Anti-aliasing on sana, jota usein kuvaavat valokuvaajat ja pelaajat, kun he käsittelevät grafiikkaa ja kuvia. Katsokaa, mitä anti-aliasing on, miksi käytämme sitä ja mikä tärkeintä, kun se on parasta olla käyttämättä sitä.
Se on tärkeä osa kuvanmuodostusta ja valokuvausta. Anti-aliasing on varmasti jotain, joka on ymmärrettävä mahdollisimman perusteellisesti laadukkaiden kuvien luomiseksi. Toivomme, että olet valmis hyvin geeky-artikkeliin, sillä sinulla on paljon keskustelua matematiikasta ja tiedosta, joka on sekoitettu tämän päivän selittäjän artikkelin kanssa. Jatka lukemista!
Muistatte vuosi sitten julkaistun artikkelin, josta puhuimme erilaisuudesta Vektorit ja pikselit. Näiden kahden välillä on useita perustavaa laatua olevia eroja: pikseleitä on tilattu valoa, pigmenttiä tai väriä varten; vektorit ovat matemaattisia kuvauksia viivoista, muodoista, gradienteista jne. Vektorit ovat tarkkoja; ne esiintyvät algebrallisen ruudukon absoluuttisissa koordinaateissa. Koska ne ovat niin absoluuttisia, ei ole hämärtää linjaa niiden välillä ja missä he eivät ole. Vaikka näyttö ei pysty tuottamaan viivasegmentin ääretöntä ohuutta (se on aina osoitettava pikseleinä), se on silti yhtä ohut kuin linja, joka on olemassa vain teoreettisessa matemaattisessa maailmassa.
Tämä on ongelma, jossa valokuvavalo ei ole niin tarkka kuin se olisi oltava kiinni täysin matemaattisella tavalla. On todennäköistä, että vaikka kehitimmekin kameroita, jotka pystyvät lukemaan yksittäisten fotonien sijainnit kvanttitarkkuudella, kun ne osuvat anturiin, kvanttitasolla fyysisen fiksuuden luonteen vuoksi yksittäiset hiukkaset voivat tosiasiallisesti esiintyä anturissa useissa paikoissa samaan aikaan. Tämä tarkoittaa sitä, että voi olla aivan mahdotonta saada yksittäisen valonsäteen absoluuttinen sijainti siihen aikaan, kun se osuu anturi-valokuvaukseen, on vain approksimaatio siitä, kuinka valo on otettu. Pysäytystoiminto (kameran kyky luoda teräviä kuvia liikkuvista esineistä) ei koskaan voi olla täydellinen - ainakin tuntuu erittäin, hyvin epätodennäköiseltä.
Pikselit ovat käteviä, koska suuriresoluutioiset kuvat voivat lähentää värejä ja muotoja ja tuottaa kuvan tarkasti samalla tavalla kuin kalvopohjainen valokuvaus. Vaikka tämä pikselien ominaisuus 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.
Digitaalinen valokuvaus on likimääräinen värien ja arvojen läsnä ollessa, kun valo osuu anturiin samalla tavalla. Anti-aliasing on kuvatietojen approksimaatio käyttäen tekniikkaa, jota kutsutaan interpoloinniksi. Interpolointi on fancy-pants-matemaattinen termi eli data jotka perustuvat olemassa olevien tietojen suuntauksiin eli koulutettuun arvaamaan siitä, mikä voisi olla kyseisellä paikalla, jos käytettävissä on enemmän tietopisteitä. Vaikka onkin monimutkaisempaa, että yksinkertainen arvaus - on olemassa kaavoja ja oikeita menetelmiä interpolointiin - ei voida odottaa olevan täydellisesti tarkka kuva kuvatiedoista, joka on tosiasiallisesti olemassa. Jopa älykkäämpi matematiikka ei voi luoda mitään mistään.
