Mikä on anti-aliasing ja miten se vaikuttaa kuvani ja kuvani?
Anti-aliasing on sana, jota valokuvaajat ja pelaajat heittävät usein grafiikan ja kuvien käsittelyyn. Katsokaa mitä anti-aliasing on, miksi käytämme sitä, ja mikä tärkeintä, kun on parasta käyttää sitä.
Se on tärkeä osa kuvankäsittelyä, ja valokuvaus-anti-aliasing on varmasti jotain, jota pitäisi ymmärtää mahdollisimman perusteellisesti laadukkaiden kuvien luomiseksi. Toivomme, että olet valmis hyvin geeky-artikkeliin, sillä sinulla on paljon keskustelua matematiikasta ja tieteestä, jotka ovat sekoittuneet tämän päivän selittäjän artikkeliin. Jatka lukemista!
Vektorit ja pikselit ja miksi kamerat ottavat kuvia pikseleillä
Muistatte jonkin vuoden takaisesta artikkelista, jossa puhuimme vektorien ja pikseleiden eroista. Näiden kahden välillä on useita perustavanlaatuisia eroja: pikselit on tilattu valon, pigmentin tai värin joukkoina; vektorit ovat linjojen, muotojen, gradienttien jne. matemaattisia esityksiä. Vektorit ovat tarkkoja; ne ovat absoluuttisissa koordinaateissa algebrallisella ruudulla. Koska ne ovat niin absoluuttisia, ei ole hämärtymässä linjaa, missä ne ovat ja missä he eivät ole. Vaikka monitori ei voi tehdä viivasegmentin äärettömyyttä (sen on aina näytettävä pikseleinä), se on edelleen niin ohut kuin vain teoreettisessa matemaattisessa maailmassa oleva linja.
Se on ongelma, jossa valokuvaus-valo ei ole niin tarkka, kuin se olisi otettava kiinni matemaattisesti. On todennäköistä, että vaikka kehittäisimme kameroita, jotka pystyisivät lukemaan yksittäisten fotonien sijainnit kvantitarkkuudella, kun ne osuvat anturiin, koska fysiikka on kvanttitasolla outoa, yksittäiset hiukkaset voivat itse asiassa näkyä useissa paikoissa anturissa samaan aikaan. Tämä tarkoittaa, että voi olla täysin mahdotonta saada kyseisen yksittäisen valon hiukkasen absoluuttinen sijainti silloin, kun se osuu sensori-valokuvaukseen on vain arvio siitä, miten valo on otettu. Pysäytystoiminto (kameran kyky luoda teräviä kuvia liikkuvista esineistä) ei voi koskaan olla täydellinen - ainakin se tuntuu hyvin, hyvin epätodennäköiseltä.
Pikselit ovat käteviä, koska korkearesoluutioiset kuvat voivat lähentää värejä ja muotoja, luoda kuvan uudelleen tarkasti tavalla, joka on samanlainen kuin elokuvapohjainen valokuvaus. Vaikka tämä ominaisuus pikseleissä ja sen käyttö valokuvauksessa on ei pehmennystä tarkalleen, digitaalisen valokuvauksen tämän ominaisuuden ymmärtäminen on yksi parhaista paikoista aloittaa vankka käsitys siitä, mitä anti-aliasing on.
Interpolointi: Luodaan jotain (lähes) mitään?
Digitaalinen valokuvaus on lähentyminen läsnä olevista väreistä ja arvoista, kun valo osuu anturiin samaan tapaan, anti-aliasing on kuvadatan likiarvo käyttämällä Interpolointia -tekniikkaa. perustuu olemassa olevien tietojen suuntauksiin eli koulutettuun arvaukseen siitä, mikä voisi todella olla paikalla, jos käytettävissä olisi enemmän tietopisteitä. Vaikka on vaikeampaa, että yksinkertainen arvailu on olemassa kaavoja ja asianmukaisia interpolointimenetelmiä, sen ei voida olettaa olevan täysin tarkka esitys tosiasiallisesti siellä olevista kuvatiedoista. Jopa älykkäin matematiikka ei voi luoda mitään mitään.
Kun tarkastelemme näitä tietokoneen renderoimia, voimme alkaa ymmärtää, mitä anti-aliasing tekee parantaakseen ja lähentämällä kuvia. Vasemmanpuoleisessa kuvassa ei ole tietoja interpoloinnista - valintalauta tehdään mustavalkoisina pikseleinä, kun se palaa takaisin näkökulmasta, ja siitä tulee nopeasti sotku. Luodut visuaaliset virheet ja artefaktit ovat sitä, mitä me kutsumme "aliasoinniksi". Toinen ja kolmas kuva yllä käyttävät erilaisia "anti-aliasing" -muotoja lähemmäksi sitä, miten ihmisen silmät (ja kamerat) havaitsevat valon.
Nämä kuvat olivat kuitenkin absoluuttisten matemaattisten kuvien käännös pikselipohjaisiin kuviin. Miten anti-aliasing koskee valokuvausta? Kun kuvia muutetaan, joko suurennettuna tai pienennettynä, kuva interpoloidaan kuvadokumentissa olevien tietojen perusteella. Vasen kuva kutistetaan käyttämällä ”lähintä naapuria” Photoshopissa - toisin sanoen se ei ole anti-alias (voit kirjaimellisesti kutsua tätä alias). Oikealla oleva kuva on pienentynyt ja anti-alias, luoden paljon pienemmän kuvan.
