual effects studio Planet X FX en met zijn team verantwoordelijk voor de effecten in vele Nederlandse film-en televisieproducties. Tevens is hij mede-oprichter van de NVX, de Nederlandse Vereniging van Visual Effects Professionals. Dennis is een maandelijkse guestblogger voor Samsung Discover en bespreekt daarin opvallende, actuele of interessante visual effects gerelateerde onderwerpen.

Meer culturele inspiratie?

Discover brengt je de laatste tech nieuwtjes op het gebied van o.a. food, travel, lifestyle en culture. Wil je de Discover updates netjes in je inbox ontvangen? Geef je dan gratis op voor onze nieuwsbrief.

Direct tech gerelateerde lifestyle inspiratie op doen?

● De vijf muziek apps om je muzikale carrière direct uit de grond te stampen
● Samsung Audio Lab: bouwen aan de toekomst van geluid
● Video: zo ziet 360 audio eruit

INTERESSANT VOOR JOU

Hollywood

HDR: dé nieuwe filmtechniek van Hollywood