Warum glauben die Leute, dass die Szenen in Filmen und Spielen unecht sind, egal wie realistisch sie sind?

Prüfungsexperte: Zheng Yuanpan, Professor an der Zhengzhou University of Light Industry

Durch die Entwicklung von Film, Fernsehen und Technologie können wir der Öffentlichkeit viele imaginäre Szenen in visueller Form präsentieren. In Filmen reisen Superhelden beispielsweise durch das unbekannte Universum. im Spiel CG erleben die Leute Abenteuer in einer Fantasiewelt; Bei den Aufführungen singen Sänger in den Wolken und interagieren mit fliegenden Vögeln usw.

Intellektuell ist uns natürlich klar, dass nichts davon real ist, aber warum sind diese lebensechten Szenen so realistisch, sogar bis hin zur kleinsten Haarsträhne?

Eine fiktive Stadt im Spiel CG

Quelle: Screenshot eines Online-Spiels

Das lässt uns fragen: Was ist real? Was ist illusorisch?

Vor einiger Zeit gab es auf der Kurzvideoplattform ein sehr beliebtes Kurzvideo mit dem Titel „Warum glauben Sie, dass das eine Fälschung ist?“. In dem Video stand der Typ vor einem Bach, der unecht aussah. Um die Echtheit seiner Herkunft zu beweisen, warf er einen Eimer nach hinten. Das spritzende Wasser und die Aktion, den Eimer hochzuheben, bestätigten die Authentizität des Hintergrunds.

Dieses Video wurde auch von vielen Internetnutzern mit unterschiedlichen Hintergründen gefälscht

Quelle: Eine Video-Website

In der späteren Phase des „Special Effects Brother Studio“ bei Bilibili behielt er nur die Bewegungen der Figur bei und verwendete Computersynthesetechnologie, um einen falschen Hintergrund zu rekonstruieren, der vom echten nicht zu unterscheiden war. Er zeigte auch Schritt für Schritt, wie der realistische virtuelle Hintergrund synthetisiert wurde, was Hintergrundkonstruktion, Bewegungserfassung, Mehrschichtsynthese und andere Technologien umfasste.

Auf der einen Seite steht der fragwürdige reale Hintergrund, auf der anderen Seite der überzeugende gefälschte Hintergrund. Angesichts dieser Situation können wir nicht anders, als uns zu fragen: Wie erkennen das menschliche Auge und das Gehirn die Authentizität der Bilder, die sie sehen? Und wie beeinflusst und lenkt die Bildgebungstechnologie diese Intuition? Lassen Sie es uns heute herausfinden.

Tatsächlich haben Wissenschaftler bei der Untersuchung der Fähigkeit des menschlichen Auges, zwischen Wahrheit und Lüge zu unterscheiden, viele Umwege gemacht. Lange Zeit glaubten Wissenschaftler, dass Menschen, um beurteilen zu können, ob eine Person oder ein Gegenstand echt oder unecht sei, auf viele Einzelheiten achten und Vergleiche anstellen müssten, um Schlussfolgerungen zu ziehen. In einem in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlichten Artikel haben Forscher aus den USA jedoch herausgefunden, dass Menschen in Sekundenschnelle Urteile über die Realistik einer Gruppe von Dingen fällen können.

Realistische 3D-Szene Quelle: hippopx

Dies ist auf einen visuellen Mechanismus zurückzuführen, der als „allgemeine Realismuswahrnehmung“ bezeichnet wird. Dieser einzigartige visuelle Mechanismus ermöglicht es Menschen, die Realität einer Szene innerhalb von 0,25 Sekunden zu beurteilen. Bei dem von Forschern der University of California in Berkeley geleiteten Experiment wurde 68 gesunden Erwachsenen mit normaler Sehkraft nach dem Zufallsprinzip eine Reihe von Bildern gezeigt, darunter Eiscreme, Meerschweinchen in Trikots, Hockeyspieler und Plastikautos mit Spielzeugpassagieren. Die Probanden konnten nach der Betrachtung der Bilder intuitiv den Realismus der Bilder richtig einschätzen.

Quelle: hippopx

Wie verwischt die moderne Technologie, abgesehen von der einfachen Beurteilung von Wahrheit und Lüge durch den gesunden Menschenverstand, die Grenzen zwischen Szenen, die mithilfe virtueller Technologie rekonstruiert wurden?

