מהו Anti-Aliasing, וכיצד היא משפיעה על התמונות שלי ואת התמונות?

Anti-aliasing היא מילה זה נזרק לעתים קרובות על ידי צלמים גיימרים כאשר מתמודדים עם גרפיקה ותמונות.תסתכל על מה אנטי aliasing הוא, למה אנחנו משתמשים בו, והכי חשוב, כאשר עדיף לא להשתמש בו.

זה חלק חשוב של imagemaking וצילום-anti-aliasing הוא בהחלט משהו שצריך להבין ביסודיות ככל האפשר כדי ליצור תמונות באיכות גבוהה.אנו מקווים שאתה מוכן מאמר geeky מאוד, כמו שיש לך הרבה דיון של מתמטיקה ומדעי מעורבב עם המאמר של היום מסביר.המשך לקרוא!

וקטורים ופיקסלים, ומדוע מצלמות לצלם תמונות עם פיקסלים

אתה יכול לזכור מאמר של לפני שנה שבו דיברנו על ההבדל Vectors ו פיקסלים.ישנם מספר הבדלים בסיסיים בין השניים: פיקסלים מסודרים מערכים של אור, פיגמנט או צבע;וקטורים הם ייצוגים מתמטיים של קווים, צורות, הדרגתיים, וכו 'וקטורים הם מדויקים;הם קיימים בקואורדינטות מוחלטות על רשת אלגברית.כי הם מוחלטים כל כך, אין טשטוש הקו בין איפה הם למקום שבו הם לא.גם אם צג אינו יכול להבהיר רזון אינסופי של קטע( הוא תמיד חייב להראות אותו בפיקסלים), הוא עדיין דק כמו קו קיים רק בעולם מתמטי תיאורטי.

זו הבעיה עם צילום אור לא מדויק כמו שזה היה צריך להיות להיות שנתפס באופן מתמטי לחלוטין.סביר להניח שגם אם פיתחנו מצלמות המסוגלות לקרוא את המיקומים של פוטונים בודדים בדייקנות קוונטית, כאשר הם פוגעים בחיישן, בגלל הטבע המוזר של הפיזיקה ברמת הקוונטים, חלקיקים בודדים עשויים להופיע במקומות רבים בחיישן באותו זמן.זה אומר שזה יכול להיות בלתי אפשרי לחלוטין לקבל את המיקום המוחלט של אותו חלקיק יחיד של אור בזמן זה פגע חיישן צילום הוא רק קירוב של איך האור נלכד.הפסקת הפעולה( היכולת של המצלמה ליצור תמונות חדות מחפצים נעים) לעולם לא תהיה מושלמת - לפחות זה נראה מאוד, מאוד לא סביר.

פיקסלים שימושיים משום שתמונות ברזולוציה גבוהה יכולות לקרב צבעים וצורות, ליצור מחדש תמונה באופן מדויק באופן הדומה לצילום מבוסס סרט.בעוד המאפיין הזה של פיקסלים והשימוש בו בצילום הוא לא נגד aliasing בדיוק , הבנה זו המאפיין של צילום דיגיטלי הוא אחד המקומות הטובים ביותר כדי להתחיל הבנה מוצקה של מה אנטי aliasing.

אינטרפולציה: יצירת משהו( כמעט) כלום?

צילום דיגיטלי הוא קירוב של צבעים וערכים נוכח כאשר האור פוגע חיישן, באותו אופן, anti-aliasing הוא קירוב של נתוני התמונה באמצעות טכניקה הנקראת "אינטרפולציה". אינטרפולציה היא מונח במתמטיקה מהודרת משמעות הנתוניםשנוצרו על סמך המגמות של נתונים קיימים, כלומר ניחוש משכיל על מה יכול להיות באמת באותו מקום אם נקודות נתונים נוספים היו זמינים.אמנם זה יותר מסובך כי ניחוש פשוט - יש נוסחאות ושיטות נאותה אינטרפולציה, זה לא יכול להיות צפוי להיות ייצוג מדויק לחלוטין של נתוני התמונה כי הוא באמת שם.אפילו המתמטיקה החכמה ביותר לא יכולה ליצור משהו מכלום.

כאשר אנו מסתכלים על אלה המחשבים שניתנו checkerboards, אנחנו יכולים להתחיל להבין מה אנטי aliasing עושה כדי לשפר את התמונות המקורבות.בתמונה השמאלית, אין אינטרפולציה של נתונים - לוח השעשועים מוצג בפיקסלים בשחור-לבן, כאשר הוא נסוג לאחור בפרספקטיבה, ומהר הופך לבלגן.טעויות ויזואליות שנוצרו הם מה שאנו מכנים "aliasing." התמונות השנייה והשלישית לעיל להשתמש בצורות שונות של "אנטי aliasing" כדי להעריך טוב יותר איך העיניים האנושיות( ואת המצלמות) לתפוס אור.

התמונות האלה, לעומת זאת, היו תרגום של תמונות מתמטיות מוחלטות לתמונות מבוססות פיקסלים.איך anti-aliasing חל על הצילום שלך?כאשר גודל התמונות משתנה, מוגדל או מופחת, התמונה נשלטת על סמך הנתונים הקיימים במסמך התמונה.התמונה השמאלית מכווצת באמצעות "השכן הקרוב" resampling ב- Photoshop, במילים אחרות, זה לא אנטי aliased( אתה יכול ממש לקרוא את זה aliased ).התמונה בצד ימין היא מופחתת אנטי aliased, יצירת תמונה הרבה truer בגודל קטן.

