如果你看过一部现代大片，你肯定见识过绿幕影像叠加技术，或者色键技术的魔力。这种技术使得电影和电视制作者能够在一块平常的绿色背景幕布前记录演员的动作，再将背景替换，使之拥有特殊效果。
1940年，Larry Butler在电影The Thief of Baghdad中第一次使用色键技术，当时的绿幕是蓝色的，这部电影为他赢得了奥斯卡特技效果奖。从那时开始，绿色就越来越通行了。
这是为什么呢？简单地来说，绿幕是绿色的原因就是人不是绿的。为了加上特效，背景必须用一种其他拍摄中不会使用的颜色，而绿色和人类皮肤的颜色没有任何相同点。当然，人们会穿绿色的衣服，戴绿色的宝石，有时候还有绿色的头发或者妆容，但是这些都可以以一种方式改变，而这种方式没有办法改变皮肤的颜色。
当我们受到太阳或者灯泡的白光照射时，光线中包含了可见光谱中的所有波长。人类皮肤对光谱中每种颜色的反射比例都是差不多的。如果我们对某种颜色的反射比其他多很多，那么我们的颜色看起来就会饱和度很高。
我们习惯于用描述颜色的词语来描述我们的肤色，比如棕色，粉色，白色，黑色或者黄色，但是从颜色科学的角度来看，我们都是橙色的。
颜色的元素
颜色是由我们的视觉决定的，不是由物理决定的。人类的视网膜中有三种色觉敏感细胞，分别对不同的颜色敏感。我们可以将它们视为“红色”、“绿色”和“蓝色”的传感器，尽管它们的敏感区域有很大的重合，并且更接近于黄色、蓝绿和蓝色。
为了完整地描述一种颜色，比较好的一种方式是用三个数字来想。这三个数字可以是红绿蓝的强度（RGB）或者是一种叫做HSV的表示方法。“色相”（hue）代表了我们统称为颜色的性质，“饱和度”（saturation）表示了颜色的纯度，“明度”（value）大概可以代表颜色的亮度。这三个颜色的坐标解释了我们如何描述一种颜色为“暗灰绿”或者“亮饱和蓝”。
人类皮肤的亮度（或者上图中显示的“明度”）各不相同，但是色相和饱和度并没有多大的差别。这一现象背后有着明确的生理学原因。本质上，我们的最外层皮肤（表皮）的光学性质就像是我们真皮上的一层中性滤光镜，真皮是红色的，主要是由于真皮下血液的颜色。
照相机模仿人眼
大多数照相机和摄影机的工作机制都和我们的眼睛相似，有网格状排列的传感器或者像素点来探测红色，绿色或者蓝色。
但正如我们看东西时有亮度和颜色一样，大多数电子录像设备都将这些输入转换为分离的亮度和颜色信息，在视频的术语中叫做光亮度和色度。
光亮度在很大程度上来说就是亮度，而色度就是颜料在色环上的位置。
彩色电视刚刚出现的时候，有一个独立的副频道来输送色度组分，使得黑白电视可以只收到光亮度信息，从而在有颜色信息的时候同样可以使用。模拟信号电视已经成为了历史，但是数字电视和网络视频仍然独立编码光亮度和色度信息。这一部分是出于数据压缩的原因，但也是因为这种代表方式对颜色校正更为自然，而且也更容易使用绿幕技术。
绿幕是如何工作的
绿幕还有另外一个名字叫做色键技术，这个名字就解释了它的工作原理。我们可以使用名为色度键的视频生产设备查看色度数据。
如果像素点在色环上落在以绿色为中心的一小部分，就会被认成绿幕。视频中这些部分就会换成另外的像素点，这些像素点来自背景频道，比如天气图。摄像机拍下的其他颜色的像素点就会留下，比如橙色（皮肤的颜色），红色，黄色，品红和蓝色。
结果就会得到天气播报员在天气图前的视频。背景视频中出现的绿色一点影响也没有，但是如果被拍摄的人穿着带绿色的衣服，这一区域就会被抠走，他们就变得透明了！
蓝幕其实可以起到同样的效果。因为绿色和蓝色在色环上和橙红色的距离都很远。两种颜色都比较适合把人从背景中抠出来。在拍摄大青蛙科米时就需要蓝幕作背景，而超人则需要绿幕。
因为可以使用对蓝色敏感的胶片，基于胶片的图像混合技术更倾向于使用蓝幕。而影音技术则更适合用绿幕，因为摄像机中通常绿色敏感的像素点比红色或者蓝色更多。而且蓝色的衣服比绿色的使用频率更高。
其他所有的颜色都曾被使用过，包括品红，在将玛丽波平斯和伦敦的影像合成时甚至使用了明亮的黄色钠灯照耀的白幕。但是随着电子摄像机在电影制作中使用越来越普遍，绿幕也就用得越来越多。
关于作者
Lincoln Turner莫纳什大学原子分子与光物理研究员
Lincoln的兴趣主要在于原子分子与光物理。他对超冷物质和玻色-爱因斯坦凝聚在精确测量磁场和冷物质的新状态方面的应用十分感兴趣。Lincoln同样对在加热最小的条件下测量玻色-爱因斯坦凝聚的新方法很感兴趣。他发明了一种全息影像方法，可以通过衍射图像将冷原子云的影像重建，也使得在对超冷气体加热最小时获取高分辨率影像成为可能。最近Lincoln带领的一个美国国家标准技术研究所（NIST）的团队首次对玻色-爱因斯坦凝聚的自旋态进行连续测量。
Russell Anderson莫纳什大学讲师
（翻译：刘博尧 审校：么宇辉）
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