19Aug
Anti-aliasing é uma palavra que muitas vezes é jogada por fotógrafos e jogadores quando se trata de gráficos e imagens. Dê uma olhada no anti-aliasing, por que usamos isso e, o mais importante, quando é melhor não usá-lo.
É uma parte importante da imagemaking e da fotografia: o anti-aliasing é certamente algo que deve ser entendido tão completamente quanto possível para criar imagens de alta qualidade. Esperamos que você esteja preparado para um artigo muito geeky, como você tem muita discussão sobre matemática e ciência misturada com o artigo explicativo de hoje. Continue lendo!
Vetores e Pixels, e Por que as Câmeras Tirem Imagens Com Pixels
Você pode se lembrar de um artigo de um ano atrás, onde falamos sobre a diferença em vetores e pixels. Há uma série de diferenças fundamentais entre os dois: pixels são matrizes ordenadas de luz, pigmento ou cor;Os vetores são representações matemáticas de linhas, formas, gradientes, etc. Os vetores são precisos;eles existem em coordenadas absolutas em uma grade algébrica. Porque eles são tão absolutos, não há desfocagem entre a linha onde estão e onde não estão. Mesmo que um monitor não possa renderizar a magreza infinita de um segmento de linha( ele sempre deve mostrar em pixels), ele ainda é tão fino como uma linha existente somente em um mundo matemático teórico.
Esse é o problema com a fotografia-luz não é tão preciso quanto seria necessário ser capturado de forma perfeitamente matemática.É provável que, mesmo se desenvolvêssemos câmeras capazes de ler os locais de fótons individuais com precisão quântica à medida que atingem o sensor, devido à natureza estranha da física no nível quântico, as partículas individuais podem realmente aparecer em vários lugares no sensor emo mesmo tempo. Isso significa que pode ser absolutamente impossível obter a localização absoluta dessa única partícula de luz no momento em que atingiu o sensor - a fotografia é apenas uma aproximação de como essa luz é capturada. A ação de parada( capacidade da câmera para criar imagens nítidas de objetos em movimento) nunca pode ser perfeita - pelo menos parece muito, muito improvável.
Pixels são úteis porque as imagens de alta resolução podem aproximar cores e formas, recriando com precisão uma imagem de forma semelhante à da fotografia baseada em filme. Embora esta propriedade de pixels e seu uso em fotografia seja não anti-aliasing exatamente , entender esta propriedade da fotografia digital é um dos melhores lugares para começar uma compreensão sólida do que é anti-aliasing. Interpolação
: criando algo de( quase) nada?
A fotografia digital é uma aproximação das cores e dos valores presentes quando a luz atinge um sensor - da mesma forma, o anti-aliasing é uma aproximação dos dados da imagem usando uma técnica chamada "Interpolação". A interpolação é um termo matemático extravagante que significa dadoscriado com base nas tendências dos dados existentes, ou seja, um palpite educado sobre o que poderia ser naquele local se houvesse mais pontos de dados disponíveis. Embora seja mais complicado que a adivinhação simples - existem fórmulas e métodos adequados para a interpolação - não se pode esperar que seja uma representação perfeitamente precisa dos dados de imagem que estão realmente lá.Mesmo a matemática mais inteligente não pode criar algo a partir do nada.
Quando olhamos para esses tabuleiros mostrados por computador, podemos começar a entender o que o anti-aliasing está fazendo para melhorar e aproximar imagens. Na imagem mais à esquerda, não há interpolação de dados - o tabuleiro de xadrez é processado em pixels em preto e branco à medida que recua em perspectiva e rapidamente se torna uma bagunça. Os erros visuais e os artefatos criados são o que chamamos de "aliasing". A segunda e a terceira imagens acima usam diferentes formas de "anti-aliasing" para melhor se aproximar de como os olhos humanos( e as câmeras) percebem a luz.
Essas imagens, no entanto, eram uma tradução de imagens matemáticas absolutas em imagens baseadas em pixéis. Como o anti-aliasing se aplica à sua fotografia? Quando as imagens são redimensionadas, ampliadas ou reduzidas, a imagem é interpolada com base nos dados que existem no documento da imagem. A imagem esquerda é encolhida usando a reamostragem do "vizinho mais próximo" no Photoshop - em outras palavras, não é anti-alias( você pode literalmente chamar este alias ).A imagem à direita é reduzida e anti-alias, criando uma imagem muito mais verdadeira nesse tamanho pequeno.
