1. The Art and Science of
Digital Compositing
김정근

2. Chapter 5
Basic Image Compositing

3. Agenda
 Multisource Operators
 The Matte Image
 The Integrated Matte Channel
 Additional Operators
 Masks
 Compositing with Premultiplied Images
 Morphing
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4. Multisource Operators

5. Multisource Operators
A B
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6. Add
O=A+B
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7. Subtract
O=A-B
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8. Subtract
 Subtract 는 대칭되는 Operator 가 아님
(B + A) equals (A + B), but (A - B) does lot equal (B - A).
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9. Multisource Operators
A- B B-A
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10. Subtract
 Subtract 는 대칭되는 Operator 가 아님
(B + A) equals (A + B), but (A - B) does lot equal (B - A)
 모든 0 이하 또는 음수 값을 클립
 Subtract Operator 의 절대값을 반환하도록 지정하는 것은 유용(Chapter 6)
 절대값을 반환한 Subtract Operator은 대칭 연산
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11. Subtract
O = |A – B|
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12. Mix
이미지 B의 25 %와 이미지 A의 75 %를 혼합의 결과
소스이미지는 처음에는 이미지 A의 100%를
O = (MV * A) + [(1 - 표현하기B)
MV) * 위해서 단순히 mix 값을 애니메이트 한
뒤 마지막으로는 이미지 B의 100%를 표현
MV = mix value
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13. The Matte Image

14. The Matte Image
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15. The Matte Image
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16. The Matte Image
Matte Mask
Alpha Key
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17. The Matte Image
배경을 들어나 보이기 위해 전경의 섹션을 Matte
Out
Mask 어떤 영역에 영향을 주지 않기 위해 3번째 이미지로
off
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18. The Matte Image
Matte Mask
컨트롤할 때 이미지를 참고하는 것
혹은 오퍼레이션에서 어떤 특정 파라미터들을
Alpha 용도(ex : Color Correction)로 사용
제한하는
Key
비디오 세계에서 일반적인 다른 용어
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19. The Matte Image
 일반적인 이미지와 데이터에 관해서는 다르지 않음
– 일반적인 이미지와 같은 방식으로 조작이 가능
 Scene의 시각적 표현을 제공 합성작업을 제어하는데 사용되는 유틸리티 이미지로써 사용
 일반적으로 Single Channel 이며 흑백이미지
– 세 개의 별도 채널이 필요치 않으며 지정된 컬러로 주어진 픽셀에 대한 투명도는 범위 0~1에서 하나의 숫자값으로 표현
 많은 시스템 파일 포맷이 싱글 채널이미지를 서포트 / 단순히 RGB 이미지의 세채널에 동일
한 정보의 사본을 배치함
– 중복되며 디스크 공간을 차지
 매트 이미지가 네번째 채널 이미지의 파트일때 매트 채널 또는 알파채널
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20. Keymix
A B Matte
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21. Keymix
Mix operator 와 비슷하지만 고정된 Mix 값 대신 매
O = (A * M) + [(1 - M) * B] 트이미지에 의해 결정되어
각 픽셀에 대한 구체적인 혼합 값이 있음
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22. The Integrated Matte Channel

23. The Integrated Matte Channel
R channel
G channel
B channel Color * alpha
A channel
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24. The Integrated Matte Channel
Premultiplied Image
알파채널로 멀티플라이된 RGB채널 이미지
tga, png, iff
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25. The Integrated Matte Channel
*
Premultiplied Image
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26. The Integrated Matte Channel
어떠한 이미지 A는
Argb = The RGB channels only.
Aa = The alpha, or matte channel, only.
A = All the channels (be there three or more) of the image
M = matte channel을 독점적으로 사용되는 이미지 (Grayscale, Single Channel)
Orgb = Argb + Brgb or Oa = Aa + Ba
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27. Over
-
* *
+ =
Keymix 와 유사함
O = (A * M) + [(1 - M) * B]
단 통합매트 채널을 활용하여 단순화함(4 채널)
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28. Over
보조 알파채널로 완벽하게 Premultiplied 이미지가 됐을때 Over 의 방정식
Orgb = Argb + [ (1 - Aa) * Brgb ]
출력이미지의 매트 채널의 방정식
Oa = Aa + [ (1 - Aa) * Ba ]
4 채널에 대한 단순 방정식
Orgba = Argba + [ (1 - Aa) * Brgba ]
전경에 대한 Premultiplied 이미지임을 가정하기 때
문에 이것은 잘 작동함
Premultiplied 가 없을때나 다른 연산자를 함께 작
업하는 경우에 혼란이 있을수 있음
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29. Additional Operators

30. Additional Operators
A B Matte
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31. Multiply
고정범위 0 ~ 1를 가진 같은 픽셀을 곱하는 두개의
O = A * 값은 원래의 값보다 항상 더 작은 값을 생성하기 때
B
문에 항상 이미지가 어두운 결과를 생산함
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32. Screen
A B Matte
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33. Screen
Screen 이펙트는 빛나는 물체(유리잔과 같은 투명
O = 1 - (1 - A) * (1 표면)위에서 반사되는 성질을 정확하게 모방
한 - B)
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34. Screen
원본 Screen Operator
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35. Screen
원본 Screen Operator
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36. Maximum and Minimum
A B A Matte
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37. Maximum and Minimum
Maximum Minimum
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38. Maximum and Minimum
Foreground Background Maximum
Image Image
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39. In
A B A Matte
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40. In
A in B B in A
O = A * Ba
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41. Out
A B A Matte
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42. Out
A outside of B B outside of A
O = A * (1 - Ba)
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43. Atop
A B A Matte
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44. Atop
A Atop B B Atop A
O = (A In B) Over B
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45. Masks

