电影障眼法——绿幕的前世今生-凡影周刊NO.52-【一文】-
导语：
导语：电影特效是个庞杂的工程，能够实现最绚烂复杂的“梦境”。这光影魔术的背后有怎样的秘密？我们通过本期【一文】先了解绿幕——这种电影障眼法——的前世今生，了解特效技术的一些基本原理。
正文
策划：Sharik
翻译：Sonnie
“好莱坞的障眼法——绿幕”
一、魔术师的手法
说到电影特效的话题，就不得不提及19世纪末的早期特效艺术导演乔治·梅里爱。这位世界级的电影艺术家用尽一生的时间为电影特效艺术做出了巨大的贡献，并被誉为电影史上的“魔幻大师”。1898年，在他的电影《多头人》中，梅里爱通过遮罩和多次曝光技术（在一幅胶片上拍摄多个影像）为观众们展现了一场“魔术秀”。
梅里爱把一块涂有黑色颜料的玻璃板作为遮罩，用它挡住镜头的一部分，使得胶片的一部分不会感光。拍摄完成后，梅里爱会倒回到同一副胶片，再用遮罩挡住镜头的另一部分，再次进行拍摄。像这样，两次或多次曝光后，不同的画面会显现在同一副胶片上。这种手法被后人视为绿幕合成技术的原始雏形。
图1：1898年，乔治·梅里爱，《多头人》
导演埃德温·S·波特在1903年的电影《火车大劫案》中再次使用了这种遮罩技术，不过，这次不只是用来做“魔术秀”了，而是利用其呈现更为逼真的宏大场景。电影中车站办公室窗外行驶过的火车，还有邮车车窗外飞掠而过的风景，都采用了遮罩和多次曝光技术。
图2:1903年，埃德温·S·波特，《火车大劫案》
20世纪的前20年内，特效技术逐渐普及和完善，利用遮罩技术模拟出的场景几乎可以以假乱真。后来又衍生出玻璃遮罩绘景技术，这项技术是将一块画有场景的玻璃板放置于摄影目标和摄像机之间，类似于滤镜，借此营造出置身真实场景的观感。这项技术被导演诺曼·道恩大量运用于电影拍摄中，在没有增加成本的前提下，成功地塑造了许多令人叹为观止的场面。玻璃遮罩绘景技术盛行于整个好莱坞“黄金时代”（1929-1959），并且沿用至今。
图3：玻璃遮罩技术的使用示例（左起：三十五毫米单帧投影机，半透明投影屏，傀儡道具表演台，玻璃遮罩，摄像机）
二、“黑幕”技术
不过，早期的遮罩绘景技术依然存在局限。为了取得良好的画面合成效果，要求动态的拍摄目标不能碰到遮罩边缘，以免出现明显的穿帮。然而，遮罩绘景又常常被应用在活动场面中，如此一来，很难保证特效合成不出纰漏。
动态遮罩技术的出现彻底打破了这一局限。这项技术在1918年由弗兰克·威廉申请了专利，因此也被称为“威廉遮罩法”，并在1927年F·W·穆尔瑙的电影《日出》中被首次使用。
动态遮罩技术的运用分为两个阶段。第一阶段是前景拍摄，即拍摄演员表演部分，在摄影棚里的纯黑背景板前拍摄。这时，摄影机中的负片只对前景中的人和物感光，对背景不感光。
第二阶段是背景拍摄，即拍摄环境部分。将活动遮罩和前景拍摄中得到的底片同时装进合成摄影机中，遮罩上的轮廓剪影会遮挡住底片上已感光的前景，环境影像会通过遮罩中的透明部分使胶片感光，填补第一次拍摄时未感光部分。
由于活动遮罩和前景中动态的拍摄目标在几何尺寸和运动相位上完全一致，就能保证合成的画面不受活动限制了。
蓝幕技术
当然，“威廉遮罩法”仍然有其弊端，比如，所有拍摄目标的阴影会在动态遮罩中消失。由C.DodgeDunning于1925年发明的“邓宁蓝幕技术”孕育而生。这项技术利用了彩色照明设备，使背景呈现蓝色，而前景呈现黄色，再通过渲染和滤镜等处理，将前景与背景分离，进而形成动态遮罩。通过这种处理方式，动态遮罩中便能够保留拍摄目标的阴影。1933年的电影《金刚》中可以看到这项技术的首次应用。
