3D立体影片后期视频制作剪辑常见问题

3D立体影片后期视频制作剪辑常见问题

（上海动影传媒3D立体拍摄技术文章）

我们的视觉系统是根据左右眼感知世界时出现的差异来推断环境的深度。这些深度是双眼之间存在间距而造成的，在看离我们近的物体时，这种现象最为明显，因为我们的左右眼是分别从略微不同的两个角度看这个物体。不过当我们看远处的物体时，我们双眼间距相对于眼睛到物体的距离就很微不足道了，这样一来这些物体对左右眼来说就是一样的了。和近距离物体不同，它们出现在每只眼睛视野中的位置几乎是一样的。这也是在3D立体拍摄中大远景没有明显立体感的原因。

我们可以通过向左右眼呈现略微不同的影像来欺骗我们的视觉系统，让它能从一个平面的影像上感受到深度。要最逼真地呈现一个场景，可以通过相隔距离和人眼间距相同的两台摄像机拍摄，然后再播放这两路画面而实现。由于这个距离的存在，如果拍摄大远景的两台摄像机的间距和人双眼间距一致，拍摄得到的两幅画面将会几乎一模一样。结果就是，在投放到影院银幕上时，群山看起来将会是完全没有立体感的。为了将群山风景的效果最大化，拍摄这个镜头的摄像机间距通常会被增加。现实生活中，当我们看一个物体时，我们的眼睛会同时会聚于它的上面，并调整焦距，使该物体呈现出明显的凹凸感。而对于3D立体电影，观众始终是在固定距离的、平面范围的画面上感受立体信息，无论是3D立体拍摄的效果多么优秀，这个物理不变空间与平面影像的基本是变不了的。

对于大远景的3D立体拍摄需要呈现一个将3D立体效果最大化的增强版本，即“超现实”。所谓超现实是要超过人眼视觉生理的特征，以平面空间呈现最佳3D立体效果为准则。左、右眼看某个场景中的一个点时出现的差异被称为该点上的“立体差异”。由于我们双眼存在间隔，大多数情况下，这些差异几乎都是出现在水平方向上的。从另一方面讲，垂直差异通常不会发生在现实生活中，否则会让我们的双眼很难辨析。不过，左右眼图像的垂直差异通常会出现在3D立体影片中，事实上相当普遍。数字投影可以利用一台投影仪显示左右眼图像，但是在数字投影技术出现前，垂直差异是让观众们不适的一个主要原因，因为两台投影仪很难对准彼此，所以会造成垂直差异。即使现在投影对准的难题已经不存在了，垂直差异仍然会在拍摄的时候悄然产生。最容易想到的是，拍摄所用的两台摄像机没有进行理想的垂直对准设置，有时一台摄像机甚至相对于另一台略微旋转了一些。还有一种不太明显的情况是，摄像机的配置方式也会导致麻烦的垂直差异。3D影片通常由两台镜头成角度的摄像机拍摄，这模仿了我们双眼自然看向某个物体的方式，因此它们拍摄的画可以会聚于一点。当两台摄像机镜头成角度拍摄时，图像形成的物理平面以及上面形成的场景图像，也会彼此形成一个角度。以一个角度观看场景会引起一些透视上的失真，而左右眼图像中的失真会彼此不同。这种失真被称为“梯形失真”，它会引起左右眼图像的垂直差异。这种差异似乎不怎么起眼，但是在大银幕上便以造成问题。

梯形失真的最佳解决方案是通过软件校正。首先检查左右眼图像，探测两幅图像中的对应点，然后会计算出一个变形方法并将其应用于一个眼睛的图像或双眼的图像，使这些点尽可能做到水平对准。得到的结果是一个消除了垂直差异的图像对，而且这样的一对图像不太会在影院中引起头疼。通常垂直对准是开始立体工作的首要任务。做3D立体合成时，应保持两幅图像间正确的一致性。任何后期制作中产生的或无法修复的差异都会使观众难以将两幅图像合出预定的3D场景。

正如我们之前所提到的，摄像机轴间距可以为立体3D立体影片带来纵深。更改轴间距可以更改一个镜头的纵深，使这个场景看起来更浅或更深，这取决于你的摄像机之间距离。3D立体拍摄场景的主要部分在两幅图像中都可见，但是有些处于边缘的区域将会消失，而在另一图像中却仍然可见。比如，如果你想把左边的图像移向右边的图像，不仅会造成左摄像机拍摄角度发生变化，被遮挡的区域也会发生变化。场景中此前在左眼图像中不可见的一些部分现在可以被看到。这种效果在靠近摄像机时最为明显，随着被拍摄的物体离摄像机远去，效果会减弱。因此，如果导演确实决定场景的纵深需要在后期更改，就需要弄清楚可见场景中所有可见部分各应移动多少。通过计算左右眼图像的差异，我们可以对每个部分外哪儿移动做一个合理的猜测。真正的问题在于信息丢失的区域，即场景中某些此前被挡住的部分又变得可见了的区域，我们不知道摄像机从它新的位置会看到什么信息。不过，我们知道这些区域在另一台摄像机的图像中的样子，我们也知道它们周围的场景图像是如何变化的。实际上我们可以合理猜测图像看起来应该是什么样，这也正是Ocula的InteraxialShift的功能。InteraxialShift可通过使两幅图像靠近彼此来减少场景的景深，就如同缩小两台摄像机间的距离一样。因为存在被遮挡的问题，以及估测的差异性从来都可不可能百分之百准确，两幅新的图像不可能是完美的，但是它们可以快速并轻松生成，只需要少量的手动调整。

