Alfa kanály – nikdy jste o nich neslyšeli? Zní to jako něco ze sci-fi filmu nebo možná speciální balíček dostupný od vašeho poskytovatele kabelových služeb. Pravda je, že pokud jste editorem digitálního videa, pravděpodobně budete muset v určité fázi své kariéry používat alfa kanály. Jednoduše řečeno, alfa kanály umožňují digitálním systémům pro úpravu videa používat proměnnou průhlednost ke skládání více vrstev videa. I když to zní jako jednoduchý koncept, alfa jsou notoricky známým kamenem úrazu pro ty, kteří jim nerozumí. Pojďme se podívat na to, jak alfa fungují, abychom vám pomohli objasnit některé populární mylné představy a také eliminovali zbytečné bolesti hlavy během vašich video projektů.
Bity a pixely
Než se po hlavě ponoříme do pochopení alpha, bude nejlepší, když uděláme dva kroky zpět a probereme některé základní koncepty zahrnující digitální obrázky. Je pochybné, že většina videoeditorů touží stát se počítačovými geeky, ale určitě je užitečné pochopit základní myšlenky, které řídí technologii, kterou používáte.
Začněme kontrolou binárních informací. Při použití binárního kódu obdrží všechny digitální informace hodnotu buď 0 nebo 1 (někdy označované jako „vypnuto“ nebo „zapnuto“). Jedna 0 nebo 1 představuje jeden bit informace v počítači. Řetězce těchto jednotlivých bitů tvoří bajty, megy a giga informací – pojmy, které většina z nás velmi dobře zná.
Jak to platí pro alfa kanály? Ve světě digitálního videa a počítačových monitorů mají obrazy různý rozsah barevné hloubky. Barevná hloubka označuje množství digitálních informací použitých k vytvoření barvy obrázku. Například 24bitová barevná hloubka zobrazí až 16,8 milionů barev, což se označuje jako skutečné barvy, protože zobrazuje zhruba všechny barvy rozeznatelné lidským okem.
Dalším termínem často spojovaným s digitálními obrázky je pixel. Pixely jsou nejmenším segmentem obrazu, který se zobrazuje na monitoru. Rozdělení obrázku na jednotlivé pixely je podobné pohledu na obrázek přes průhledný list milimetrového papíru, kde každý čtverec grafu odpovídá jednomu pixelu. Více informací na pixel se promítá do větší barevné hloubky. Když tedy uslyšíte zmínku o 8bitové, 16bitové nebo 24bitové barevné hloubce, řekne vám to, kolik informací (ve formě 0s a 1s) je potřeba k vytvoření barvy obrázku.
Jeden bod objasnění však – samotné pixely jsou rozděleny do tří nebo čtyř samostatných informačních kanálů. Každý kanál poskytuje specifický rozsah barev:červený kanál, zelený kanál a modrý kanál, z čehož dostáváme pojem RGB obraz. V současné době většina obrázků používá 24bitovou barevnou hloubku, přičemž každému ze tří informačních kanálů RGB je přiřazeno 8 bitů. Čtvrtý kanál, podporovaný pouze 32bitovou barevnou hloubkou (nebo vyšší), poskytuje alfa informace obrázku. 32bitové obrázky mají čtyři informační kanály:červený, zelený, modrý a alfa. Často uvidíte 32bitovou barevnou hloubku označovanou jako „Millions of Colors+“, což znamená miliony barev plus alfa informace obrázku.
Podpora variabilní transparentnosti
Nyní chápete, že když pracujete s alfa kanály, pracujete s obrázky RGBA podporujícími 32bitovou barevnou hloubku. Co dalšího potřebujete vědět o digitálních obrázcích, které podporují alfa kanály? Pro začátek jen velmi málo obrazových formátů a video kodeků podporuje 32bitovou barevnou hloubku. Na spotřebitelské úrovni jsou obrazové soubory PNG a TGA nejběžnějšími formáty s podporou alfa kanálu. Video je samozřejmě jen dlouhá série statických obrázků. Nekomprimované video může také podporovat alfa kanál s dostatečnou barevnou hloubkou. Nekomprimované video může být zabaleno do řady video formátů, včetně formátů souborů QuickTime (QT) a Windows AVI.
