19Aug
Anti-aliasing je slovo, ktoré často fotografuje fotografi a hráči pri práci s grafikou a obrázkami. Pozrite sa, aký anti-aliasing je, prečo ho používame, a čo je najdôležitejšie, kedy je najlepšie ho nepoužívať.
Je to dôležitá súčasť tvorby obrázkov a fotografovanie - vyhladzovanie je určite niečo, čo by malo byť čo najdôkladnejšie pochopené, aby sa vytvorili obrazy vysokej kvality. Dúfame, že ste pripravení na veľmi podivný článok, pretože máte veľa diskusií o matematike a vede, zmiešaných s dnešným vysvetľujúcim článkom. Prečítajte si! Vektory a pixely
a prečo fotoaparáty robia obrázky s pixelmi
Možno si spomeniete na článok z pred rokom, kde sme hovorili o rozdiele vo vektoroch a pixeloch. Existuje niekoľko zásadných rozdielov medzi týmito dvoma bodmi: pixely sú usporiadané do polí svetla, pigmentu alebo farby;vektory sú matematické reprezentácie čiar, tvarov, gradientov atď. Vektory sú presné;existujú v absolútnych súradniciach na algebraickej mriežke. Pretože sú tak absolútne, nie je rozmazanie medzi tým, kde sú a kde nie sú.Dokonca aj vtedy, keď monitor nedokáže vykresliť nekonečnú slabosť segmentu línie( vždy to musí ukazovať v pixeloch), je stále tenká ako linka existujúca iba v teoretickom matematickom svete.
To je problém s fotografovaním-svetlo nie je tak presné, ako by bolo potrebné byť zachytené dokonale matematicky. Je pravdepodobné, že aj keď sme vyvinuli kamery schopné čítať polohy jednotlivých fotónov s kvantovou presnosťou, keď dopadli na snímač, kvôli zvláštnej fyzike na kvantovej úrovni sa jednotlivé častice môžu skutočne objaviť na viacerých miestach snímača narovnaký čas. To znamená, že môže byť absolútne nemožné získať absolútnu polohu tejto jedinej častice svetla v čase, keď zasiahne snímač - fotografovanie je len aproximáciou toho, ako sa svetlo zachytí.Akcia zastavenia( schopnosť fotoaparátu vytvoriť ostrý obraz z pohybujúcich sa objektov) nemôže byť nikdy dokonalá - aspoň sa zdá veľmi, veľmi nepravdepodobné.Pixely
sú užitočné, pretože obrázky s vysokým rozlíšením dokážu približovať farby a tvary, presne vytvoriť obraz podobným spôsobom, ako je filmová fotografia. Zatiaľ čo táto vlastnosť pixelov a ich použitie vo fotografovaní je nie anti-aliasing presne , pochopenie tejto vlastnosti digitálnej fotografie je jedným z najlepších miest na začatie solídneho pochopenia toho, čo je anti-aliasing. Interpolácia
: Vytvorenie niečoho z( takmer) nič?
Digitálna fotografia je aproximáciou farieb a hodnôt, ktoré sa vyskytujú vtedy, keď svetlo zasiahne snímač rovnakým spôsobom. Anti-aliasing je aproximáciou obrazových dát pomocou techniky nazývanej "Interpolácia". Interpolácia je matematický termín fancy-pants, ktorý znamená údajevytvorené na základe trendov existujúcich údajov, tj vzdelaný odhad o tom, čo by na tomto mieste mohlo byť, keby boli k dispozícii viac dátových bodov. Hoci je to zložitejšie, že jednoduché hádanie - existujú vzorce a správne metódy pre Interpoláciu - nemožno očakávať, že bude úplne presné zobrazenie obrazových dát, ktoré sú v skutočnosti. Dokonca aj najchytřejší matematika nedokáže vytvoriť nič z ničoho.
Keď sa pozrieme na tieto vykreslené tabuľky počítača, môžeme začať chápať, čo anti-aliasing robí na zlepšenie a približovanie obrázkov. Na ľavom obrázku nie je žiadna interpolácia dát - šachovnica sa vykresľuje v čiernych a bielych pixeloch, keď sa v perspektíve vráti a rýchlo sa stane neporiadok. Vizuálne chyby a vytvorené artefakty sú to, čo nazývame "aliasing". Druhý a tretí obrázok používajú rôzne formy "anti-aliasing", aby lepšie zhrnuli, ako ľudské oči( a kamery) vnímajú svetlo.
Tieto obrázky boli však prekladom absolútnych matematických obrázkov do obrázkov založených na pixeloch. Ako sa na fotografovanie vzťahuje anti-aliasing? Pri zmenách veľkosti obrázkov, či už zväčšených alebo zmenšených, je obraz interpolovaný na základe údajov, ktoré existujú v obrazovom dokumente.Ľavý obraz sa zmenší pomocou prevzatia "najbližšieho suseda" vo Photoshope - inými slovami, nie je to anti-aliasing( doslova môžete nazvať tento alias ).Obraz na pravej strane je zmenšený a vyhladzovaný, čím vytvára oveľa pravdepodobnejší obraz v tejto malej veľkosti.
