Odbicie · od podłożaKierunek · od tyłuKolor · czerwonyCyfra · stos matrycy
Rozdział 28 / Matryca

Halacja: dlaczego czerwona i wokół przepaleń

Światło nie zatrzymuje się w emulsji. Przechodzi ją, odbija się od spodu podłoża i naświetla ją drugi raz — od tyłu. Stąd obwódka, i stąd jej kolor.

TL;DR
Mechanizm · światło, które nie zatrzymało się

Drugie naświetlenie od tyłu

Warstwa czuła nie pochłania całego padającego światła. Część przechodzi ją na wylot i trafia na przezroczyste podłoże — kawałek plastiku o grubości ułamka milimetra. Na jego tylnej powierzchni, na granicy z powietrzem, obowiązuje ten sam Fresnel, co wszędzie indziej: kilka procent zawraca.

Zawrócone światło wraca w warstwę czułą i naświetla ją po raz drugi. Kluczowe jest to, że wraca rozproszone i rozbieżne, a nie w to samo miejsce: przebyło podłoże dwa razy pod różnymi kątami, więc rozłożyło się na obszarze znacznie szerszym niż pierwotna plamka. Stąd obwódka wokół jasnych miejsc, a nie ich rozmycie.

Przekrój materiałudwa naświetlenia, jedno od tyłu
warstwy czułe podłoże · przezroczysty plastik tylna powierzchnia — tu odbija kilka procent jasne światło powrót rozproszony — szeroko W OBRAZIE obwódka, nie rozmycie
Jasny punkt zostaje ostry — to nie jest utrata ostrości. Wokół niego pojawia się dodatkowa, szeroka poświata o wyraźnej barwie.

Taśma filmowa miała na to lekarstwo: warstwę antyhalacyjną nałożoną z tyłu podłoża, pochłaniającą światło, zanim dotrze do granicy z powietrzem. W materiale kinowym była to zwykle czarna warstwa zmywana podczas wywoływania. Halacja występowała więc głównie tam, gdzie warstwa nie nadążała — przy bardzo jasnych źródłach — i to jest powód, dla którego kojarzy się z przepaleniami.

Przekrój negatywu warstwa po warstwie i co się zmienia, gdy warstwy antyhalacyjnej zabraknie — Dodatek O.

Kolor · dwa powody, ta sama strona

Dlaczego czerwona

Barwa halacji nie jest przypadkiem ani konwencją. Wynika z dwóch niezależnych rzeczy, które obie działają w tę samą stronę.

Pierwszy powód: czerwień przenika głębiej. Rozpraszanie w emulsji, jak każde rozpraszanie na drobinach, jest silniejsze dla fal krótkich. Błękit gubi się w warstwie czułej po drodze; czerwień przechodzi ją znacznie skuteczniej i dociera do podłoża. Do odbicia dolatuje więc światło już przesunięte ku czerwieni.

Drugi powód: kolejność warstw. Negatyw barwny ma emulsje ułożone w ustalonym porządku, a warstwa czuła na czerwień leży najgłębiej — najbliżej podłoża. Światło wracające od spodu trafia więc najpierw i najsilniej właśnie w nią.

Kolejność warstwczerwona leży najbliżej podłoża
czuła na błękit filtr żółty czuła na zieleń czuła na czerwień ← najgłębiej podłoże warstwa antyhalacyjna powracające światło trafia najpierw w warstwę czerwoną wejście
Kolejność warstw jest wymuszona czułością emulsji, a nie wygodą. Czerwony kolor halacji jest jej skutkiem ubocznym.

Efekt stał się w ostatnich latach szeroko rozpoznawalny za sprawą materiałów, w których warstwę antyhalacyjną usunięto celowo — po to, żeby halacja była mocna i widoczna. To jest ten sam wzorzec, co przy anamorfie w Rozdziale 20: wada usuwana przez sto lat stała się cechą, za którą się dopłaca.

Warto przy tym zauważyć skalę zjawiska, bo tłumaczy, dlaczego obwódka ma taki, a nie inny rozmiar. Podłoże ma grubość rzędu stu kilkudziesięciu mikrometrów, a światło przebywa je dwa razy — więc rozproszenie rozkłada się na obszarze porównywalnym z tą odległością. Przeliczone na kadr daje obwódkę o promieniu rzędu kilkudziesięciu mikrometrów na negatywie, czyli kilkudziesięciu pikseli po skanie w wysokiej rozdzielczości.