然而，即使有了InteraxialShifter，仍然无法在后期中增加摄像机的轴间距。这是因为我们没有原始图像对意外的差异信息，尽管通过向后外推差异性，我们至少可以在短距离上作出合理的猜测。被遮挡区域再一次成为了真正的问题所在：将摄像机彼此分开时，你开始看到原始画面中都没有的区域。遇到这种情况，我们确实不知道如何填充这些缺失区域的信息，这使智能猜测变得更加困难。不过，如果是说制作一部值得一看的3D立体电影，那么在后期中减小

轴间距并不是没有价值。当场景的纵深改变时，人们的双眼需要一些时间来调整以适应虚拟环境中的新视野范围。正因为如此，不同景深的场景快速剪切是不可取的。尽管在拍摄前通常会为整部影片制定景深计划表，这是为了尽可能匹配相邻场景的景深，但是在剪辑时，镜头的顺序仍然可能被更改。在这种情况下，应逐步使相邻场景的景深范围逐渐趋于一致。如果变化足够慢，观众应该不会注意到，而且会避免场景范围中令人不舒服的突然跳动。

会聚也有和景深一样的问题：场景间的突然转换会让人们的眼睛难以适应。几个小时的影片中如果有大量的此类突然转换造成的跳动会使观众非常不舒服。3D立体拍摄中场景焦点出现在两幅图像的相同位置，使那儿的立体差异为零。在影院中，看场景的这个部分时，人眼会聚焦于屏幕之上。场景中的其它部分，如果在左眼图像的位置位于右眼图像其所在位置的左方（负视差），这部分将出现在屏幕前方。有的点在左眼图象中的位置位于右眼图像其所在位置的左方（正视差），这个点将出现在屏幕的后方，这就是说，将会聚点从场景的前部改为场景的后部会将整个3D3D立体场景从显示于屏幕后突然更换为现实于屏幕前。这种转换不会出现在日常生活中，因此会让我们的双眼（大脑）难以处理。不过和景深的更改一样，这样的转换也可以通过设置会聚使其更加平滑。实际上，轴间距和场景的会聚点联系非常紧密，常常需要两个一起更改。

当两幅图像间的正视差量太大时会出现发散，因为观众的眼睛需要转离彼此以辨析场景。显然这在现实生活中不会出现，人们的眼睛也做不到。尽管最好能完全避免，但是如果有少量的发散（不超过1度），大多数人是可以接受的，因此3D电影院也没问题。这也会带来另外一个问题，即为一个镜头减小轴间距。把会聚点前移时，屏幕后的正视差将会增大，会导致最远处物体上出现发散。如果发生后，InteraxialShifter可用于减小场景的总景深，将这些区域的差异带回到可辨析的范围内。

影响3D立体场景纵深的另一个因素是显示它的银幕。更准确低说，观众体验到的总浑身将由银幕尺寸和观众到银幕距离之比决定的。对一名坐在电脑屏幕前制作影片的艺术家和一名坐在电影院中的观众来说，这一比例往往是不同的，如果把计算机上的立体场景按比例扩展到能填充影院屏幕时，他们所看到的景深范围也不会相同。事实上，一个在计算机屏幕上看似立体感不强而且没意思的场景转到大屏幕上看时可能会让观众感到震撼。不过这也意味着如果在用于合成工作的计算机屏幕上看起来没有问题的场景，在影院银幕上可能会出现发散现象，因此应将银幕尺寸的作用时刻记在心中。

超立体和亚立体的概念。调整轴间距时要保持谨慎的另一个原因是，轴间距若过于偏离平均人眼间距会产生不好的效果。非常大的轴间距会造成“超立体”。这种间距不会像我们之前说的那样仅仅帮助增加远距离物体的深度，反而会造成“微缩化”。它会使观众感觉不是在看一个真实场景，而是在看一个成比例缩小版。这是处理这种比其预期大得多的物体上的视觉误差时，大脑的处理方式造成的。可以这么推论，既然我们的双眼间距没有突然增加，这些物体必然因此比在实际生活中的小（而且近）。同样的，非常小的轴间距会造成“亚立体”。这会让观众感觉自己相对于场景缩小了，这样本应该看起来很小的东西，比如一只昆虫就会显得巨大无比。

色差：左右眼图像的色彩差异也会使观众难以将两幅图像合为一个单个3D立体场景。拍摄用的摄像机和镜头即使在理论上是一样的，也会在组成立体图像对的两幅图像中造成色彩差异。由于每个镜头物理尺寸的限制，摄像机的轴间距无法降低，光束分割器会被用来获得更小的摄像机轴间距，这时色差问题会更为严重。这个设备的存在会使形成两幅图像的光以不同方式极化，因此会造成局部和全局色差，比如出现在一个画面中的镜面高光可能在另外一个画面中根本没有出现。Ocula的ColourMatcher为这两种情况提供了两种解决方案。一是全局色彩匹配会试图匹配两幅图像的色彩分布，适用于校正第一种情况中出现的略微不同的全局光谱。二是ColourMatcher还有一种块式方法，非常适合处理由不同极化引起的局部（通常更为明显的）色差。在这种情况下，ColourMatcher利用一个差异对照图来校正两幅图像之间对应的像素。然后它将这个场景分为矩形的小块，然后试图将一个图像中某个小块的色彩分布与另外一个图像中对应的小块中的色彩分布。为了得到最好的效果，可以对小块的尺寸进行调整。这种局部法效果很好，甚至能够重现高光等细节。比如将一幅图像中的高光复制到本没有这种高光的另一幅画面中。