Kas ir anti-alias, un kā tas ietekmē manas fotogrāfijas un attēlus?

2024 Autors: Geoffrey Carr | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:58

Anti-aliasing ir vārds, ko bieži vien izmet fotogrāfi un spēlētāji, strādājot ar grafiku un attēliem. Apskatiet, kāds ir anti-aliasing, kāpēc mēs to izmantojam, un vissvarīgāk, kad vislabāk to neizmantot.

Tas ir svarīgs imitācijas veidošanas un fotografēšanas līdzeklis, lai novērstu apvainojumus, protams, ir kaut kas, kas būtu jāuztver pēc iespējas pilnīgāk, lai izveidotu augstas kvalitātes attēlus. Mēs ceram, ka jūs esat gatavi par ļoti veltīgu rakstu, jo jums ir daudz diskusiju par matemātiku un zinātni, kas ir sajaukta ar mūsdienu izskaidrošanas rakstu. Turpiniet lasīt!

Vektori un pikseļi, un kāpēc kameras fotografē ar pikseļiem

Jūs varat atcerēties kādu rakstu no gada, kad mēs runājām par atšķirību Vektoros un pikseļos. Starp abiem ir vairākas būtiskas atšķirības: pikseļos tiek pasūtītas gaismas, pigmenta vai krāsu masīvi; vektori ir līniju, formu, gradientu utt. matemātiskie attēlošanas elementi. Vektori ir precīzi; tie pastāv absolūtās koordinātās uz algebrisko režģi. Tā kā tie ir tik absolūti, nav izplūdusi līnija starp to, kur viņi atrodas un kur tie nav. Pat ja monitors nevar padarīt līnijas segmentu bezgalīgu plānu (tas vienmēr ir jāparāda pikseļos), tas joprojām ir tik plānas kā līnija, kas pastāv tikai teorētiskajā matemātiskajā pasaulē.

Tā ir problēma ar fotografēšanas gaismu, nav tik precīza, jo tā būtu jāuztver pilnīgi matemātiski. Iespējams, ka pat tad, ja mēs izveidotu kameras, kas spēj nolasīt atsevišķu fotonu atrašanās vietas ar kvantu precizitāti, kad tie iedarbojas uz sensoru, ņemot vērā ārkārtīgo fizikālo raksturu pie kvantu līmeņa, atsevišķas daļiņas faktiski var parādīties dažādās vietās sensorā tajā pašā laikā. Tas nozīmē, ka absolūti neiespējami iegūt šīs vienas gaismas daļiņas absolūto atrašanās vietu sensora fotografēšanas brīdī ir tikai tuvinājums tam, kā tiek uztverta šī gaisma. Apstāšanās darbība (kameras spēja radīt asus attēlus no kustīgiem objektiem) nekad nevar būt perfekta - vismaz tas šķiet ļoti, ļoti maz ticams.

Pikseļi ir ērti, jo augstas izšķirtspējas attēli var tuvināt krāsas un formas, precīzi atjaunojot attēlu tādā veidā, kas ir līdzīgs filmu fotografēšanai. Kaut arī šis pikselu īpašums un tā izmantošana fotogrāfijā ir nē anti-aliasing tieši tā, izpratne par šo digitālās fotogrāfijas īpašību ir viena no labākajām vietām, lai sāktu stingru izpratni par to, kas ir anti-aliasing.

Interpolācija: radīt kaut ko no (gandrīz) nekas?

Digitālā fotografēšana ir tādu krāsu un vērtību tuvinājums, kad gaisma nokļūst sensorā, tādā pašā veidā, anti-aliasing ir attēlu datu tuvināšana, izmantojot metodi ar nosaukumu "Interpolācija". Interpolācija ir fancy-pants matemātika, kas nozīmē datus, kas izveidoti pamatojoties uz pašreizējo datu tendencēm, ti, izglītotu domu par to, kas patiesībā varētu būt šajā vietā, ja būtu pieejami vairāk datu punktu. Lai gan tas ir sarežģītāk, ka ir vienkāršs uzminējums - ir interpolācijas formulas un atbilstošas metodes - nevar sagaidīt, ka tas būs pilnīgi precīzs attēlojuma datu attēlojums, kas faktiski ir tur. Pat gudrākais math nevar radīt kaut ko no nekas.

Kad mēs skatāmies uz šīm datora pārveidotajām pārbaudes shēmām, mēs varam sākt saprast, kāds ir anti-aliasing, lai uzlabotu un aptuvenus attēlus. No kreisākajā attēlā nav datu interpolācijas - melnbaltais pikseļu formāts tiek nofiksēts, jo tas atpaliek perspektīvā un ātri kļūst par haosu. Izveidotās vizuālās kļūdas un artefakti ir tā, ko mēs saucam par aliāzi. Otrajā un trešajā attēlā ir izmantoti dažādi anti-aliasing veidi, lai labāk aprakstītu, kā cilvēka acis (un kameras) uztver gaismu.

Tomēr šie attēli bija absolūtu matemātisko attēlu tulkojumi uz pikseļu bāzētiem attēliem. Kā pretviltošana tiek piemērota jūsu fotogrāfijai? Kad attēli tiek mainīti vai nu palielināti, vai samazināti, attēls tiek interpolēts, pamatojoties uz datiem, kas ir attēla dokumentā. Kreisais attēls tiek samazināts, izmantojot "tuvāko kaimiņu" resamplinga funkciju Photoshop - citiem vārdiem sakot, tā nav anti-aliased (jūs to varat burtiski saukt par šo aliased) Attēls labajā pusē ir samazināts un izmainīts, radot daudz taisnīgāku attēlu ar mazu izmēru.