Laajennetut kuvat hyötyvät myös anti-aliasing-grafiikkaohjelmista, jotka antavat parhaimman arvion kuvassa olevista tiedoista. Pidä mielessä, kun otat näytteitä (suurennat) grafiikkaohjelmassa, että et koskaan saa enemmän päätöslauselmaa digitaalisesta laajentumisesta - sellainen interpolointi, joka tehdään, voi antaa hyvän arvion siitä, mitä pitäisi olla, mutta se En koskaan tiedä varmasti. Reunasi ovat pehmeitä ja pehmeämpiä, kun kuva laajenee yhä enemmän.
Hyvä nyrkkisääntö on, että voit aina alentaa (pienentää) kuviasi ilman laadun heikkenemistä. Näytteenotto (laajennus) tekee anti-aliasingista hyvin ilmeisen, ei lisää uutta resoluutiota, ja se pitäisi tehdä vain, jos sitä ei voida välttää.
Anti-Aliasing ja Vectors: Miksi Anti-Aliasing tekee videopeleistä paremman
Jos olet pelannut PC-peliä viimeisten 15 vuoden aikana, olet ehkä nähnyt videoasetuksia, jotka sisälsivät anti-alias-asetuksia. Jos muistat, kun keskustelimme absoluuttisessa asemassa olevista vektorimuodoista, sinun pitäisi alkaa ymmärtää, miksi anti-aliasing on tärkeää videopeleille.
Kolmiulotteiset muodot luodaan vektori-monikulmioissa, ja nämä polygonit ovat vain matemaattisessa valtakunnassa. Videopelien anti-aliasingissa on vähintään kaksi tavoitetta: ensinnäkin se haluaa pystyä esittämään polygonien absoluuttiset, kovat reunat sellaisessa muodossa, joka näyttää kunnolliselta pikselipohjaisessa monitorissa; toiseksi anti-aliasing toistaa paremmin epätarkkaa tapaa, jolla valokuvaus ja ihmisen silmät havaitsevat valon.
Anti-Aliasing ja Typography
Viimeisessä huomautuksessa on paljon tapauksia, joissa anti-aliasing ei ole ihanteellinen. Jos olet koskaan työskennellyt graafisten suunnittelijoiden ympärillä, olet todennäköisesti kuullut, että he valittavat Photoshopin typografiasta, ja kuinka huonompi se on Illustratorille - ja he ovat oikeassa.
Molemmat yllä olevat kirjaimet ovat pikselipohjaista typografiaa, jolloin vasen toinen on alias, oikea anti-alias. Kumpikaan ei myöskään ole hyvä typografia tai ainakin se kirjasin. On hyväksyttävää, että kirjasin näkyy näytöllä anti-aliasingilla, mutta tulostettaessa se voi aiheuttaa joitakin tuhoisia seurauksia.
Kun ajattelet mitä kirjaimia on, ne eivät oikeastaan noudata samoja sääntöjä kuin digitaalinen valokuvaus vaatii. Kirjeet ovat abstrakteja ideoita ja absoluuttiset muodot - ne kuuluvat paremmin "puhtaan matematiikan" luokkaan vektorikuvissa. Ja riippuen siitä, minkä tyyppistä tulostusprosessia niitä käytetään, ne puhtaat matemaattiset vektorimuodot ovat ehdottoman tärkeitä.
Yllä oleva kuva on luotu anti-alias-tyypillä ja sitten todennäköisesti painettu offsetilla. Kun katsomme tarkasti, voimme nähdä, miksi se on huono.
On käynyt selväksi, että nämä anti-alias-muodot eivät pysy kunnolla painettuna tällä tavalla. Tämä on esimerkki siitä, kuinka anti-aliasing (sekä pikselipohjainen kuvantaminen) voi olla huonompi, kun teet typografiaa.
Tietysti, jos tämä olisi ollut kuva (kuten valokuva) eikä abstrakteja tyyppejä, se olisi pysynyt melko hyvin.
Tyyppi, joka on abstrakti väline, vaatii vektoreiden tarkkuutta pitämään kiinni sellaisissa tulostusprosesseissa, jotka eivät käytä mustesuihkupisteitä kuvan luomiseksi. Jopa hyvin läheisillä etäisyyksillä emme näe mitään pisteitä tai todisteita siitä, että tämän Coke-levyn tulostamiseen käytetyt tiedostot.
Useimmat HTG-lukijat eivät tietenkään korvaa suurinta osaa valokuvistaan, joten piksepohjaisista tulostimista tulostettu pikselipohjainen typografia toimii hyvin. Pelkästään ole tietoinen anti-alias-toiminnastasi, kun työskentelet typografian kanssa ja Kun työskentelet valokuvauksen kanssa, löydät paremmat valmiudet tehdä oikeat valinnat, jotka antavat sinulle parhaat mahdolliset kuvat.
Jos sinulla on kysyttävää anti-aliasingista ja valokuvista, joita sinusta tuntuu, ettemme ole vastanneet, tai ehkä luulet, että olemme jättäneet jotain tärkeää, ota meihin yhteyttä alla olevissa kommenteissa.
Kuvan hyvitykset: Varena # 1 hasensaft, saatavilla kohdassa Creative Commons. Näkymätön sateenvarjo muotokuva Shannon, saatavilla kohdassa Creative Commons. Dragon Age 2 Demo Ogre VH Deborah Timmins, saatavilla kohdassa Creative Commons. Anti-Aliasing-kuvat LOISEL, saatavilla kohdassa GNU Free License.
