Skip to main content

Що таке антиалізінг і як це впливає на мої фотографії та зображення?

Що таке антиалізінг і як це впливає на мої фотографії та зображення?

Geoffrey Carr

Згладжування - це слово, яке часто вражає фотографів та геймерів, коли йдеться про графіку та зображення. Подивіться, що таке згладжування, чому ми використовуємо його, і найголовніше, коли краще не використовувати його.

Це важлива частина імітації, а фотографія - згладжування - це, звичайно, те, що слід розуміти якнайкоріше, щоб створювати високоякісні зображення. Ми сподіваємось, що ви готові до дуже хитрий статті, оскільки у вас багато обговорень математики та науки, змішаних з сьогоднішньою статтею пояснювача. Продовжуй читати!

Вектори та пікселі, а також чому камери приймають зображення з пікселями

Ви можете згадати статтю, написану рік тому, де ми говорили про різницю векторами та пікселями. Існує ряд принципових відмінностей між двома: пікселями є замовлені масиви світла, пігменту або кольору; вектори - математичні уявлення ліній, форм, градієнтів і т. д. Вектори точні; вони існують у абсолютних координатах на алгебраїчній сітку. Оскільки вони настільки абсолютні, не виникає розмивання між тим, де вони знаходяться і де вони не є. Навіть якщо монітор не може відобразити нескінченну тонкість лінії сегмента (вона завжди повинна відображатися в пікселях), вона все ще така ж тонка, як лінія, яка існує лише в теоретичному математичному світі.

Це проблема з фотографією-світлом не така точна, як її потрібно було б захопити в абсолютно математичному плані. Цілком імовірно, що навіть якщо ми створили камери, здатні читати розташування окремих фотонів з квантовою точністю, коли вони потрапляють на датчик, через дивну природу фізики на квантовому рівні, окремі частинки можуть фактично з'являтися в декількох місцях на сенсорі на в той же час. Це означає, що абсолютно неможливо отримати абсолютне розташування цієї одиничної частинки світла під час попадання в сенсорну фотографію - це лише наближення того, як цей світло зафіксовано. Зупинка (здатність камери створювати чіткі зображення з рухомих об'єктів) ніколи не може бути ідеальною - принаймні, це виглядає дуже, дуже малоймовірно.

Пікселі зручні, оскільки зображення з високою роздільною здатністю можуть наближати кольори та форми, точно відтворюючи зображення, подібно до фотозйомки на основі фільмів. Хоча ця властивість пікселів і її використання в фотографії є ні згладжування точно, розуміння цієї властивості цифрової фотографії є ​​одним з кращих місць для початку твердого розуміння того, що таке згладжування.

Інтерполяція: створення чогось з (майже) нічого?

Цифрова фотографія - це наближення кольорів та значень, присутніх у світлі, коли світло потрапляє на датчик, таким же чином, згладжування - це наближення даних зображення, використовуючи техніку під назвою "Інтерполяція". Інтерполяція - це математичний термін, що означає створення даних виходячи з тенденцій існуючих даних, тобто освічених уявлень про те, що може бути на цьому місці, якщо будуть доступні додаткові дані. Хоча це складніше, ніж просте уявлення - існують формули та належні методи для інтерполяції - не можна очікувати, що це буде абсолютно точне зображення фактичних даних зображення. Навіть найрозумніші математики не можуть нічого створювати.

Коли ми дивимося на перевірені щити, виготовлені на цьому комп'ютері, ми можемо почати розуміти, що робить згладжування для поліпшення та наближення зображень. На лівому зображенні немає інтерполяції даних - шаховий щит відображається у чорно-білих пікселях, коли він відступає назад у перспективі, і швидко стає безлад. Візуальні помилки та артефакти створені тим, що ми називаємо "псевдонімом". Друге та третє зображення вище використовують різні форми "згладжування", щоб краще наблизити, як людські очі (і камери) сприймають світло.

Ці зображення, однак, були перекладом абсолютних математичних зображень на піксельні зображення. Як згладжування застосовується до вашої фотографії? Коли зображення змінюється, збільшується або зменшується, зображення інтерполюється на основі даних, які існують у документі зображення. Ліве зображення зменшується, використовуючи "resampling" у Photoshop "найближчий сусід" - іншими словами, це не згладжує (ви можете буквально назвати це псевдонім) Зображення справа зменшується та згладжується, створюючи набагато точніший образ у тому невеликому розмірі.