Zväčšené obrázky tiež profitujú z programov na ochranu pred aliasingom, ktoré najlepšie odhadujú na základe údajov v obraze. Majte na pamäti, že pri preberaní( rozširovaní) obrázkov v grafickom programe sa nikdy nedosiahne väčšie rozlíšenie z digitálneho zväčšenia - aký druh interpolácie sa dá urobiť, môže sa dobre odhadnúť, čo má byť, ale toNikdy nebudem vedieť.Vaše okraje budú mäkké a jemnejšie, čím sa fotografia stále zväčšuje.
Dobrým pravidlom je, že vždy môžete zmenšiť obrázky( zmenšovať) bez straty kvality z anti-aliasingu. Upsampling( zväčšovanie) robí anti-aliasing veľmi zrejmé, nedáva žiadne nové rozlíšenie a malo by sa robiť len vtedy, ak sa nedá vyhnúť.
Anti-Aliasing a vektory: Prečo Anti-aliasing spôsobuje, že videohry vyzerajú lepšie
Ak ste hrali PC hru za posledných 15 alebo tak dlho, možno ste videli možnosti videa, ktoré obsahovali nastavenia pre anti-aliasing. Ak si spomeniete, keď sme diskutovali o vektorových tvaroch existujúcich v absolútnej pozícii, mali by ste začať chápať, prečo je anti-aliasing dôležitý pre videohry.
3 Dimenzionálne tvary sú vytvorené vo vektorových polygónoch a tieto polygóny existujú iba v oblasti matematiky. Anti-aliasing vo videohrách má aspoň dva ciele: po prvé chce byť schopný vykresliť absolútne tvrdé čiary polygónov v podobe, ktorá vyzerá slušne na monitore založenom na pixeloch;po druhé, anti-aliasing lepšie replikuje nepresný spôsob, ktorým fotografovanie a ľudské oči vnímajú svetlo.
Anti-Aliasing a typografia
Konečná poznámka, existuje veľa príležitostí, kedy anti-aliasing nie je ideálny. Ak ste niekedy pracovali okolo grafických dizajnérov, pravdepodobne budete počuť, že sa sťažujú na typografiu vo Photoshope a ako horšie je to s Illustratorom - a majú pravdu.
Obe vyššie uvedené písmená sú typografické založené na pixeloch, pričom ľavé písmeno je aliasy, pravé jedno proti aliasu. Ani nie sú dobré reprezentácie typografie, alebo aspoň to písmo. Je prijateľné, aby sa na obrazovke zobrazilo písmo s anti-aliasingom, ale pre tlač môže mať nejaké katastrofálne dôsledky.
Keď premýšľate o tom, aké sú listy, nerešpektujú tie isté pravidlá, ktoré vyžaduje digitálna fotografia. Písmená sú abstraktné nápady a absolútne tvary - padajú lepšie do kategórie vektorovej tvorby "čistá matematika".A v závislosti od typu tlačového procesu, ktorý sa používa na ich vytvorenie, sa tie čisté matematické tvary vektorov stanú absolútne dôležitými.
Tento obrázok vyššie bol vytvorený s anti-aliased typ, a potom s najväčšou pravdepodobnosťou ofset vytlačené.Keď sa pozrieme pozorne, vidíme, prečo to je zlé.
Je veľmi rýchlo zrejmé, že tieto formuláre, ktoré sa neprispeli, sa pri tlačení týmto spôsobom nezvládli dobre. Toto je príklad toho, ako anti-aliasing( rovnako ako zobrazovanie na základe pixelov) môže byť pri renderingu typografické.
Samozrejme, ak by to bol obraz( ako fotografia) a nie abstraktné formy, bol by to celkom dobre. Typ
, ktorý je abstraktným médiom, vyžaduje presnosť vektorov, aby sa držali pod druhmi tlačových procesov, ktoré nepoužívajú atramentové body na vytvorenie obrazu. Dokonca aj na veľmi vzdialených vzdialenostiach nevidíme žiadne bodky ani dôkazy o tom, že anti-aliasing, ktorý sa dostal do súborov používaných na tlač tejto koksu, môže.
Samozrejme, väčšina čítačiek HTG nebudú tlačiť väčšinu svojich fotografií, takže pixelová typografia vytlačená z bodových tlačiarní bude fungovať v pohode. Jednoducho si uvedomte svoj anti-aliasing, keď pracujete s typografiou a , keď pracujete s fotografiou - zistíte, že ste lepšie pripravení urobiť správne rozhodnutia, ktoré vám poskytnú najlepšie možné snímky.
Ak máte akékoľvek otázky týkajúce sa anti-aliasingu a vašich fotografií, cítite, že sme neodpovedali, alebo možno si myslíte, že sme zanechali niečo dôležité, dajte nám to v komentároch nižšie.
Image credits: Varena # 1 od hasensaft , dostupná pod Creative Commons .Rozmazaný portrét dáždniku Shannon , dostupný pod Creative Commons .Dragon Age 2 Demo Ogre VH od Deborah Timmins , k dispozícii pod Creative Commons .Anti-Aliasing Images od Loisel , k dispozícii na GNU Free License .