Labs īkšķis ir tas, ka jūs vienmēr varat samazināt savus attēlus bez kvalitātes zuduma, izmantojot anti-aliasing. Upsampling (paplašināšana) padara anti-aliasing ļoti acīmredzama, nerada jaunu izšķirtspēju, un to vajadzētu darīt tikai tad, ja to nevar izvairīties.

Anti-Aliasing un Vektori: kāpēc anti-Aliasing padara Videogames labāk

Ja esat spēlējis datora spēli pēdējo 15 gadu laikā, iespējams, esat redzējuši video opcijas, kurās ir ietverti anti-aliasing iestatījumi. Ja atceraties, kad mēs apspriedām vektoru formas, kas eksistē absolūtā pozīcijā, jums vajadzētu sākt saprast, kāpēc video spēles ir svarīga, lai novērstu svītrojumu.

3 Izmēģinājuma formas tiek veidotas vektora daudzstūvēs, un šie daudzstūri pastāv tikai matemātikas jomā. Videi draudzīgo spēļu pretnodarīšana ir vismaz divu iemeslu dēļ: pirmkārt, tā vēlas padarīt absolūtās un cietās malas daudzstūra līnijas formā, kas izskatās pienācīgi uz pikseļu bāzes monitora; otrkārt, anti-aliasing labāk atkārtot neprecīzs veids, kā fotogrāfija un cilvēka acis uztver gaismu.

Anti-Aliasing un tipogrāfija

Pēdējā piezīmē ir vairāki gadījumi, kad anti-aliasing nav ideāls. Ja jūs kādreiz esat strādājis pie grafisko dizaineru, jūs, visticamāk, dzirdējāt, ka viņi sūdzas par tiražēšanu Photoshop, un kā tas ir zemāks par Illustrator - un viņiem ir taisnība.

Abas iepriekš minētās burti ir pikseļu bāzes tipogrāfija, no kurām kreisajā pusē ir aliālas zīmes, kas ir labais anti-aliased. Nevar būt arī labas tipogrāfijas vai vismaz tādas burtveidas attēlošanas. Tas ir pieņemams, lai padarītu fontu uz ekrāna ar anti-aliasing, bet drukāšanai var būt dažas postošas sekas.

Kad jūs domājat par to, kas ir burti, tie patiešām neizpilda tos pašus noteikumus, kas pieprasa digitālo fotogrāfiju. Burti ir abstraktas idejas un absolūtas formas - tās labāk iederas vektora mākslas darbu kategorijā "tīrs matemātika". Un atkarībā no drukāšanas procesa veida, ko izmanto, lai tos izveidotu, šīs tīras matemātikas vektora formas kļūst absolūti svarīgas.

Šis attēls iepriekš tika izveidots ar nosaukumu anti-aliased, un tad, visticamāk, nospiediet. Kad mēs rūpīgi izskatāmies, mēs redzam, kāpēc tas ir slikti.

Ļoti ātri kļūst skaidrs, ka šīs anti-aliased formas neuzturas labi, drukājot šādā veidā. Šis ir piemērs tam, kā, veicot tipogrāfijas veidošanu, pretvīrusu efekts (kā arī attēlu apstrāde ar pikseli) var būt zemāks.

Protams, ja tas būtu attēls (piemēram, fotogrāfija), nevis abstrakts veida veidols, tas būtu aizēnots diezgan labi.

Tipam, kas ir abstrakts līdzeklis, ir nepieciešams, lai vektoru precizitāte tiktu turēta zem tādu tipu drukāšanas procesiem, kuros attēlu veidošanai netiek izmantoti tintes punkti. Pat ļoti tuvu attālumu, mēs neredzam nekādus punktus vai pierādījumus tam, ka anti-aliasing, kas iekļauta failos, ko izmanto, lai izdrukātu šo koksa var.

Protams, lielākā daļa no viņu fotogrāfijām, protams, vairumā HTG lasītāju netiks nofrēzēti, tādēļ pikselveida tipogrāfija, kas drukāta no dot-bāzes printeriem, izdosies tikai labi. Vienkārši jāapzinās sava anti-aliasing, kad strādājat ar tipogrāfiju un kad strādājat ar fotografēšanu, jūs atradīsiet, ka esat labāk sagatavots, lai izdarītu pareizās izvēles, kas sniegs jums vislabākos attēlus.

Ja jums ir kādi jautājumi par aliāzēšanu un jūsu fotogrāfijas, kuras, jūsuprāt, neesat atbildējuši vai varbūt domājat, ka mēs esam atstājuši kaut ko svarīgu, nekautrējieties informēt mūs par to zemāk esošajos komentāros.

Attēlu kredīti: Varena # 1 hasensaft, pieejams zem Creative Commons. Neskaidrs jumta portrets ar Shannon, pieejams zem Creative Commons. Dragon Age 2 Demo Ogre VH ar Deborah Timmins, pieejams zem Creative Commons. Anti-Aliasing Attēli ar Loisel, pieejams zem GNU Free License.