Esempio di "blue screen" in una previsione meteorologica
Un intarsio a chiave di colore, per brevità chiave cromatica (dall'inglese: chroma key), è una delle tecniche usate per realizzare effetti di sovrapposizione di due diverse immagini o due diversi video.
A seconda del colore, è anche detto green screen o blue screen (in italiano, rispettivamente, sfondo verde o sfondo blu). Con questa tecnica si può rimuovere il colore di sfondo della prima immagine e sostituirlo con qualsiasi altra immagine.
Il chroma key era, in origine, un apparato separato dal mixer video, poi integrato nel mixer stesso. Il chroma key riceve il segnale video RGB da una telecamera, che inquadra il soggetto da porre in primo piano con un panno verde o blu dietro, e genera un segnale di chiave. Il videocomposito della telecamera e il segnale di chiave vanno al mixer video, che "buca" l'immagine della telecamera in corrispondenza dello sfondo grazie al segnale di chiave e sovrappone il soggetto che rimane a un altro segnale di sfondo. Ai tempi del videocomposito, al suo posto venivano usati i tre segnali R, G e B perché erano molto più definiti e senza l'interferenza della sottoportante di colore, ottenendo un taglio molto più pulito. Il chroma key con il videocomposito era anche possibile, ma era accuratamente evitato dalle emittenti broadcast per ottenere la massima qualità.
La scelta del colore verde o blu del panno per il chroma key dipende dall'abbigliamento del soggetto: Il blu si stacca meglio dall'incarnato, ma non può essere usato se il soggetto veste di blu o ha qualcosa di blu nell'abbigliamento, altrimenti ciò che è blu verrebbe bucato come il panno di sfondo. Per ottenere un buon chroma key il soggetto deve essere illuminato sufficientemente e abbastanza uniformemente; lo sfondo colorato deve essere ben teso e deve avere un'illuminazione perfettamente uniforme, senza ombre, in modo da poter alzare il "gain" del chroma key ottenendo l'effetto solo su una ristrettissima gamma di colori, interferendo il meno possibile sul resto dell'immagine. Il chroma key classico, analogico, infatti, produce il segnale di chiave combinando linearmente i segnali RGB della telecamera con dei segnali prodotti da un generatore seno-coseno in grado di coprire ogni colore. Esistono anche pannelli autoilluminanti, retroilluminati, ma sono spesso più critici per i riflessi sul soggetto.
Nel chroma key è anche presente lo SpectraMatte, che produce un colore esattamente opposto a quello selezionato sul chroma key (per esempio, magenta per uno sfondo verde), che viene dosato accuratamente per cancellare i riflessi dello sfondo sul soggetto.
Un uso classico, per esempio, sono le previsioni del tempo, in cui il meteorologo appare davanti allo sfondo della situazione meteorologica. Negli anni '90, il comico italiano Teo Teocoli utilizzava questo effetto in maniera volutamente errata nelle sue gag in cui interpretava l'esperto di calcionapoletano Felice Caccamo, venendo ripreso in chiave cromatica con un panorama di Napoli come sfondo e indossando una cravatta del colore chiave, che veniva "bucata" dal chroma key.
Uso
Il chroma key si usa per ambientare soggetti e oggetti su sfondi virtuali, aggiunti successivamente, che possono essere di due tipi:
sfondi di materiale girato in precedenza;
materiale elaborato completamente in digitale, con l'ausilio della grafica computerizzata (il più diffuso attualmente).
In quest'ultimo caso lo sfondo può essere statico, come durante le previsioni del tempo, oppure può essere calcolato dinamicamente, in base al movimento della camera che riprende il soggetto in primo piano, dando l'illusione di una scenografia virtuale o di uno studio televisivo tridimensionale, completamente virtuale.
Colori dello sfondo
Applicazione di una chiave cromatica verde in uno studio televisivo
La tecnica del ritaglio su sfondo colorato nacque nel cinema con il blue screen (basato su processi chimici su pellicola) per poi evolversi in televisione con il chroma key elettronico. A partire dagli anni '70, lo sfondo blu è stato gradualmente affiancato e poi sostituito dal green screen (il cui standard industriale fa riferimento al codice colore Pantone 354 C). Questo passaggio si è consolidato con l'avvento della ripresa digitale: i sensori delle telecamere digitali (matrice di Bayer) catturano infatti il doppio delle informazioni sul canale del verde rispetto al rosso o al blu, garantendo immagini più definite, meno rumore di fondo e una maschera di ritaglio (keying) estremamente più precisa.