As imagens ampliadas também se beneficiam dos programas anti-aliasing-graphics que fazem o melhor possível com base nos dados da sua imagem. Tenha em mente quando você está subindo( ampliando) imagens em um programa de gráficos, que você nunca obterá mais resolução de um alargamento digital - o tipo de interpolação que está sendo feita pode fazer uma boa adivinhação sobre o que deveria estar lá, mas issonunca saberemos com certeza. Suas bordas serão suaves, e ficará mais suave à medida que a foto se alarga cada vez mais.
Uma boa regra de ouro é que você sempre pode diminuir( encolher) suas imagens sem perda de qualidade de anti-aliasing. Upsampling( ampliação) torna o anti-aliasing muito óbvio, não adiciona nenhuma nova resolução, e só deve ser feito se não puder ser evitado.
Anti-Aliasing e vetores: por que o anti-Aliasing faz os videojogos parecerem melhor
Se você jogou um jogo de PC nos últimos 15 anos, você pode ter visto opções de vídeo que incluíram configurações para anti-aliasing. Se você se lembra quando discutimos formas vetoriais existentes em uma posição absoluta, você deve começar a entender por que o anti-aliasing é importante para os videogames.
3 As formas dimensionais são criadas em polígonos vetoriais, e esses polígonos existem em um domínio de matemática. O anti-aliasing nos videogames tem pelo menos dois objetivos: primeiro, quer ser capaz de renderizar as linhas absolutas e duras dos polígonos em uma forma que pareça decente em um monitor baseado em pixels;Em segundo lugar, o anti-aliasing replica melhor a maneira imprecisa de que a fotografia e os olhos humanos percebem a luz.
Anti-Aliasing e Tipografia
Em uma nota final, há muitas ocasiões em que o anti-aliasing não é ideal. Se você já trabalhou em torno de designers gráficos, é provável que tenha ouvido eles se queixar sobre a tipografia no Photoshop, e o quanto é inferior para o Illustrator - e eles estão certos.
Ambas as letras acima são tipografia baseada em pixels, com a esquerda sendo alias, a direita anti-alias. Tampouco são boas representações da tipografia, ou pelo menos esse tipo de letra.É aceitável renderizar uma fonte na tela com anti-aliasing, mas para imprimir, pode ter algumas conseqüências desastrosas.
Quando você pensa sobre as letras, elas realmente não seguem as mesmas regras que a fotografia digital exige. As letras são idéias abstratas e formas absolutas - elas ficam melhores na categoria "matemática pura" da arte vetorial. E, dependendo do tipo de processo de impressão usado para criá-los, essas formas vetoriais de matemática pura tornam-se absolutamente importantes.
Esta imagem acima foi criada com tipo anti-alias e, em seguida, provavelmente impresso offset. Quando olhamos de perto, podemos ver por que isso é ruim.
Fica claro muito rapidamente que essas formas anti-alias não se mantiveram bem quando impressas dessa maneira. Este é um exemplo de como o anti-aliasing( bem como a imagem baseada em pixels) pode ser inferior ao renderizar a tipografia.
Claro, se tivesse sido uma imagem( como uma fotografia) e não as formas abstratas do tipo, teria mantido bastante bem. O tipo
, que é um meio abstrato, requer a precisão dos vetores para suportar os tipos de processos de impressão que não utilizam pontos de jato de tinta para criar uma imagem. Mesmo em distâncias muito próximas, não vemos nenhum ponto ou evidência de que o anti-aliasing que entrou nos arquivos usados para imprimir esta Coca-Cola pode.
Claro, a maioria dos leitores HTG não será a impressão offset da maioria das fotos, de modo que a tipografia baseada em pixels impressa a partir de impressoras baseadas em pontos resultará bem. Basta estar ciente de seu anti-alias quando estiver trabalhando com a tipografia e quando estiver trabalhando com fotografia - você achará que está melhor preparado para fazer as escolhas certas que lhe darão as melhores imagens possíveis.
Se você tiver dúvidas sobre o anti-aliasing e suas fotografias, você sente que não respondemos, ou talvez você acha que deixamos algo importante, sinta-se livre para nos informar sobre isso nos comentários abaixo.
Créditos da imagem: Varena # 1 por hasensaft , disponível sob Creative Commons .Retrato de guarda-chuva borrado por Shannon , disponível sob Creative Commons .Dragon Age 2 Demo Ogre VH por Deborah Timmins , disponível sob Creative Commons .Imagens anti-aliasing por Loisel , disponível sob GNU Free License .