Čo je anti-aliasing a ako ovplyvňuje moje fotky a obrázky?

Obsah:

Čo je anti-aliasing a ako ovplyvňuje moje fotky a obrázky?
Čo je anti-aliasing a ako ovplyvňuje moje fotky a obrázky?

Video: Čo je anti-aliasing a ako ovplyvňuje moje fotky a obrázky?

Video: Čo je anti-aliasing a ako ovplyvňuje moje fotky a obrázky?
Video: How to use your phone when the touch is broken - YouTube 2024, Apríl
Anonim
Anti-aliasing je slovo, ktoré často fotografujú a hrávajú pri práci s grafikou a obrázkami. Pozrite sa, aký anti-aliasing je, prečo ho používame, a čo je najdôležitejšie, kedy je najlepšie ho nepoužívať.
Anti-aliasing je slovo, ktoré často fotografujú a hrávajú 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 vytvárania obrázkov a fotografovania - 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 pamätáte článok z pred rokom, kde sme hovorili o rozdiele vo vektore 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.
Možno si pamätáte článok z pred rokom, kde sme hovorili o rozdiele vo vektore 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 zachytiť 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 na rovnaký čas. To znamená, že môže byť absolútne nemožné získať absolútnu polohu tejto jedinej častice svetla v čase, keď zasiahne snímač - fotografovanie je iba aproximáciou toho, ako sa svetlo zachytáva. Akcia zastavenia (schopnosť fotoaparátu vytvoriť ostrý obraz z pohybujúcich sa objektov) nemôže byť nikdy dokonalá - aspoň sa zdá veľmi, veľmi nepravdepodobné.
To je problém s fotografovaním - svetlo nie je tak presné, ako by bolo potrebné zachytiť 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 na rovnaký čas. To znamená, že môže byť absolútne nemožné získať absolútnu polohu tejto jedinej častice svetla v čase, keď zasiahne snímač - fotografovanie je iba aproximáciou toho, ako sa svetlo zachytáva. 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 môžu približovať farby a tvary, presne vytvárať obraz podobným spôsobom ako pri filmoch. Zatiaľ čo táto vlastnosť pixelov a jej použitie vo fotografii je nie anti-aliasing presne, pochopenie tejto vlastnosti digitálnej fotografie je jedným z najlepších miest na začatie pevného 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 fantazie - na základe trendov existujúcich údajov, tj vzdelaný odhad o tom, čo by na tomto mieste mohlo byť, keby boli k dispozícii viac údajov. Hoci je to zložitejšie, že jednoduché hádanie - existujú vzorce a správne metódy na Interpoláciu - nemožno očakávať, že bude úplne presné zobrazenie obrazových dát, ktoré sú v skutočnosti. Dokonca aj najchytřejší matematika nedokáže vytvoriť niečo z ničoho.
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 fantazie - na základe trendov existujúcich údajov, tj vzdelaný odhad o tom, čo by na tomto mieste mohlo byť, keby boli k dispozícii viac údajov. Hoci je to zložitejšie, že jednoduché hádanie - existujú vzorce a správne metódy na Interpoláciu - nemožno očakávať, že bude úplne presné zobrazenie obrazových dát, ktoré sú v skutočnosti. Dokonca aj najchytřejší matematika nedokáže vytvoriť niečo z ničoho.
Image
Image
Image
Image
Keď sa pozrieme na tieto vykreslené tabuľky, 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 približovali, ako ľudské oči (a kamery) vnímajú svetlo.
Keď sa pozrieme na tieto vykreslené tabuľky, 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 približovali, ako ľudské oči (a kamery) vnímajú svetlo.
Image
Image
Image
Image

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-aliasy (doslova to môžeš nazvať aliased). Obraz vpravo je zmenšený a vyhladzovaný, čím vytvára oveľa pravdepodobnejší obraz v tejto malej veľkosti.

Dobrým pravidlom je, že môžete vždy znížiť (znížiť) svoje obrázky bez straty kvality z anti-aliasing. Upsampling (zväčšovanie) robí anti-aliasing veľmi zrejmé, nedáva žiadne nové rozlíšenie a malo by byť vykonané iba vtedy, ak sa nedá vyhnúť.

Anti-Aliasing a vektory: Prečo Anti-Aliasing spôsobuje, že videohry vyzerajú lepšie

Ak ste v minulých 15 rokoch hrali PC hru, mohli by ste vidieť možnosti videa, ktoré obsahovali nastavenia pre vyhladzovanie. 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.
Ak ste v minulých 15 rokoch hrali PC hru, mohli by ste vidieť možnosti videa, ktoré obsahovali nastavenia pre vyhladzovanie. 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 Rozmerové formy sú vytvorené vo vektorových polygónoch a tieto polygóny existujú len 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

Nakoniec, existuje veľa príležitostí, kedy nie je anti-aliasing 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.
Nakoniec, existuje veľa príležitostí, kedy nie je anti-aliasing 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 typografia založená na pixeloch, pričom ľavá je alias, pravá jedna 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.
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 offset tlač. Keď sa pozrieme pozorne, vidíme, prečo to je zlé.
Tento obrázok vyššie bol vytvorený s anti-aliased typ, a potom s najväčšou pravdepodobnosťou offset tlač. Keď sa pozrieme pozorne, vidíme, prečo to je zlé.
Veľmi rýchlo sa zistí, že tieto formuláre, ktoré sa vyhýbajú psaniu, sa pri vytlačení týmto spôsobom nezvládli dobre. Toto je príklad toho, ako anti-aliasing (rovnako ako zobrazovanie na základe pixelov) môže byť pri renderingu typografické.
Veľmi rýchlo sa zistí, že tieto formuláre, ktoré sa vyhýbajú psaniu, sa pri vytlačení týmto spôsobom nezvládli dobre. Toto je príklad toho, ako anti-aliasing (rovnako ako zobrazovanie na základe pixelov) môže byť pri renderingu typografické.

Samozrejme, keby 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.
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 nebude tlačiť väčšinu svojich fotografií na ofsetovú tlač, takže typografia založená na pixeloch, ktorá je vytlačená z tlačiarní založených na bodoch, 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 obrazy.

Ak máte akékoľvek otázky týkajúce sa vyhladzovania a vašich fotografií, cítite, že sme neodpovedali, alebo možno si myslíte, že sme zanechali niečo dôležité, neváhajte nám to oznámiť v komentároch nižšie.

Úverové obrázky: Varena # 1 od hasensaft, k dispozícii pod Creative Commons, Rozmazaný portrét dáždniku Shannon, k dispozícii pod Creative Commons, Dragon Age 2 Demo Ogre VH od Deborah Timmins, k dispozícii pod Creative Commons, Anti-Aliasing obrázky podľa LOISEL, k dispozícii pod GNU Free License.

Odporúča: