19Aug
Anti-aliasing es una palabra que a menudo es lanzada por los fotógrafos y los jugadores cuando se trata de gráficos e imágenes. Observe qué es el antialiasing, por qué lo usamos y, lo más importante, cuándo es mejor no usarlo.
Es una parte importante de la creación de imágenes y la fotografía: el antialiasing es algo que debe entenderse lo más posible para crear imágenes de alta calidad. Esperamos que esté preparado para un artículo muy friki, ya que tiene muchas discusiones sobre matemáticas y ciencia mezcladas con el artículo explicativo de hoy.¡Sigue leyendo! Vectores y píxeles de
, y por qué las cámaras toman fotos con píxeles
Es posible que recuerde un artículo de hace un año en el que hablamos sobre la diferencia en vectores y píxeles. Hay una serie de diferencias fundamentales entre los dos: los píxeles son matrices ordenadas de luz, pigmento o color;los vectores son representaciones matemáticas de líneas, formas, gradientes, etc. Los vectores son precisos;existen en coordenadas absolutas en una cuadrícula algebraica. Debido a que son tan absolutos, no se puede difuminar la línea entre dónde están y dónde no están. Incluso si un monitor no puede representar la delgadez infinita de un segmento de línea( siempre debe mostrarse en píxeles), sigue siendo tan delgada como una línea que existe solo en un mundo matemático teórico.
Ese es el problema con la fotografía: la luz no es tan precisa como tendría que ser capturada de una manera perfectamente matemática. Es probable que incluso si desarrollamos cámaras capaces de leer las ubicaciones de fotones individuales con precisión cuántica a medida que golpean el sensor, debido a la naturaleza extraña de la física en el nivel cuántico, las partículas individuales en realidad pueden aparecer en múltiples lugares en el sensor enal mismo tiempo. Esto significa que puede ser absolutamente imposible obtener la ubicación absoluta de esa partícula de luz en el momento en que golpea el sensor: la fotografía es solo una aproximación de cómo se captura esa luz. La acción de detención( la capacidad de la cámara para crear imágenes nítidas a partir de objetos en movimiento) nunca puede ser perfecta, al menos parece muy, muy poco probable. Los píxeles
son prácticos porque las imágenes de alta resolución pueden aproximar colores y formas, recreando con precisión una imagen de forma similar a la fotografía basada en película. Si bien esta propiedad de los píxeles y su uso en la fotografía es no anti-aliasing exactamente , entender esta propiedad de la fotografía digital es uno de los mejores lugares para comenzar una sólida comprensión de lo que es el anti-aliasing. Interpolación
: ¿Crear algo desde( casi) nada?
La fotografía digital es una aproximación de los colores y valores presentes cuando la luz llega a un sensor. De esta misma manera, el antialiasing es una aproximación de datos de imágenes usando una técnica llamada "Interpolación". Interpolación es un término matemáticocreado en base a las tendencias de los datos existentes, es decir, una conjetura sobre qué podría haber realmente en ese lugar si hubiera más puntos de datos disponibles. Si bien es más complicado que simples adivinanzas( existen fórmulas y métodos adecuados para la interpolación), no se puede esperar que sea una representación perfectamente exacta de los datos de imágenes que realmente existen. Incluso las matemáticas más inteligentes no pueden crear algo de la nada.
Cuando miramos estos tableros de ajedrez renderizados por computadora, podemos comenzar a entender lo que está haciendo el anti-aliasing para mejorar y aproximar las imágenes. En la imagen de la izquierda, no hay interpolación de datos: el tablero de ajedrez se representa en píxeles en blanco y negro a medida que retrocede en perspectiva y rápidamente se convierte en un desastre. Los errores visuales y los artefactos creados son lo que llamamos "aliasing". La segunda y la tercera imágenes de arriba usan diferentes formas de "anti-aliasing" para aproximarse mejor a cómo los ojos humanos( y las cámaras) perciben la luz.
Esas imágenes, sin embargo, eran una traducción de imágenes matemáticas absolutas en imágenes basadas en píxeles.¿Cómo se aplica el anti-aliasing a su fotografía? Cuando las imágenes cambian de tamaño, ya sea agrandadas o reducidas, la imagen se interpola en función de los datos que existen en el documento de imagen. La imagen de la izquierda se contrae usando el remuestreo de "vecino más cercano" en Photoshop; en otras palabras, no está anti-alias( literalmente se puede llamar con alias).La imagen de la derecha se reduce y se suaviza, creando una imagen mucho más verdadera en ese tamaño pequeño.
Las imágenes ampliadas también se benefician de los programas de gráficos anti-aliasing que hacen su mejor estimación en base a los datos en su imagen. Tenga en cuenta que cuando esté subiendo muestras( ampliando) las imágenes en un programa de gráficos, nunca obtendrá más resolución de una ampliación digital; el tipo de interpolación que se hace puede adivinar qué debería haber allí, peroNunca lo sabré con certeza. Tus bordes serán suaves y se suavizarán a medida que la foto se agranda más y más.
Una buena regla empírica es que siempre puede disminuir la resolución( reducir) sus imágenes sin pérdida de calidad debido al antialiasing. El muestreo superior( ampliación) hace que el antialiasing sea muy obvio, no agrega ninguna resolución nueva, y solo debe hacerse si no se puede evitar.
Anti-Aliasing y vectores: por qué Anti-Aliasing hace que los videojuegos se vean mejor
Si jugaste un juego para PC en los últimos 15 años aproximadamente, es posible que hayas visto opciones de video que incluían ajustes para anti-aliasing. Si recuerdas cuando discutimos formas vectoriales existentes en una posición absoluta, deberías comenzar a entender por qué el anti-aliasing es importante para los videojuegos.
3 Las formas dimensionales se crean en polígonos vectoriales, y estos polígonos existen en un solo dominio matemático. El antialiasing en los videojuegos tiene al menos dos objetivos: en primer lugar, quiere poder renderizar las líneas absolutas y de bordes duros de los polígonos en una forma que se ve digna en un monitor basado en píxeles;en segundo lugar, el anti-aliasing replica mejor la forma imprecisa en que la fotografía y los ojos humanos perciben la luz.
Anti-Aliasing y tipografía
En una nota final, hay muchas ocasiones en que el anti-aliasing no es ideal. Si alguna vez ha trabajado con diseñadores gráficos, es probable que los haya escuchado quejarse sobre la tipografía en Photoshop, y lo inferior que es con Illustrator, y tienen razón.
Ambas letras son de tipografía basada en píxeles, con la izquierda con alias, la derecha sin alias. Tampoco son buenas representaciones de la tipografía, o al menos ese tipo de letra. Es aceptable renderizar una fuente en la pantalla con anti-aliasing, pero para impresión, puede tener algunas consecuencias desastrosas.
Cuando piensas en qué letras son, en realidad no siguen las mismas reglas que requiere la fotografía digital. Las letras son ideas abstractas y formas absolutas: caen mejor en la categoría de "ilustraciones puras".Y dependiendo del tipo de proceso de impresión utilizado para crearlos, esas formas de vectores de matemáticas pura se vuelven absolutamente importantes.
Esta imagen de arriba se ha creado con un tipo de suavizado y, a continuación, lo más probable es que se imprima con offset. Cuando miramos de cerca podemos ver por qué eso es malo.
Resulta muy claro que estas formas anti-aliased no se mantuvieron bien cuando se imprimieron de esta manera. Este es un ejemplo de cómo el antialiasing( así como las imágenes basadas en píxeles) puede ser inferior al representar la tipografía.
Por supuesto, si esto hubiera sido una imagen( como una fotografía) y no las formas abstractas de tipo, se hubiera mantenido bastante bien. El tipo
, al ser un medio abstracto, requiere la precisión de los vectores para soportar los tipos de procesos de impresión que no usan puntos de inyección de tinta para crear una imagen. Incluso a distancias muy cercanas, no vemos ningún punto o evidencia de que el anti-aliasing que se usó en los archivos utilizados para imprimir esta Coca-Cola pueda.
Por supuesto, la mayoría de los lectores HTG no imprimen en offset la mayoría de sus fotos, por lo que la tipografía basada en píxeles impresa desde impresoras basadas en puntos funcionará bien. Simplemente tenga en cuenta su anti-aliasing cuando trabaje con la tipografía y cuando trabaje con fotografía: encontrará que está mejor preparado para tomar las decisiones correctas que le proporcionarán las mejores imágenes posibles.
Si tiene alguna pregunta sobre el anti-aliasing y sus fotografías cree que no las hemos respondido, o tal vez cree que hemos dejado algo importante, déjenos saber al respecto en los comentarios a continuación.
Créditos de las imágenes: Varena # 1 de ha heredado , disponible bajo Creative Commons .Retrato de paraguas borroso por Shannon , disponible bajo Creative Commons .Dragon Age 2 Demo Ogre VH de Deborah Timmins , disponible bajo Creative Commons .Anti-Aliasing Imágenes por Loisel , disponible bajo GNU Free License .