מהו Anti-Aliasing, וכיצד היא משפיעה על התמונות שלי ואת התמונות?
Anti-aliasing היא מילה זה נזרק לעתים קרובות על ידי צלמים וגיימרים כאשר מתמודדים עם גרפיקה ותמונות. תסתכל על מה אנטי aliasing הוא, למה אנחנו משתמשים בו, והכי חשוב, כאשר עדיף לא להשתמש בו.
זה חלק חשוב של imagemaking וצילום-anti-aliasing הוא בהחלט משהו שצריך להבין ביסודיות ככל האפשר כדי ליצור תמונות באיכות גבוהה. אנו מקווים שאתה מוכן מאמר geeky מאוד, כמו שיש לך הרבה דיון על מתמטיקה ומדעי מעורבב עם המאמר של היום מסביר. המשך לקרוא!
וקטורים ופיקסלים, ומדוע מצלמות לצלם תמונות עם פיקסלים
אתה יכול לזכור מאמר מ לפני שנה שבו דיברנו על ההבדל Vectors ו פיקסלים. ישנם מספר הבדלים בסיסיים בין השניים: פיקסלים מסודרים מערכים של אור, פיגמנט או צבע; וקטורים הם ייצוגים מתמטיים של קווים, צורות, הדרגתיים, וכו 'וקטורים הם מדויקים; הם קיימים בקואורדינטות מוחלטות על רשת אלגברית. כי הם מוחלטים כל כך, אין טשטוש הקו בין איפה הם למקום שבו הם לא. גם אם צג אינו יכול לעבד רזון אינסופי של קטע (הוא תמיד חייב להראות אותו בפיקסלים), הוא עדיין דק כמו קו קיים רק בעולם מתמטי תיאורטי.
זו הבעיה עם אור צילום הוא לא מדויק בדיוק כפי שהוא צריך להיות להיות שנתפס באופן מתמטי לחלוטין. סביר להניח שגם אם פיתחנו מצלמות המסוגלות לקרוא את המיקומים של פוטונים בודדים בדייקנות קוונטית, כאשר הם פוגעים בחיישן, בגלל הטבע המוזר של הפיזיקה ברמת הקוונטים, חלקיקים בודדים עשויים להופיע במקומות רבים בחיישן ב אותו זמן. זה אומר שזה יכול להיות בלתי אפשרי לחלוטין כדי לקבל את המיקום המוחלט של אותו חלקיק יחיד של האור בזמן זה פגע חיישן צילום הוא רק קירוב של איך האור נלכד. הפסקת הפעולה (היכולת של המצלמה ליצור תמונות חדות מחפצים נעים) לעולם לא תהיה מושלמת - לפחות זה נראה מאוד, מאוד לא סביר.
פיקסלים שימושיים משום שתמונות ברזולוציה גבוהה יכולות לקרב צבעים וצורות, ליצור מחדש תמונה באופן מדויק באופן הדומה לצילום מבוסס סרט. בעוד תכונה זו של פיקסלים ואת השימוש בו בצילום הוא לא החלקת עקומות בדיוק, הבנה זו תכונה של צילום דיגיטלי הוא אחד המקומות הטובים ביותר כדי להתחיל הבנה מוצקה של מה אנטי aliasing.
אינטרפולציה: יצירת משהו (כמעט) כלום?
צילום דיגיטלי הוא קירוב של צבעים וערכים נוכח כאשר האור פוגע חיישן, באותו אופן, anti-aliasing הוא קירוב של נתוני התמונה באמצעות טכניקה הנקראת "אינטרפולציה". אינטרפולציה היא מונח במתמטיקה מהודר משמעות כלומר נתונים שנוצרו בהתבסס על מגמות של נתונים קיימים, כלומר ניחוש משכיל על מה יכול להיות באמת באותו מקום אם נקודות נתונים נוספים היו זמינים. אמנם זה יותר מסובך כי ניחוש פשוט - יש נוסחאות ושיטות נאותה אינטרפולציה, זה לא יכול להיות צפוי להיות ייצוג מדויק לחלוטין של נתוני התמונה כי הוא באמת שם. אפילו המתמטיקה החכמה ביותר לא יכולה ליצור משהו מכלום.
כאשר אנו מסתכלים על אלה המחשב שניתנו checkerboards, אנחנו יכולים להתחיל להבין מה anti-aliasing עושה כדי לשפר את התמונות המקורבות. בתמונה השמאלית, אין אינטרפולציה של נתונים - לוח השעשועים מוצג בפיקסלים בשחור ולבן כשהוא נסוג לאחור בפרספקטיבה, ומהר הופך לבלגן. טעויות ויזואליות שנוצרו הם מה שאנו מכנים "aliasing". התמונות השנייה והשלישית לעיל להשתמש בצורות שונות של "אנטי aliasing" כדי להעריך טוב יותר איך העיניים האנושיות (ואת המצלמות) תופסים אור.
דימויים אלה, לעומת זאת, היו תרגום של תמונות מתמטיות מוחלטות לתמונות מבוססות פיקסלים. איך anti-aliasing חל על הצילום שלך? כאשר גודל התמונות משתנה, מוגדל או מופחת, התמונה מתערבת על סמך הנתונים הקיימים במסמך התמונה. התמונה השמאלית מתכווצת באמצעות "השכן הקרוב" resampling ב- Photoshop, במילים אחרות, זה לא אנטי aliased (אתה יכול ממש לקרוא לזה וי זכויות). התמונה בצד ימין היא מופחתת אנטי aliased, יצירת תמונה הרבה truer בגודל קטן.