不过邓宁蓝幕技术只能在黑白影片上起作用，彩色电影对于特效提出了更高的要求，促使创新仍在继续。1940年，特效大师拉里·巴特勒的电影《巴格达大盗》实现了电影特效发展史上的又一次飞跃。
巴特勒在蓝幕前进行前景的拍摄。之所以选用蓝幕，是因为蓝色与人的肤色反差最大，而且蓝色的像素颗粒最小。将蓝色从三色印染的底片中分离出来，巴特勒就得到类似于威廉遮罩法中的剪影遮罩。然后，利用可以将多条胶片合成一条胶片的光学印片机，将之前分开拍摄的前景和背景进行合成。
这项蓝幕技术为劳伦斯·巴特勒摘得了1940年的奥斯卡最佳特效奖，但它当时还不是非常成熟。首先，工序繁琐，耗时很长，还要经历复杂的光学打印过程；其次，一些没有抠干净的蓝色背景会在镜头中出现；最后，还有一些细节上的问题，比如头发的纹理、缕缕烟丝、模糊或动态画面等都无法实现百分百的精准抠像。不过，这种局限并未影响蓝幕技术的普及和发展，尽管之后也有“黄幕”技术的出现，但蓝幕技术依然占据主导地位，直到数字绿幕合成技术的崛起。
“黄幕”技术
1950年，影视特效行业中大佬之一PetroVlahos开发了钠光灯遮罩技术，又称为“黄幕”技术，这是颇为颠覆的开拓性创举。
黄幕技术会让包含演员在内的前景处于正常打光环境中，而使用钠光灯（也就是我们通常在街边看到的橘黄色路灯）对白色背景板照射强光。钠光灯发出的光线平均波长为589.3纳米，这种波长经过一种特殊滤镜的处理后，会被剥离到黑白胶片上，轻松区隔出前景画面和动态遮罩。
钠光灯遮罩技术在五十年代中期得到广泛应用和发展，在六七十年代更是成就了很多经典电影。迪士尼在1961年的电影《天生一对》和《飞天老爷车》中就用到了这项技术。而1964年的电影《欢乐满人间》更是充分发挥了钠光灯遮罩技术的优势，最终获得那一年的奥斯卡最佳特效奖。
数字绿幕技术的崛起
数字绿幕技术，又称为色度键抠像技术。在基础视频混合处理系统中，色键是颜色的数字化标识，相当于把所有颜色转化为视频信号，我们日常看到的天气预报动态效果就是一个典型的例子。
90年代开始，数字绿幕技术全面崛起。因为数字拍摄已经逐步取代了老式胶片摄影，而许多数字感光器材都对绿色更为敏感，所以在绿幕背景下拍摄将更方便制作活动遮罩。同时，由于蓝幕和天空颜色相近，在涉及到户外场景的拍摄时，绿幕能避免蓝幕带来的抠像不完整等麻烦。并且，绿色服装也不像蓝色服装那样常见。正如当年乔治·梅里爱和诺曼·道恩所期待的一样，绿幕技术能够精准地剥离出前景和背景。数字绿幕技术还大大压缩了特效制作的时间。因此，电影特效师们如今都更加偏爱使用绿幕技术。
结语：
缅怀过去的观众会感慨，如果电影过分依赖于电脑合成特效，就会失去原有的本真。但是，电影特效师为电影工业带来的进步意义是不容忽视的，特效技术实现了许多导演天马行空的想象。从埃德温·S·波特的火车进站，到现代的超级英雄动作场面，电影特效在人们的质疑中不断成长。电影特效师们不断发掘问题，解决问题，最终一点一点靠近自己的梦想，也让我们有更多机会体验“梦想成真”的感觉。
参考文献：
http://filmmakeriq.com/lessons/hollywoods-history-of-faking-it-the-evolution-of-greenscreen-compositing/
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