Stąd wniosek praktyczny, który bywa zaskoczeniem: rozmiar halacji w pikselach zależy od rozdzielczości skanu, a nie od tego, co było w kadrze. Ten sam negatyw zeskanowany w 2K i w 6K daje obwódkę o tym samym rozmiarze fizycznym, ale trzykrotnie różnej liczbie pikseli. Przy dopasowywaniu elementu do materiału z taśmy trzeba więc znać rozdzielczość skanu, a nie tylko rozdzielczość dostawy.

Cyfra · to samo zjawisko, inny stos

Czy matryca ma halację

Odpowiedź brzmi: tak, i to z tego samego powodu. Matryca też nie jest czarną dziurą — jest stosem warstw, a pod fotodiodą leżą ścieżki metalizacji i krzemowe podłoże, które odbijają.

Światło, które przeszło przez fotodiodę bez pochłonięcia, odbija się od tych warstw i wraca — do tego samego piksela albo do sąsiednich. Objawy są rozpoznawalne i takie same jak na taśmie: poświata wokół bardzo jasnych źródeł, przesunięta ku czerwieni, bo krzem pochłania czerwień słabiej niż błękit i to ona przenika najgłębiej.

Skala zjawiska zależy od budowy matrycy. Konstrukcje z oświetleniem od tyłu, w których metalizacja leży pod fotodiodą, a nie nad nią, mają je słabsze. Nie znika jednak nigdy — bo krzem ma wysoki współczynnik załamania, a przy wysokim współczynniku odbicie na granicy jest silne, dokładnie jak liczy Rozdział 3.

Różnica skali jest przy tym duża i warto o niej pamiętać przy ocenie materiału. Podłoże taśmy ma grubość liczoną w setkach mikrometrów, a stos matrycy w jednostkach — więc obwódka cyfrowa jest o rząd wielkości węższa od tej z taśmy. Czyta się ją jako lekkie zmiękczenie krawędzi przepalenia, a nie jako wyraźną poświatę. Kto szuka w cyfrowym plate'cie halacji filmowej, nie znajdzie jej — bo tam jej nie ma, choć samo zjawisko występuje.

Warto rozdzielić halację od dwóch zjawisk, z którymi bywa mylona — a które mają inne przyczyny i inne zachowanie.

ZjawiskoGdzie powstajeKształtBarwaReaguje na
Veiling glarew obiektywiecały kadr, bez strukturyneutralnapowłoki, filtry
Halacjaza warstwą czułąobwódka wokół światełczerwonawajasność źródła
Bloomingw studni pikselarozlanie w sąsiedniezależna od mozaikiprzepełnienie studni

Trzy różne rzeczy pod jednym potocznym określeniem „świecenie wokół świateł”. Kolumna ostatnia jest tą, która rozstrzyga pomiarem.

Trzy poświatyta sama lampa, trzy przyczyny
VEILING GLAREHALACJABLOOMING całe tło podniesione także w rogu bez świateł obwódka wokół źródła róg pozostaje czarny rozlanie w kształcie siatki ostre krawędzie, bez ogona Ciemny prostokąt w lewym dolnym rogu każdego kadru jest tym samym testem: co się dzieje z czernią daleko od światła.
Trzy zjawiska, trzy odpowiedzi na jedno pytanie o ciemny róg. Rozpoznanie zajmuje sekundę i decyduje o tym, czym to odtwarzać.

Test z ciemnym rogiem rozstrzyga większość przypadków w praktyce. Glare podnosi czerń wszędzie, także daleko od źródła. Halacja zostawia róg czarnym, bo jej zasięg jest ograniczony grubością podłoża — kilkadziesiąt mikrometrów przekłada się na obwódkę o promieniu rzędu kilkudziesięciu pikseli, a nie na pół kadru. Blooming w ogóle nie ma ogona: ma ostre krawędzie i kształt narzucony siatką pikseli.

W CG · to nie jest glow

Odtwarzanie halacji

Halację odtwarza się w compie najczęściej jednym suwakiem opisanym „glow” — i dlatego najczęściej źle. Prawdziwa halacja ma cztery cechy, których zwykła poświata nie ma, i każda z nich jest tania do dodania.

Próg jest wysoki. Halacja pojawia się wokół miejsc przepalonych albo bliskich przepalenia, a nie wokół wszystkiego jasnego. To jest ten sam błąd, co przy gwiazdkach z Rozdziału 25: maska wycięta zbyt nisko daje efekt wszędzie.