Při výběru video kodeku vyhledejte možnosti barevné hloubky spojené s tímto kodekem. Jedním příkladem video kodeku, který podporuje průhlednost alfa kanálu, je kodek Sorenson Video 3. Oblíbená mylná představa je, že jednoduchým výběrem formátu souboru, který podporuje alfa kanály, získáte podporu alfa kanálů. Pokud jste nenastavili barevnou hloubku na 32 bitů a nezadali alfa kanál, všechny ostatní specifikace kodeků a souborů se stanou irelevantními. Váš kodek musí mít k dispozici možnost „Millions of Colors+“, jinak pomocí tohoto kodeku nezískáte podporu alfa kanálu, i když formát obrázku, který jste vybrali, podporuje informace alfa.
I když pracujete s barevnými obrázky, informace alfa mohou být viditelné jako černobílé informace. Černé oblasti jsou (nejčastěji) zcela průhledné a bílé oblasti jsou zcela neprůhledné. Hodnota šedé stupnice mezi těmito hodnotami určuje úroveň průhlednosti, kterou obrázek obdrží.
Tato proměnná průhlednost vám umožňuje vytvářet různé typy video efektů ve vašich projektech. Můžete například použít videoklip auta, navrstvený za animaci podporující částečnou průhlednost, abyste vytvořili iluzi, že se animace přehrává na čelním skle, zatímco řidič a interiér jsou přes animaci stále viditelní.
Pozor – alfa kanály mají jednu nevýhodu:klipy, které podporují alfa informace, se budou muset vždy vykreslit, když je importujete na časovou osu vašeho editoru. To znamená, že ani systémy, které se mohou pochlubit náhledem a přehráváním v reálném čase, se nebudou okamžitě přehrávat bez předchozího vykreslení alfa klipu. Několik systémů importuje a vykresluje současně, což vytváří iluzi importu bez nutnosti vykreslování, ale to je vzácná funkce.
Dvojitý problém
Myslíte si, že začínáte ovládat alfy? Nyní vám hodím zakřivenou kouli:existují dva různé typy alfa kanálů – přímé a přednásobené. Dobrou zprávou je, že vše, co jsme dosud probrali o barevné hloubce, pixelech, kodecích a formátech souborů, se týká obou druhů alfa.
V přímém alfa formátu jsou všechny alfa informace obsaženy pouze v alfa kanálu. Přednásobená alfa obsahuje informace alfa v každém z kanálů RGB a také v kanálu alfa (červená x alfa, zelená x alfa, modrá x alfa a alfa). Nesprávná interpretace písmen alfa (například přímá jako předem vynásobená) může mít nezamýšlené výsledky.
Nejpravděpodobnější problém nastane, když interpretujete přednásobenou hodnotu jako rovnou alfa. Když k tomu dojde, objeví se kolem okraje vašich obrázků černé nebo bílé halo. Na druhou stranu obrázky s přímými písmeny alfa nesprávně interpretovanými jako přednásobené se zdají být jasnější, než by měly.
Klíč k úspěchu
Další mylnou představou o videu, které podporuje alfa kanály, je, že oblasti alfa se automaticky zprůhlední, když je importujete do systému úprav. Některé automaticky detekují správné nastavení a některé ne. Nelekejte se, když importujete alfa obrázek, který není okamžitě průhledný.
U mnoha aplikací si při importu prvku alfa všimnete, že průhledná oblast je vyplněna černě – to je standard. To, co musíte udělat, je klíčovat alfa informace, stejným způsobem, jako byste udělali klíč jasu nebo chromakey. Nedělejte však tu chybu, že byste pro odstranění alfa informací prováděli jas nebo chromakey. Jistě, může to fungovat (víceméně), ale maří to účel použití alfy v první řadě a kvalita tím určitě utrpí. Použití jedné z těchto dalších metod klíčování nejenže odstraní alfa informaci, ale také odstraní barvy z obrázku, které tam mají být. Při použití nesprávné metody klíčování budou vaše obrázky buď vypadat velmi zubaté na okrajích, nebo budou mít díry, kde byly omylem odstraněny barvy. I když se správný způsob klíčování alfa bude mírně lišit v závislosti na vašem editačním systému, výsledky budou stejné – čistý obraz s průhlednými oblastmi použitelnými ke sloučení s vašimi videoklipy.
Postranní panel:Průhledný GIF
Zatímco formát CompuServe GIF podporuje průhlednost, nepodporuje proměnnou průhlednost. Místo toho GIF používá binární průhlednost. To znamená, že namísto možnosti ovládat stupeň průhlednosti lze pixely obrázku GIF nastavit na hodnotu zapnuto nebo vypnuto (zcela průhledné nebo neprůhledné). Naproti tomu formáty souborů, které podporují alfa kanály, umožňují 256 možných nastavení průhlednosti – zcela průhledné, zcela neprůhledné a různé stupně šedi mezi těmito dvěma okraji.