【Nuke抠像】如何使用Primatte抠像 – 抠像算法

[韩十七]

大家好我是十七，今天接着给大家讲 Primatte 抠像，今天讲最后一个问题——抠像算法。有三种 Primatte 算法，先上一张表，对比下这几种算法之间的主要区别。

翻译一下：

	Primatte	Primatte RT Plus	Primatte RT
分离面数	128（每个颜色式样一个）	6	1
饱和前景支持	支持	不支持	不支持
色彩抑制模型	替换／补充	替换	替换
像素计算成本	重	轻	非常轻

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[韩十七]

下面十七就分别为大家讲解三种算法的工作原理。

首先是 Primatte 的工作原理。

Primatte 色度键控算法是一种非常复杂的色彩空间分割方法。这里十七尽量解释得浅显一些，帮助大家理解。最基础的，Primatte 将前景图像中的所有色彩分为4中不同的类别，最后得到一个移除溢色的前景图像，和一个用于将修改后的前景图像应用到合适背景的遮罩。

Primatte 工作在 3D RGB 色彩空间。下图是图像处理后 Primatte 算法的可视化呈现。

通过操作 Primatte 界面，我们可以创建三个同轴心的多面体，这些多面体可以画成三个球（或多面体／多边形），一个套一个，拥有共同的中心点。创建的这些多面体将所有肯能是前景像素的色彩分为4部分：小多面体里面（1），小多面体和中多面体之间（2），中多面体和大多面体之间（3），以及大多面体外面（4）。

[韩十七]

说说每个区域表示的色彩部分：

区域1（小多面体内部）- 被认为100%属于背景色，这些是绿色或蓝色，以及其他用作背景色的颜色。

区域2（小多面体和中多面体之间）- 前景物体边缘的前景色，以及玻璃内部、玻璃反射、阴影、水的光泽和其他透明／半透明的色彩区域。这些也会应用溢色压制，得到的是除去背景溢色的半透明像素。

区域3（中多面体和大多面体之间）- 被认为100%属于前景色，同时也应用了溢色压制，移除了背景溢色。也就是说这些色彩是100%的实色。

区域4（大多面体外部）- 最后一部分，100%来自于原始图像的前景色，没用经过溢色压制处理。

[韩十七]

十七之前讲过 Primatte 的用法，第一步是 Smart Select BG Color，需要我们标明原始图像中的背景色，取色的时候我们一般从靠近前景物体的中间调色彩区域采样。也就是说，如果背景色是绿色，且图像中的绿色区域深浅不同，从浅绿到深绿甚至接近黑色的都有，那么在这种极端范围内我们应该选择一个靠中间的绿色。如果这样的到的结果不是很好，我们应该重置 Primatte，然后对稍浅或稍深的绿色采样。Primatte 的第一次采样往往决定三个多面体的中心。

采样时我们可以选取单个像素，也可以选择一个像素范围。如果选取的是像素范围，那么最终的采样色将是这些像素的平均值。这单个像素或者平均值的到的像素，将成为小多面体的中心。在该像素周围的色彩也会包含在最初的小多面体中。

注意：建议第一次采样选取单个像素，这样我们就能准确知道多面体中心；如果是框选或拖选，我们最终就只能猜测作为中心点的平均值。通过重置 Primatte 节点、查看 alpha 通道，以及在 Smart select BG Color 操作模式下点击绿色／蓝色区域周围，我们可以知道采样是如何影响算法的。这样我们可以实时看到多面体初始设置的结果。

[韩十七]

Primatte 的第二步是清除背景颜色区域，这是通过添加绿色／蓝色区域到小多面体中实现的。第二步（Clean BG Noise）通常是在黑白 alpha 通道下执行的。

处于 Clean BG Noise 采样模式时，我们需要采样上面左图中乳白色区域，使它们变成黑色，如右图所示。

这样，Primatte 算法中，这些新的绿色（上面图中的乳白色）会添加到小多面体中。这个技巧的先进之处在于，多面体只在背景屏幕绿色区域变形，把这些颜色包起来。这些绿色周围的其他颜色不受干扰。

[韩十七]

创建小多面体之后，我们需要塑造中多面体和大多面体。默认中多面体和大多面体是自动创建的，并基于接下来Primatte的操作被修改。Primatte第三步（Clear FG Noise）是采样并消除100%前景区域中的灰色区域。

我们可以多次采样灰色区域，直至他们成为实的白色。Primatte 会使用采样的每个颜色区域塑造大多面体。在这一步和之前的步骤中都要注意，不要采样太接近前景物体的边缘，否则前景物体周围的边缘会非常硬。Primatte 使用这些采样编辑和塑造中多面体和大多面体，以得到想要的形状。此时，我们已经创建了遮罩或抠像，前景物体可以合成到新的背景图像上。