46. Mask
 어떤 Operator 효과의 범위를 제한하고자 할 때
 분리된 매트를 사용 = Mask
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47. Mask
Image with saturation(value : 0)
Mask controlled by the mask
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48. Mask
 어떤 Operator 효과의 범위를 제한하고자 할 때
 분리된 매트를 사용 = Mask
 어떠한 소프트웨어 패키지는 특별한 경우 이미지로써 Mask를 다루기도 하지만 대부
분은 전체 프레임에 효과를 적용하고 Mask를 사용하여 적당한 영역을 분리시키고 효
과의 영향을 받지 않은 원본과 Mask 를 합성
 0~1 사이의 range(레인지, 범위) 에서 이미지가 만들어졌다고 일반적으로 가정함으로
효과의 제한을 위해 Mask를 사용하기 전에 범위를 0 ~ 1로 Clamp 해줘야함
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49. Compositing with Premultiplied Images

50. Compositing with Premultiplied Images
 합성 Operator 가 원하는 Image Type 을 정확하게 이해하는 것은 매우 중요
 Operator에 따라 Premultiplied Image 를 다루고 있거나 혹은 Matte와 분리해서 가져
오도록 요구함
 적절한 이미지 타입을 사용하지 않으면 다양한 Artifact 를 경험할 수 있음
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51. Compositing with Premultiplied Images
A foreground element A background element
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52. Compositing with Premultiplied Images
foreground 를 위한 Soft-edge matte
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53. Compositing with Premultiplied Images
Foreground multiplied by the matte
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54. Compositing with Premultiplied Images
합성 시스템에서 모든 image 들이 다 premultiplied 되어 있을 때
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55. Compositing with Premultiplied Images
모든 이미지가 premultiplied 되어있다고 고려하는 시스템에서,
- matte가 0인 지점에서도 여전히 결과물에 영향을 줌
background image 위에 premultiplied 하지 않은 image를 위치시켰을 경우
- 수학적으로 두개의 이미지를 함께 더한것과 동일
- matte 만 갖고 있는 이미지를 합성하는 operator를 이용해서
premultiplied image 에 적용한다면 역시 문제가 발생
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56. Compositing with Premultiplied Images
background 위에 두번 premultiplied 된 이미지가 있음
matte 가장자리를 따라 어두운 후광
가장자리(edge) 가 너무 밝거나 너무 어두우면 대게
premultiply 문제와 관련되었다는 신호
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57. Compositing with Premultiplied Images
background 위에 두 번 premultiplied 된 이미지가 있음
보다 일반적인 matte 를 가지고 합성했을때
operator 가 지원하는 이미지 type(premultiply 여부) 과
완전히 동기화시키더라도, 좀 더 심도 있게 이미지 처리하다
보면 artifact 들이 또 생김
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58. Color Correcting and Combining Premultipied Images
Premultiplied image
Image와 Matte 관계에 의존
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59. Color Correcting and Combining Premultipied Images
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60. Color Correcting and Combining Premultipied Images
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61. Color Correcting and Combining Premultipied Images
61

62. Color Correcting and Combining Premultipied Images
Unpremultiplied image
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63. Color Correcting and Combining Premultipied Images
matte 로 다시 나눈 후에 premultiply
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64. Luminosity and the Image-Matte Relationship
 Alpha 채널 값을 줄임으로써 오브젝트가 결과적으로 더 밝아짐
– background 는 foreground element를 관통하여 보여지게 될 것
– matte 채널값이 0 으로 줄어들수록 Over대신 Add operator 를 사용한 것처럼 보일것
Background 위에 놓기 전에 Premultiplied Foreground image의
Matte 채널 값에 0.6을 곱한 이미지
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65. Luminosity and the Image-Matte Relationship
 이미지의 alpha 채널을 조작하여 이미지와 matte 와의 관계를 수정
– Luminosity Operator / Opacity Operator
 많은 시스템이 Addmix Operator를 제공
– 부분적으로 Transparent Matte 영역에서 Image – Matte관계를 수정하기 위해 Lookup Curve를 제공
Addmix 를 위한 source foreground image(와 그것의 matte 채널)
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66. Luminosity and the Image-Matte Relationship
몇가지 Addmix variations(바리에이션들)
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67. Luminosity and the Image-Matte Relationship
 image 들을 서로 layering 할 때, 이미지와 Matte 관계의 선별적인 조작은 어떤 상황이
되어도 사용
– matte 채널을 살짝 수정하여 부분적으로 투명한 경계(edge)의 밝기에 영향을 주는 것도 대중적으로 사용
(ex : 밝은 background 에 금발 머리카락을 보다 잘 합치도록 할때)
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68. Morphing

69. The Matte Image
Warp Blending
Over
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70. Morphing
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71. Morphing
목적으로 하는 Image 와 Match하기 위해,
Source 이미지가 Warp 되는 것을 보여주는 하나의 시퀀스
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72. Morphing
단순히 일정 시간 동안 이 둘을 dissolve
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73. Morphing
동일한 프레임에서 나란히 비교한 것 코/주둥이 영역은 좀 더
빨리 dissolve함 : 아트적인 이유
(warp 결합지점을 숨기기에도 또한 유용)
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74. Q&A

75. 감사합니다