Mi az anti-aliasing, és hogyan befolyásolja a fotókat és képeket?

Az anti-aliasing egy olyan szó, amelyet a fotósok és a játékosok gyakran a grafikával és a képekkel foglalkoznak. Vessen egy pillantást arra, hogy mi az anti-alias, miért használjuk, és ami a legfontosabb, ha nem célszerű használni.

Fontos része a képalkotásnak, és a fotózás-anti-aliasing minden bizonnyal olyasmi, amit a lehető legmélyebben meg kell érteni a kiváló minőségű képek létrehozásához. Reméljük, hogy készen állsz egy nagyon geeky cikkre, hiszen sok a vita a matematikáról és a tudományról a mai magyarázó cikkhez. Olvass tovább!

Vektorok és pixelek, és miért kamerák készítenek képeket pixelekkel

Emlékszel egy cikkre egy évvel ezelőtt, amikor beszéltünk a vektorok és pixelek különbségéről. Számos alapvető különbség van a kettő között: a pixelek rendezett fény, pigment vagy szín tömbök; a vektorok a vonalak, formák, színátmenetek stb. matematikai ábrázolása. A vektorok pontosak; léteznek abszolút koordinátákon egy algebrai rácson. Mert annyira abszolút, nincs elmosódás a vonal között, ahol és hol nem. Még akkor is, ha a monitor nem teszi lehetővé a vonalszakasz végtelen vékonyságát (mindig meg kell mutatnia pixelben), még mindig olyan vékony, mint egy csak egy elméleti matematikai világban létező vonal.

Ez a probléma a fotó-fény nem olyan pontos, mint amennyit tökéletesen matematikai módon kell rögzíteni. Valószínű, hogy még akkor is, ha olyan kamerákat fejlesztettünk ki, amelyek képesek a kvantum-pontosságú egyes fotonok helyeinek olvasására, mivel a kvantumszintű fizika furcsa jellege miatt az egyes részecskék valójában több helyen jelenhetnek meg az érzékelőn. ugyanakkor. Ez azt jelenti, hogy lehetetlen lehet az egyetlen fényrész abszolút helyét elérni abban az időben, amikor a szenzor-fotózás csak a fény rögzítésének közelítése. A megállási művelet (a kamera képessége éles képek létrehozására a mozgó tárgyakról) soha nem lehet tökéletes - legalábbis úgy tűnik, nagyon valószínűtlen.

A képpontok praktikusak, mivel a nagy felbontású képek közelíthetik a színeket és a formákat, pontos képet hozhatnak létre a filmfotózáshoz hasonló módon. Míg ez a tulajdonság a pixelek és a fotózásban való használata nem anti-aliasing pontosan, A digitális fényképezés ezen tulajdonságának megértése az egyik legjobb hely ahhoz, hogy szilárdan megértse, hogy mi az anti-aliasing.

Interpoláció: Valami létrehozása (majdnem) Semmi?

A digitális fényképezés a jelen színek és értékek közelítése, amikor a fény ugyanolyan módon ér egy érzékelőhöz, az anti-aliasing a képadatok közelítése egy „Interpoláció” nevű technikával. a meglévő adatok trendjein alapulva, vagyis egy olyan képzett kitalálással, ami valójában abban a helyszínen lehet, ha több adatpont állna rendelkezésre. Míg bonyolultabb, hogy az egyszerű kitalálás - ott vannak a képletek és az interpoláció megfelelő módszerei - nem várható, hogy tökéletesen pontos képet ad a ténylegesen ott lévő képadatokról. Még a legokosabb matematika sem hozhat létre semmit sem.

Amikor megnézzük ezeket a számítógépes renderelt ellenőrző táblákat, meg tudjuk kezdeni megérteni, hogy az anti-aliasing hogyan javítja és közelíti a képeket. A bal szélső képen nincs adat interpolációja - a kockás fekete-fehér képpontok formájában kerül megjelenítésre, amikor visszahúzódik a perspektívában, és gyorsan válik rendetlenségnek. A létrehozott vizuális hibák és tárgyak az, amit „álnokságnak” nevezünk. A fenti második és harmadik kép az „anti-aliasing” különböző formáit használja, hogy jobban közelíthesse az emberi szem (és a kamerák) fényét.

Ezek a képek azonban az abszolút matematikai képek pixel alapú képekké történő fordítása volt. Hogyan érvényesül az anti-aliasing a fotózásodra? Ha a képeket átméretezzük, nagyítva vagy csökkentve, a kép a kép dokumentumban található adatok alapján interpolálódik. A bal oldali kép a „legközelebbi szomszéd” resampling segítségével csökken a Photoshop-ban - más szóval, ez nem anti-alias (ezt szó szerint hívhatja meg) aliased). A jobb oldali kép lecsökken, és alias, így sokkal kicsibb képet hoz a kis méretben.