Збільшені зображення також користуються програмами зі згладжуванням, графічні програми роблять найкращі припущення на основі даних у вашому зображенні. Пам'ятайте, коли ви робите вибіркові (розширення) зображення в графічній програмі, і ви ніколи не отримаєте більшої роздільної здатності за допомогою цифрового розширення - така інтерполяція, що виконується, може зробити гарне уявлення про те, що має бути там, але це "Я ніколи не знаю напевно". Ваші краї будуть м'якими, і вони стають м'якшими, оскільки фото стає все більше і більше.

Правильне велике пальці полягає в тому, що ви завжди зможете зменшити зображення без втрати якості від згладжування. Вибірка (збільшення) робить згладжування дуже очевидним, не додає нової роздільної здатності, і це слід робити лише у тому випадку, якщо його неможливо уникнути.

Антиализинг і вектори: чому анти-аліасивізм робить відеоігри краще

Якщо ви грали комп'ютерну гру впродовж останніх 15 років, можливо, ви бачили параметри відео, які містять параметри для згладжування. Якщо ви пам'ятаєте, коли ми обговорювали векторні фігури, що існують у абсолютній позиції, ви повинні почати розуміти, чому анти-згладжування важливо для відеоігор.

3 Розмірні форми створюються в векторних багатокутниках, і ці полігони існують лише в галузі математики. Антивірус у відеоіграх має принаймні дві цілі: по-перше, він хоче мати можливість робити абсолютні, обрізані лінії полігонів у формі, яка виглядає пристойно на піксельному моніторі; по-друге, згладжування краще повторює неточний спосіб, що фотографії та людські очі сприймають світло.

Антиалізіалізація та типографія

На остаточній ноті, є багато випадків, коли згладжування не є ідеальним. Якщо ви коли-небудь працювали над графічними дизайнерами, то, швидше за все, ви почули, як вони скаржаться на типографіку в Photoshop, і як вона нижча від Illustrator - і вони мають рацію.

Обидва листи вище - це піксельна друкарня, а ліва - псевдонімом, правильна - з псевдонімом. Ніякі з них не є хорошими уявленнями про типографіку, або принаймні того шрифту. Прийняти шрифт на екрані можна з використанням згладжування, але для друку це може мати деякі катастрофічні наслідки.

Коли ви думаєте, які букви, вони насправді не дотримуються тих самих правил, які вимагає цифрова фотографія. Листи - це абстрактні ідеї та абсолютні форми, вони краще потрапляють в категорію "чистої математики" векторної ілюстрації. І в залежності від того, який тип процесу друку використовується для їх створення, ці чисті формати математики вектор стають абсолютно важливими.

Це зображення вище було створено з використанням антиайазованого типу, а потім, швидше за все, офсетовано. Коли ми уважно стежимо, ми можемо зрозуміти, чому це погано.

Дуже швидко з'ясовується, що ці згладжувальні форми, коли вони друкуються таким чином, не затримуються. Це приклад того, як при зображенні типографії можна послаблювати згладжування (а також зображення на базі пікселів).

Звичайно, якби це було зображенням (як, наприклад, фотографією), а не абстрактними формами типу, це мало б зайнятися досить добре.

Тип, будучи абстрактним середовищем, вимагає точності векторів, щоб затримуватися під видами процесів друку, які не використовують струминні точки для створення зображення. Навіть на дуже близьких відстанях ми не бачимо будь-яких точок або доказів того, що згладжування, яке входило до файлів, використовуваних для друку цього коксу, може.

Звичайно, для більшості своїх фотографій більшість з їхніх фотографій не знімаються більшістю читачів HTG, тому друк з пікселів, надрукованих з точкових принтерів, буде відмінно працювати. Просто пам'ятайте про своє згладжування, коли ви працюєте з типографікою і коли ви працюєте з фотографією, ви побачите, що ви краще готові зробити правильний вибір, який дасть вам найкращі зображення.


Якщо у вас є будь-які питання щодо згладжування та фотографій, які ви вважаєте, що ми не відповіли, або, можливо, ви вважаєте, що ми залишили щось важливе, повідомте нам про це в коментарі нижче.

Зображення кредитів: Варена № 1 по hasensaft, доступна під Творчі спільноти. Розмитий парасольковий портрет Шеннон, доступна під Творчі спільноти. Dragon Age 2 Demo Ogre VH by Дебора Тиммін, доступна під Творчі спільноти. Антиалізізаційні зображення за Лойсель, доступна під GNU Free License.

Link
Plus
Send
Send
Pin