Realizzazione tecnica
Per rendere efficace il risultato di questa tecnica sono necessari alcuni accorgimenti, tra cui:
l'illuminazione del chroma di sfondo e del soggetto devono essere separate;
l'illuminazione del chroma di sfondo deve essere omogenea, in modo che il colore risulti omogeneo;
le ombre del soggetto in primo piano non devono finire sulla porzione di colore di sfondo (chiave) presente nell'inquadratura;
L'illuminazione e l'esposizione del soggetto dovrebbero essere bilanciate separatamente rispetto a quelle dello sfondo colorato, mantenendo preferibilmente una leggera differenza di valore di esposizione (stop) per staccare meglio il soggetto dal fondo;
per evitare l'effetto di fringing o color spill (l'imperfetto scontornamento dei bordi del soggetto che causa sbavatura di colore, molto frequente nelle persone con capelli biondi o bianchi) è utile usare una sorgente di controluce "a pioggia".
Le tecniche ideali per realizzare un totale con colore chiave sono due, diametralmente opposte:
Storicamente, le telecamere a 3-CCD (tre sensori separati per rosso, verde e blu) garantivano una separazione cromatica nettamente superiore rispetto ai sensori a singolo chip. Oggi si riesce a realizzare un chroma key con qualunque ottica, basta avere una buona quantità di informazioni (dal Full HD, 2K, 4K in poi) e conformare lo sfondo sostituito come se fosse filmato dalla medesima ottica, una parete dipinta di verde, 4 proiettori disposti ad arco a circa due metri di distanza dalla parete, posizionati sulle americane e puntati ad incrocio (quello di estrema destra punta a sinistra, quello di estrema sinistra punta a destra ecc.), un proiettore da 600 W posizionato frontalmente al soggetto a 45 gradi verso il basso, con il soggetto sufficientemente avanzato rispetto allo sfondo per far cadere la sua ombra sul pavimento anziché sul telo colorato.
La seconda è più semplice. Richiede sempre una buona telecamera con una buona ottica e consiste nel saturare l'ambiente in modo omogeneo con banchi di luce a fluorescenza. Inconveniente di questa tecnica è la perdita di alcune frequenze colorimetriche sul soggetto.
Il chroma key nel cinema
A differenza della televisione (dove il chroma key analogico veniva elaborato in tempo reale con una risoluzione limitata, producendo spesso bordi poco definiti e tremolii) il cinema ha sviluppato fin dagli anni '50 tecniche di compositing su sfondo blu o verde (travelling matte) ad altissima precisione.
Nei primi decenni, l'uso del blue screen in pellicola richiedeva un'estrema perizia tecnica: l'illuminazione dello sfondo doveva essere perfettamente uniforme senza influenzare quella del soggetto, e l'integrazione di trasparenze (come capelli, fumo o vetro) risultava molto complessa. Per questo motivo, nei film del passato si cercava spesso di mascherare i contorni inserendo elementi reali in primo piano o limitando la tecnica alle inquadrature più complesse. Per questo motivo, nei film del passato si cercava spesso di mascherare i contorni inserendo elementi reali in primo piano o limitando la tecnica alle inquadrature più complesse.
Con il passaggio al cinema digitale e ai software di compositing moderno, questi limiti sono stati ampiamente superati, rendendo il green e blue screen uno standard fondamentale per qualsiasi tipo di produzione cinematografica, dai blockbuster agli effetti visivi più invisibili.
↑Fielding, Raymond (1985). The Technique of Special Effects Cinematography. Focal Press.
↑Zwerman, Susan & Okun, Jeffrey A. (2020). The VES Handbook of Visual Effects: Industry Standard VFX Practices and Procedures. Routledge / Visual Effects Society.
↑Brown, Blain (2014). Cinematography: Image Making for Cinematographers and Directors. Focal Press.