A nagyított képek is előnyben részesülnek az aliasing-grafikus programok segítségével, amelyek a képe adatai alapján a legjobban kitalálják. Ne feledje, amikor a grafikus programban felvételeket készít (nagyít), hogy soha többé nem fog nagyobb felbontást elérni a digitális bővítésből - az interpoláció fajtája jó kitalálni tudja, hogy mi legyen ott, de soha nem fogom biztosan tudni. A szélei lágyak lesznek, és lágyabbak lesznek, amikor a fénykép egyre nagyobb lesz.

A jó hüvelykujjszabály az, hogy a képeket anélkül, hogy a minőséget elvesztené az aliasolás ellen, mindig leállíthatja (zsugoríthatja) képeit. A mintavételezés (kiterjesztés) nagyon nyilvánvalóvá teszi az anti-aliasingot, nem ad új felbontást, és csak akkor lehet megtenni, ha nem lehet elkerülni.

Anti-Aliasing és Vectors: Miért az anti-aliasing a videojátékokat jobban néz ki

Ha PC-játékot játszott az elmúlt 15 évben, előfordulhat, hogy láthatott olyan video opciókat, amelyek az anti-alias beállításokat tartalmazzák. Ha emlékszel, amikor az abszolút helyzetben létező vektor alakzatokról beszélgettünk, akkor meg kell értened, hogy miért fontos az anti-aliasing a videojátékok számára.

A háromdimenziós formákat a vektor sokszögek alkotják, és ezek a sokszögek csak matematikai tartományban léteznek. A videojátékok aliasolásának legalább két célja van: először azt akarja, hogy képes legyen a poligonok abszolút, éles vonalait olyan formában megjeleníteni, amely tisztességesnek tűnik egy pixel alapú monitoron; Másodszor, az anti-aliasing jobban replikálja a fotózás és az emberi szemek által érzékelt pontatlanságot.

Anti-aliasing és tipográfia

Végül meg kell jegyeznünk, hogy rengeteg alkalom van, amikor az anti-aliasing nem ideális. Ha valaha dolgozott a grafikusok köré, valószínűleg hallotta őket, hogy panaszkodnak a Photoshop tipográfiájáról, és mennyire rosszabb az Illustrator-hoz, és igaza van.

A fenti betűk mindegyike pixel alapú tipográfia, a bal oldali alias, a jobb pedig alias. Sem a tipográfia jó ábrázolása, sem legalább a betűtípus. Elfogadható, hogy a képernyőn betűtípussal ellentétes, de a nyomtatáshoz ez egy bizonyos katasztrofális következményekkel járhat.

Amikor azt gondolod, hogy milyen betűk vannak, nem igazán követik ugyanazokat a szabályokat, mint a digitális fényképezés. A betűk absztrakt ötletek és abszolút formák - jobban illeszkednek a vektoros grafika „tiszta matematikai” kategóriájába. És attól függően, hogy milyen típusú nyomtatási folyamatot használtak a létrehozásukhoz, ezek a tiszta matematikai vektorformák teljesen fontosak.

A fenti kép anti-alias típusú, majd valószínűleg ofszetnyomtatással készült. Amikor közelebbről megnézzük, láthatjuk, miért rossz.

Nagyon gyorsan világossá válik, hogy ezek az anti-alias formák nem álltak jól, ha így nyomtatnak. Ez egy példa arra, hogy az anti-aliasing (valamint a pixel alapú képalkotás) alacsonyabb lehet a tipográfia megjelenítésekor.

Természetesen, ha ez egy kép (mint egy fénykép), és nem az absztrakt formák, akkor meglehetősen jól sikerült volna.

A típus, mint absztrakt adathordozó, megköveteli a vektorok pontosságát a nyomtatási folyamatok alatt, amelyek nem használnak tintasugaras pontokat a kép létrehozásához. Még nagyon közeli távolságoknál sem látunk olyan pontot vagy bizonyítékot, hogy a kókusz nyomtatásához használt fájlokban lévő anti-aliasing.

Természetesen a legtöbb HTG-olvasó nem fogja eltüntetni a legtöbb fényképüket, így a pont-alapú nyomtatókból kinyomtatott pixel alapú tipográfia csak finom lesz. Egyszerűen tisztában kell lennie az anti-aliasingével, amikor tipográfiával dolgozik és ha fotózással dolgozik, akkor jobban felkészült arra, hogy megtegye a helyes döntéseket, amelyek a lehető legjobb képeket nyújtják.

Ha bármilyen kérdése van az álnevezéssel és a fényképeivel, amelyekről úgy érzi, hogy nem válaszoltunk, vagy talán úgy gondolja, hogy valami fontosat hagyott ki, nyugodtan tudassa velünk erről az alábbi megjegyzésekben.

Kép kredit: Varena # 1 by hasensaft, elérhető Creative Commons. Homályos esernyő portré Shannon, elérhető Creative Commons. Dragon Age 2 Demo Ogre VH Deborah Timmins, elérhető Creative Commons. Aliasolás elleni képek Loisel, elérhető GNU Free License.