Гэри Ханко, специалист в области обработки видео эффектов, иногда с энтузиазмом использует Lightworks. В этой статье, он расскажет о том как устроены и работают цифровые Video VFX эффекты. Это как бы введение, для лучшего понимания того, что такое VFX видео. В дальнейшем планируется написать статью о том как самому создавать свои собственные VFX для Lightworks.

Вам интересно, как устроены и работают цифровые видео эффекты ? Вы боитесь даже подумать, о том, что вы сами можете их создавать ? Никто не говорит вам что это будет легко сразу сделать, но можно легко понять основы vfx эффектов в цифровой видео обработке.

Вы часто можете видеть Video FX или VFX в действии так как они окружают нас повсюду. Это прогноз погоды по тв где диктор перед картой, рекламные ролики, анимация, игры и тд. Все эти и другие, имеют одну общую черту: Цифровое видео просто регулярная сетка чисел ("Матрица"), представляющих различные оттенки светлого и тёмного, и программное обеспечение, со способностями манипулировать этими цифрами.

Давайте посмотрим на то, как программное обеспечение использует эти цифры, чтобы создать Video FX.

Всё это в матрице

(Когда я буду ссылаться на программное обеспечение VFX, я буду иметь в виду программу VFX как Adobe After Effects, или эффекты, фильтры и плагины доступные в большинстве систем нелинейного монтажа, таких как Lightworks.)

Существуют различные способы когда числа матрицы могут быть заложены в видеопоток, для нашего примера мы будем использовать тот самый VFX использования программного обеспечения, RGB (A), постоянный для альфа-канала. Этот канал играет важную роль в VFX, которые мы получим в данный момент. Во-первых, давайте посмотрим на R, G и B каналы, которые стоят из красный, зелёный и синий. Смешивание значения каждого из этих основных цветов может принести миллионы разных цветов. Эти различные значения для каждого цвета, записанные в видео потоке. Для цвета 8-бит, что является нормой для потребителей и низкой до среднего уровня профессиональных видеокамер и для большинства окончательного формата доставки, есть 256 уровней светлого и тёмного для каждого цветового канала. Битовая глубина видео бывает как меньше 1 бит так и выше 10 бит, 12 бит, 16 бит, 24 бита и тд, которые могут привести к ещё большему изображению и точности цветопередачи, так как они позволяют большему числу различных оттенков света и тьмы.

В цифровой графике и видео глубина в битах задаёт количество цветов, которое поддерживает изображение. Высококонтрастное (без серых тонов), чёрно-белое изображение имеет глубину 1 бит, то есть цвет может «отсутствовать» (чёрный) либо «присутствовать» (белый). По мере увеличения глубины становятся доступны и другие цвета. При глубине 24 бита передаются миллионы цветов.

В цифровом аудио глубина в битах обозначает количество битов на образец. Чем выше значение, тем выше качество звука.

Что-же касается программ VFX, то многие из них до манипулирования числами конвертируют эти целые значения бит в числа с плавающей точкой в диапазоне от 0,0 до 1,0, где 0,0 (чёрное) и 1,0 (белое). В итоге среднее значение уровня 8 бит, таких как 128, будут преобразованы в 0,5. Это то, что Lightworks и делает. Теперь остался только вопрос о том, как программное обеспечение VFX использует эти числа и каналы для создания эффекта.

Альфа (Alpha) и Прозрачность

Альфа-канал: это информация о прозрачности на определённых участках изображения или видео. Прозрачность нужна для комбинирования слоёв, когда сквозь прозрачные участки на верхнем слое, виден нижний слой.

Я не верю, что есть видео камера, которая может записывать в альфа-канал, накладывая одно видео на другое, но программы 3D компьютерной анимации может это сделать. Скажем, у вас есть 3D логотип, который вы хотели бы наложить на другое видео. 3D программа может записывать значения 1,0 (или 255 в 8-битный видео) в альфа-канал каждого пикселя, где логотип и значение 0.0 (чёрный фон) на заднем плане. Теперь, в результате чего оба находятся в вашей VFX программе и вам нужно добавить их на ваш timeline (панель редактирования). Логотип должен располагаться на верхней дорожке, над видео.