תמונות מוגדלות נהנות גם מתוכניות אנטי-אליאסינג-גרפיות לעשות את הניחוש הטוב ביותר שלהם על סמך הנתונים בתמונה שלך.זכרו כאשר אתם מדגימים( הגדלת) תמונות בתכנית גרפיקה, שלעולם לא תצליחו לקבל יותר רזולוציה מתוך הרחבה דיגיטלית - סוג אינטרפולציה שנעשה יכול לעשות ניחוש טוב לגבי מה צריך להיות שם, אבל זה"לעולם לא אדע בוודאות.הקצוות שלך יהיה רך, ולקבל רך כמו צילום מקבל מוגדל יותר ויותר.

כלל אצבע טוב הוא שאתה תמיד יכול downsample( לכווץ) את התמונות שלך ללא אובדן איכות מפני aliasing. Upsampling( הגדלה) עושה את ali-aliasing מאוד ברור, מוסיף שום החלטה חדשה, ואת צריכה להיעשות רק אם זה לא ניתן להימנע.

Anti-Aliasing ווקטורים: מדוע Anti-Aliasing עושה משחקי מחשב נראה טוב יותר

אם כבר שיחקת משחק מחשב ב -15 השנים האחרונות, ייתכן שראית אפשרויות וידאו שכללו הגדרות אנטי-aliasing.אם אתה זוכר כאשר דנו צורות וקטור הקיים במצב מוחלט, אתה צריך להתחיל להבין מדוע anti-aliasing חשוב משחקי וידאו.

3 צורות מימדיות נוצרות במצולעים וקטוריים, ומצולעים אלה קיימים בתחום מתמטי בלבד.Anti-aliasing במשחקי וידאו יש לפחות שתי מטרות: ראשית הוא רוצה להיות מסוגל להבהיר את הקווים המוחלטים, קשה שוליים של המצולעים בצורה נראית כי הגון על המסך פיקסל מבוסס;שנית, anti-aliasing משכפל טוב יותר את הדרך לא מדויק כי הצילום ואת העיניים האנושיות לתפוס אור.

Anti-Aliasing ו טיפוגרפיה

על הערה סופית, יש שפע של מקרים שבהם אנטי aliasing לא אידיאלי.אם אי פעם עבדת סביב מעצבים גרפיים, סביר להניח ששמעת אותם מתלוננים על טיפוגרפיה בפוטושופ, וכיצד היא נחותה למאייר - והם צודקים.

שני המכתבים לעיל הם טיפוגרפיה מבוסס פיקסל, עם שמאל אחד להיות aliased, הנכון נגד aliased.גם לא ייצוג טוב של טיפוגרפיה, או לפחות זה סוג.זה מקובל להבהיר גופן על המסך עם Anti-aliasing, אבל להדפסה, זה יכול להיות כמה תוצאות הרסניות.

כאשר אתה חושב על מה הם אותיות, הם לא באמת בצע את הכללים כי צילום דיגיטלי דורש.מכתבים הם רעיונות מופשטים וצורות מוחלטות - הם נופלים טוב יותר לקטגוריה "מתמטיקה טהורה" של יצירות וקטוריות.ובהתאם לסוג של תהליך ההדפסה המשמש ליצור אותם, אלו צורות וקטור במתמטיקה טהורה להיות בהחלט חשוב.

תמונה זו לעיל נוצרה עם סוג אנטי aliased, ולאחר מכן קרוב לוודאי לקזז מודפס.כאשר אנו מסתכלים מקרוב אנו יכולים לראות מדוע זה רע.

מתברר מהר מאוד כי אלה צורות אנטי aliased לא להחזיק מעמד היטב כאשר מודפס בדרך זו.זוהי דוגמה כיצד אנטי aliasing( כמו גם פיקסלים מבוסס הדמיה) יכול להיות נחות בעת עיבוד טיפוגרפיה.כמובן, האם זה היה דימוי( כמו תצלום) ולא את צורות מופשטות של סוג, זה היה מחזיק מעמד היטב.

סוג, בהיותו מדיום מופשט, דורש דיוק של וקטורים להחזיק תחת סוגים של תהליכי הדפסה שאינם משתמשים נקודות הזרקת דיו כדי ליצור תמונה.אפילו במרחקים קרובים מאוד, אנחנו לא רואים שום נקודות או ראיות כי אנטי aliasing כי נכנס קבצים המשמשים להדפיס את זה קוקה קולה.

כמובן, רוב הקוראים HTG לא יהיה אופסט הדפסה רוב התמונות שלהם, כך טיפוגרפיה פיקסל מבוסס מודפס מנקודות מבוססי נקודה יסתדר בסדר גמור.פשוט להיות מודע שלך aliasing כאשר אתה עובד עם טיפוגרפיה ו כאשר אתה עובד עם צילום, אתה תמצא שאתה מוכן טוב יותר לעשות את הבחירות הנכונות כי ייתן לך את התמונות הטובות ביותר האפשריות.

אם יש לך שאלות כלשהן לגבי Anti-aliasing ותצלומים שלך אתה מרגיש שאנחנו לא ענו, או אולי אתה חושב שהשארנו משהו חשוב החוצה, אל תהסס להודיע ​​לנו על כך את ההערות להלן.

תמונה זיכויים: Varena # 1 על ידי hasensaft , זמין תחת Creative Commons .מטריה מטושטשת על ידי Shannon , זמין תחת Creative Commons .דרקון גיל 2 הדגמה מפלצת על ידי דבורה Timmins , זמין תחת Creative Commons .Anti-Aliasing תמונות על ידי Loisel , זמין תחת GNU רשיון חינם .