Das dreidimensionale Sehen, das wir empfinden, beruht sowohl auf der psychologischen als auch auf der physiologischen Wahrnehmung. Von herkömmlichen großen 2D-Bildschirmen bis hin zu Lichtfeldanzeigen (eine Funktion zur Beschreibung der Lichtmenge, die durch jeden Punkt und jede Richtung im Raum fällt) hat sich die Technologie Schritt für Schritt weiterentwickelt. Von Anfang an wurden dabei fünf Aspekte psychologischer visueller Hinweise genutzt: Affine (in der Geometrie wird ein Vektorraum durch eine lineare Transformation und anschließende Translation in einen anderen Vektorraum umgewandelt), Okklusion, Beleuchtung und Schatten, Textur und Vorwissen (Wissen vor der Erfahrung), um dem Gehirn die Erzeugung von Pseudo-3D-Sehen zu ermöglichen, über die Bereitstellung physiologischer visueller Informationen, einschließlich binokularer Parallaxe, Bewegungsparallaxe und Bildunschärfe, bis hin zur Ergänzung der psychologischen visuellen Informationen, um eine visuell unendlich realistische Szene zu erzeugen.

Quelle: pexels

Wie also werden die 3D-Bilder erzeugt, die wir sehen?

Um zu verstehen, wie virtuelle Charaktere und Szenen mit realen Charakteren auf einem Bildschirm integriert werden, müssen wir den Mainstream der heutigen Filmindustrie erwähnen: Greenscreen-Filme.

Green Screen ist, wie der Name schon sagt, ein grüner Vorhang. Filmen Sie zunächst die Leistung der Schauspieler vor einem grünen Hintergrund. Erstellen Sie dann die Szene nach Bedarf mit einem Computer. Verwenden Sie dann die Funktion „One-Click-Keying“, um die Schauspieler vom Greenscreen zu trennen. Fügen Sie abschließend die Schauspieler zur synthetisierten realen Szene oder Animation hinzu.

Ein Beispiel für die Verwendung eines Greenscreens zur Bildsynthese. Die rechte Seite zeigt das synthetisierte Bild.

Quelle: Wikipedia

Warum wählen die Leute Grün als Vorhang?

Der erste Grund besteht darin, dass die Bilderfassung des lichtempfindlichen Chips der Digitalkamera dem RGB-Primärfarbenprinzip folgt und das Signal in Form von Rot, Grün, Grün und Blau erfasst wird, wodurch die Kamera am empfindlichsten für Grün ist. Durch die Verwendung von Grün als Vorhang können mehr Details dargestellt werden.

Darüber hinaus ist Grün die Komplementärfarbe der menschlichen Hautfarbe , und Computer können den Unterschied zwischen Hautfarbe und Grün deutlich erkennen. Darüber hinaus erscheinen Kleidung und Haarschmuck von Menschen unter normalen Umständen selten grün, sodass die Verwendung eines Greenscreens auch die finanziellen Kosten senkt. Neben dem Greenscreen, bei dem Farbunterschiede zum Ausschneiden von Bildern verwendet werden, gibt es zahlreiche weitere Keying-Techniken, beispielsweise Helligkeits-Keying oder Frame-Keying. Schließlich handelt es sich bei der Animation, die wir sehen, um den Animationseffekt, der durch die kontinuierliche Wiedergabe eines statischen Films erzielt wird. Zu diesem Zeitpunkt müssen wir den Film nur Bild für Bild ändern, um den Effekt einer Bildänderung zu erzielen.

Zusätzlich zum Bildschirm kann die holografische Bildgebungstechnologie auch dazu verwendet werden, das holografische Bild eines Objekts auf ein transparentes Medium zu projizieren, um eine stereoskopische 3D-Wahrnehmung zu erzeugen. Unterstützt wird dies durch Licht-, Ton- und Lichteffekte wie Wind, Regen, Donner und Blitz, um eine realistische Szene zu erzeugen. Diese Technologie wird häufig in Vergnügungsparks, Kinos und Musicals eingesetzt.

Quelle des am Kopf getragenen Geräts: hippopx

Von den ursprünglichen Schwarz-Weiß-Stummfilmen bis hin zu den heutigen vollständig immersiven, am Kopf getragenen Geräten haben die Menschen die Grenzen der Vorstellungskraft ausgelotet und versucht, die Barrieren zwischen virtuell und Realität niederzureißen. Die Wahrheit, dass „Sehen Glauben ist“, wird durch die Entwicklung von Wissenschaft und Technologie neu geformt. Dem Sehen als wichtigstem Kanal der Informationsübermittlung im „Post-Z-Zeitalter“ kommt eine immer größere Bedeutung zu.

Wie werden virtuell und real morgen miteinander verzahnt sein? Freuen wir uns gemeinsam darauf.