此时当我们查看RGB通道时，通常前景物体的边缘甚至中间都会有溢色。如果前景物体的中间有溢色，通常是反射的背景色。接下来我们需要使用 Spill Sponge、Fine Tuning 或 Spill(-) 来消除溢色。

让我们看看执行接下来的操作时，Primatte 算法会发生什么变化。

如上图所示，Spill Sponge 会使指定色彩区域的大多面体凸起，点击图像中的特定溢色区域可以指定颜色区域。比如我们点击前景人物的脸颊上的溢色，Primatte 将会计算大多面体中靠近肤色的区域，并使此处凸起，最终肤色将从大多面体外部移动到中多面体和大多面体之间，也就是进入区域3——经过溢色压制的100%前景。由于溢色压制处理，脸颊及同样颜色区域的颜色将被移除。然后我们可以继续采样图像中其他溢色区域，进行去溢色处理。

[韩十七]

移除所有溢色之后，我们得到最终用于合成的图像。作为最后一步，我们应该查看 alpha 通道，并确认前景中没有灰色透明区域。如果有的话，需要选择 Matte Sponge 操作模式，并对这些灰色像素采样，直至它们完全变为白色。

Matte Sponge 和 Spill Sponge 工具会使多面体凸起或凹陷。如果图像没有达到预期的效果或结果过于极端，我们可以使用手动方式—— Fine Tuning 滑块，选择感兴趣的颜色区域，然后移动相应的滑块，得到想要的结果。

例如，我们可以选择合成图像上带溢色的区域，进行溢色移除。这时我们可以稍稍右移溢色或大多面体滑块，大多面体会凸起，而溢色会消失。右移此滑块会移除溢色（将颜色从大多面体外部移动到中多面体和大多面体之间），左移此滑块会使大多面体凹陷，颜色区域会进入大多面体外部。

如果我们采样了前景物体的阴影，并右移 M-poly(trans) 滑块，阴影会更透明。这在匹配合成图像的阴影到摄影图背景上的阴影时非常有用，也可以用来使云朵或烟雾更透明。

如果在合成时，有些前景细节丢失了，我们可以选择本该存在细节的地方，并左移 S-poly(detail)。这样采样颜色区域处的小多面体会凹陷，细节像素会从小多面体内部进入小多面体和中多面体之间，细节就会显现出来。

Matte Sponge 和 Spill Sponge 工具是快捷工具，可以自动滑块移动到一个预选的量，可以为我们节省时间。其他快捷工具还包括 Make FG Trans. 工具和 Restore Detail 工具。

这些快捷工具都是一步式操作，当我们选择一个兴趣区域时，Primatte 会执行一个预计算操作。一般预计算操作就已经可以满足绝大多数需求了，但是有时候也还是需要手动操作。

Spill(-) 工具会使大多面体凸起，而 Spill(+) 会使其凹陷。Matte(-) 和 Matte(+) 工具作用于中多面体，Detail(-) 和 Detail(+) 作用于小多面体。

[韩十七]

Primatte 算法的工作原理就讲完啦。下面是 Primatte RT+ 算法的工作原理。

Primatte RT+ 算法和 Primatte 算法不同，因为前者是6面色彩分割器，而不是128面多面体。这使Primatte RT+ 算法要简单得多，运算当然也要快得多。Primatte RT+ 的结果和性能介于 Primatte 和 Primatte RT 之间。Primatte RT+ 算法在低饱和的背景屏幕色彩下效果可能不太好，而且不支持 complement 色彩溢色压制方法（此方法可以提供做好的细节）。对于光线充足、拍摄良好的图像或片段，此算法能生成良好的效果，且渲染迅速。

[韩十七]

最后是 Primatte RT 工作原理。

Primatte RT 是最简单的算法，因此也最快。它仅使用一个平面来切分 3D RGB 色彩空间，也因此不能像上述的 Primatte 算法一样细致地将前景物体从背景屏幕中分离出来。和 Primatte RT+ 算法一样，Primatte RT 在低饱和的背景屏幕色彩下效果也可能不太好，也不支持 complement 色彩溢色压制方法（此方法可以提供做好的细节）。对于光线充足、拍摄良好的图像或片段，此算法能生成良好的效果，且渲染非常非常迅速。

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看不懂 太深奥

[韩十七]

纯理论的，是比较费脑哈哈哈，如果不做开发者，只了解用途就可以啦，不必去深究底层原理。

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