Вы можете указать программе использовать альфа-канал в логотипе видео "Композит" два видео вместе. Если логотипу установить значение 1,0 в альфа-канал, фоновое видео будет заблокирован, и только логотип будет отображаться. Если установить значение 0.0 в альфа-канал, программа будет блокировать логотип видео и позволяют фоновое видео, которое будет отображаться вместо этого. Если вы хотите, чтобы логотип был полупрозрачным, 3D-программа может записывать логотип со значениями 0,5 в альфа-канал и 0,0 для фонового значения. Программное обеспечение VFX будет смешивать логотип с другим видео в равной степени или со средним значением в двух клипах. Конечно, как правило, есть, разные элементы управления в программе VFX для настройки значений, которые требуются для различных уровней прозрачности.

Зелёный экран хромакей (chroma key) ловкая проделка

Теперь давайте рассмотрим пример на зелёном экране, хромакей (chroma key). В программе 3D-анимации можно установить вокруг логотипа фон (хромакей), ярко-зелёный цвет вместо установки значений в альфа-канал. Значения RGB, где "G" зелёный будет иметь более высокое значение, чем "R" и "B". Когда вы применяете эффект зелёного экрана на видео фон и логотип видео, ваша VFX программа, будет анализировать RGB значения каждого пикселя в видео логотипе и давать каждому пикселю значение альфа-канала на основе, как она интерпретирует эти значения. Если значение зелёного, в основном, выше, чем оба значения красного и синего, программа поставит 0,0 в альфа-канал и 1,0 в любом другом месте. Большинство VFX программ позволят вам выбрать «Хроматический ключ» цвета, но как правило, используется зелёный или синий. Кроме того, соотношение зелёного на красный и синий могут быть скорректированы для тонкой настройки анализа.

DSP (Digital Signal Processing)

Цифровая обработка сигнала или DSP алгоритмы (преобразование сигналов, представленных в цифровой форме) могут быть применены и к значениям пикселей вашего видео. Глядя на большие различия между соседними или близкими пикселями и усреднение между ними, фильтр низких частот на самом деле применяется к изображению, прежде чем отображается. Если проанализировать группу пикселей которые имеют почти равные значения или их различия ниже определённого порога, то они отображаются без изменений, но если их значения изменяются выше порога, то их значения меняются в среднем на все пиксели перед отображением. Это, реализовано в основном как размытость. Размывание является фильтр нижних частот. И наоборот, если значения пикселей в анализируемой группе оказываются почти равным, более низкие значения могут быть снижены дальше, для потемнения, а те, что с более высокими значениями могут быть подняты, чтобы скрасить эти пиксели. Это один из способов заточки или применения фильтра высоких частот.

Как вы можете видеть, создание эффектов VFX просто использует математику для анализа и изменение количества значений, которые представляют различные оттенки цвета, светлые и тёмные. Единственное ограничение, это количество способов, на которые могут быть изменены эти цифры, является само программное обеспечение. Такая программа, как After Effects может манипулировать эти цифры сотни способами: от простого парниковый эффект экрана - все пути к анализу числа в соседних кадрах видео ищут и находят моделей, которые позволяют программе отслеживать движение этих моделей по несколько кадров.

Lightworks и эффекты VFX

Lightworks также имеет встроенные VFX эффекты, начиная от размытия и резкости для коррекции цвета, хроматический ключ, масштабирование, вращение и многое другое. Lightworks использует шейдеры DirectX пикселей для GPU ускоренных эффектов. Эти пиксельные шейдеры создаются с помощью простого языка программирования называемого HLSL (High Level Shader Language), что даёт возможность создавать алгоритмы, которые управляют значениями пикселей вашего видео.

В моей следующей статье мы будем смотреть на этот язык пиксельных шейдеров и как написать свой собственный эффект VFX для использования в Lightworks.

PS.: Возможны мелкие неточности, но суть понятна. Главное начать изучать это дело. Как говорится, не так страшен чёрт, как его малюют. Или, глаза боятся а руки делают. Если, что-то непонятно, попробуйте через поиск Google поискать более понятное для вас описание. Если не найдёте, то, задайте ваши вопросы на оф форуме поддержки Lightworks, там есть спецы и новички по этому делу. Так-же можно скачать и протестировать работы сделанные участниками форума. Вы можете посмотреть код пользовательского эффекта, открыв в блокноте файл .fx

Продолжение: Как создать (написать) свой собственный видео эффект

Источник: redsharknews.com/post/item/70-understanding-lightworks-vfx