Barwa jest przesunięta ku czerwieni, ale nie jest czerwona. Poświata ma zwykle barwę źródła zmieszaną z czerwienią — biała lampa daje obwódkę pomarańczową, a nie karminową. Nasycenie jest umiarkowane, z tego samego powodu, co przy powłokach w Rozdziale 24.

Profil ma ostrą krawędź w środku i długi ogon. Rozproszenie w podłożu nie jest gaussowskie — jest sumą odbić pod wieloma kątami, więc opada wolniej niż krzywa dzwonowa. Dwie warstwy rozmycia o różnym promieniu, dodane z różną wagą, przybliżają to znacznie lepiej niż jedno rozmycie.

Element leży pod ziarnem. Halacja powstaje w warstwie czułej, więc ziarno z Rozdziału 29 nakłada się na nią, a nie odwrotnie. Poświata dodana po ziarnie wygląda jak nałożona na obraz, bo jest gładka tam, gdzie wszystko inne ma strukturę.

Profil poświatyglow gaussowski kontra halacja
źródło odległość od źródła glow gaussowski kończy się nagle halacja ostre jądro, długi ogon Ogon halacji nie znika — dochodzi do zera powoli i to on daje wrażenie, że światło „rozlewa się w materiał”.
Obie krzywe mają tę samą wysokość i podobną szerokość połówkową. Różni je wyłącznie to, co dzieje się dalej — i to widać.

Różnica między tymi dwiema krzywymi jest w praktyce ważniejsza niż dobór jasności. Rozmycie gaussowskie ma określony zasięg i za nim nie ma nic; halacja dochodzi do zera powoli i jej ogon sięga kilkakrotnie dalej niż jądro. Właśnie ten ogon daje wrażenie, że światło „wsiąka” w materiał, a jego brak sprawia, że poświata czyta się jako nałożona.

Praktyczna realizacja jest banalna: dwie warstwy rozmycia zamiast jednej. Jedna wąska i mocna, druga cztery–pięć razy szersza i kilkakrotnie słabsza. Suma dwóch krzywych dzwonowych o bardzo różnych szerokościach przybliża profil z ogonem znacznie lepiej niż jakiekolwiek strojenie pojedynczego rozmycia.

Ostatnia uwaga o kolejności, bo różni się od reszty tej książki. Halacja jest jedynym zjawiskiem z Części V i VI, które powstaje za warstwą rejestrującą. W łańcuchu compu idzie więc po całej optyce i po flarze, ale przed ziarnem i przed korekcją — dokładnie w tym samym miejscu, co szum z Rozdziału 27.

Z praktyki

Sprawdź, czy poświata ma obwódkę, czy jest wszędzie. Halacja otacza konkretne jasne miejsca i zanika z odległością od nich. Veiling glare podnosi czernie także tam, gdzie w pobliżu nie ma nic jasnego. Jedno spojrzenie na ciemny róg kadru rozstrzyga, z czym masz do czynienia — i czym to odtwarzać.

Nie dodawaj halacji do renderu, jeśli plate jest cyfrowy i czysty. Nowoczesne matryce mają ją słabą, a ujęcie bez niej z elementem, który ją ma, wygląda gorzej niż odwrotnie. Halacja jest cechą materiału, nie normą — sprawdź, czy w plate'cie w ogóle występuje.

Przy materiale z taśmy sprawdź obwódkę w kanałach osobno. Kanał czerwony ma ją najszerszą, zielony węższą, niebieski prawie żadną. Ta proporcja jest podpisem halacji i odtworzenie jej w trzech kanałach osobno kosztuje tyle samo, co w jednym, a wygląda nieporównanie lepiej.

Słowniczek
halacja
Powtórne naświetlenie warstwy czułej światłem odbitym od spodu podłoża. Daje szeroką, czerwonawą obwódkę wokół jasnych miejsc.
warstwa antyhalacyjna
Pochłaniająca warstwa z tyłu podłoża, usuwana w wywoływaniu. Jej brak — czasem celowy — daje halację silną i widoczną.
blooming
Przelew ładunku z przepełnionej studni piksela do sąsiadów. Zjawisko elektroniczne, reagujące na ekspozycję, nie na jasność źródła.
oświetlenie od tyłu (BSI)
Budowa matrycy, w której metalizacja leży pod fotodiodą. Zmniejsza odbicia wewnętrzne, ale ich nie usuwa.
Idź głębiej
Dodatek O — Budowa taśmy warstwa po warstwie