תמונות מוגדלות גם להפיק תועלת אנטי aliasing גרפיקה תוכניות להפוך את הניחוש הטוב ביותר שלהם על סמך הנתונים בתמונה שלך. זכרו כאשר אתם מדגימים (הגדלת) תמונות בתכנית גרפיקה, שלעולם לא תצליחו לקבל יותר רזולוציה מתוך הרחבה דיגיטלית - סוג אינטרפולציה שנעשה יכול לעשות ניחוש טוב לגבי מה צריך להיות שם, אבל זה "לעולם לא אדע בוודאות. הקצוות שלך יהיה רך, ולקבל רך כמו צילום מקבל מוגדל יותר ויותר.
כלל אצבע טוב הוא שאתה תמיד יכול downsample (לכווץ) את התמונות שלך ללא אובדן איכות מפני aliasing. Upsampling (הגדלה) עושה את ali-aliasing מאוד ברור, מוסיף שום החלטה חדשה, ואת צריכה להיעשות רק אם זה לא יכול להימנע.
Anti-Aliasing ו וקטורים: למה Anti-Aliasing עושה משחקי מחשב נראה טוב יותר
אם שיחקת משחק מחשב ב -15 השנים האחרונות, ייתכן שראית אפשרויות וידאו שכללו הגדרות של חיסור נגד. אם אתה זוכר כאשר דנו צורות וקטור הקיים במצב מוחלט, אתה צריך להתחיל להבין מדוע anti-aliasing חשוב משחקי וידאו.
3 צורות ממדי נוצרות במצולעים וקטוריים, ומצולעים אלה קיימים בתחום מתמטי בלבד. Anti-aliasing במשחקי וידאו יש לפחות שתי מטרות: ראשית הוא רוצה להיות מסוגל להבהיר את הקווים, מוחלט קצוות של פוליגונים בצורה שנראית הגון על צג פיקסל מבוסס; שנית, anti-aliasing משכפל טוב יותר את הדרך לא מדויק כי הצילום ואת העיניים האנושיות לתפוס אור.
אנטי Aliasing ו טיפוגרפיה
ב הערה אחרונה, יש שפע של מקרים שבהם אנטי aliasing לא אידיאלי. אם אי פעם עבדת סביב מעצבים גרפיים, סביר להניח ששמעת אותם מתלוננים על טיפוגרפיה בפוטושופ, ואיך נחותה למאייר - והם צודקים.
שני המכתבים לעיל הם טיפוגרפיה מבוסס פיקסל, עם שמאל אחד להיות aliased, הנכון נגד aliased. גם לא ייצוגים טובים של טיפוגרפיה, או לפחות זה סוג. זה מקובל להבהיר גופן על המסך עם Anti-aliasing, אבל להדפסה, זה יכול להיות כמה תוצאות הרסניות.
כאשר אתה חושב על מה הם אותיות, הם לא באמת בצע את הכללים כי צילום דיגיטלי דורש. מכתבים הם רעיונות מופשטים וצורות מוחלטות - הם נופלים טוב יותר לקטגוריה "מתמטיקה טהורה" של יצירות וקטוריות. ובהתאם לסוג תהליך ההדפסה המשמש ליצור אותם, אלה צורות וקטוריות במתמטיקה טהורה להיות בהחלט חשוב.
תמונה זו לעיל נוצרה עם סוג אנטי aliased, ולאחר מכן קרוב לוודאי לקזז מודפס. כאשר אנו מסתכלים מקרוב אנו יכולים לראות למה זה רע.
מתברר מהר מאוד כי אלה צורות אנטי aliased לא להחזיק מעמד היטב כאשר מודפס בדרך זו. זוהי דוגמה לאופן שבו החלקה נגד דימות (כמו גם הדמיה מבוססת פיקסלים) יכולה להיות נחותה בעת עיבוד טיפוגרפיה.
כמובן, אילו היתה זו תמונה (כמו תצלום) ולא את צורות מופשטות של סוג, זה היה מחזיק מעמד היטב.
סוג, להיות בינוני מופשט, דורש דיוק של וקטורים להחזיק תחת סוגים של תהליכי הדפסה שאינם משתמשים נקודות הזרקת דיו כדי ליצור תמונה. אפילו במרחקים קרובים מאוד, אנחנו לא רואים שום נקודות או ראיות כי נגד aliasing כי נכנס קבצים המשמשים להדפיס את זה קוקה קולה.
כמובן, רוב הקוראים HTG לא יהיה אופסט הדפסה רוב התמונות שלהם, כך טיפוגרפיה פיקסל מבוסס מודפס מנקודות מבוססות נקודה יסתדר בסדר גמור. פשוט להיות מודע שלך aliasing כאשר אתה עובד עם טיפוגרפיה ו כאשר אתה עובד עם צילום, אתה תמצא שאתה מוכן טוב יותר לעשות את הבחירות הנכונות כי ייתן לך את התמונות הטובות ביותר האפשריות.
אם יש לך שאלות כלשהן לגבי anti-aliasing ואת התמונות שלך אתה מרגיש שאנחנו לא ענה, או אולי אתה חושב שעזבנו משהו חשוב החוצה, אל תהסס להודיע לנו על כך את ההערות להלן.
זיכויים תמונה: Varena # 1 על ידי hasensaft, זמין תחת Creative Commons. מטריה מטושטשת שאנון, זמין תחת Creative Commons. עידן הדרקון 2 הדגמה דבורה טימינס, זמין תחת Creative Commons. תמונות אנטי Aliasing על ידי לויזל, זמין תחת רישיון גנו חינם.