Kun tarkastelemme näitä tietokoneen suorittamia tarkistuslevyjä, voimme alkaa ymmärtää, mitä anti-aliasing tekee parantamaan ja lähentämään kuvia. Vasemmanpuoleisimmassa kuvassa ei ole interpolointia - ruudullinen on mustavalkoisia pikseleitä, kun se himmenee perspektiivistä ja nopeasti sekaannusta. Visuaaliset virheet ja artefaktit, joita luodaan, ovat mitä kutsumme aliaksiksi. Toinen ja kolmas kuva käyttävät erilaisia "anti-aliasing" -muotoja paremmin, miten ihmisen silmät (ja kamerat) havaitsevat valoa.
Nämä kuvat olivat kuitenkin absoluuttisten matemaattisten kuvien translaatio pikselipohjaisiin kuviin. Miten anti-aliasing liittyy valokuvaukseen? Kun kuvat muokataan, joko suurennettu tai pienennetty, kuva interpoloidaan kuvatietokannassa olevien tietojen perusteella. Vasen kuva kutistuu käyttämällä "lähin naapuri" resampling Photoshopissa - toisin sanoen sitä ei ole aliasoitettu (voit kirjaimellisesti soittaa alias). Oikealla olevasta kuvasta on vähennetty ja vasta-alias, mikä tuottaa paljon oikeamman kuvan pienessä koossa.
Laajennetut kuvat hyötyvät myös anti-aliasing-grafiikka-ohjelmista, jotka ansaitsevat parhaan mahdollisen arvauksen kuvatietojen perusteella. Pidä mielessäsi, kun näytössä näytetään näytteitä (suurentavat) grafiikkaohjelmassa, että et koskaan saa suurempaa tarkkuutta digitaalisesta laajennuksesta. Tällainen interpolointi voi tehdä hyviä arvosanoja siitä, mitä pitäisi olla siellä. En koskaan tiedä varmasti. Reunasi ovat pehmeitä, ja ne tulevat pehmeämmäksi, kun kuva suurenee yhä enemmän.
Hyvä peukalosääntö on, että voit aina pienentää kuvia (pienentää) ilman laadun heikkenemistä anti-aliasingista. Upsampling (laajentaminen) tekee anti-aliasingista erittäin selkeän, ei lisää uutta resoluutiota, ja se olisi tehtävä vain, jos sitä ei voida välttää.
Jos olet pelannut tietokonepeliä viimeksi kuluneiden 15 vuoden aikana, olet ehkä nähnyt videoasetuksia, joihin sisältyvät anti-aliasing-asetukset. Jos muistat, kun keskustelimme absoluuttisessa asemassa olevista vektorimuodoista, sinun pitäisi alkaa ymmärtää, miksi anti-alias on tärkeä videopelille.
Kolmiulotteiset muodot luodaan vektori-polygoneissa, ja nämä polygonit ovat olemassa vain matemaattisella alueella.Videopelien anti-aliasoituksella on vähintään kaksi tavoitetta: ensinnäkin se haluaa pystyä tuottamaan monikulmioiden absoluuttiset, ahtaat reunat muotoon, joka näyttää kunnolliselta pikselipohjaiselle monitorille; Toiseksi, anti-aliasing paremmin toistaa epätäsmällistä tapaa, jolla valokuvaus ja ihmisen silmät tunnistavat valoa.
Viimeisessä huomautuksessa on runsaasti tilanteita, joissa anti-aliasing ei ole ihanteellinen. Jos olet koskaan työskennellyt graafisten suunnittelijoiden ympärillä, olet todennäköisesti kuullut, että he valittavat Photoshopissa käytettävän typografian suhteen ja kuinka heikompia Illustrator-ohjelmalle - ja he ovat oikeita.
Molemmat yllä olevat kirjaimet ovat pikselipohjaisia typografioita, ja vasemmanpuoleinen on aliasoitettu, oikea ali-alias. Ei ole myöskään hyviä esimerkkejä typografiasta, tai ainakin kirjasintyypistä. On hyväksyttävää tehdä fontti näytöllä, jossa on anti-aliasing, mutta tulosteessa sillä voi olla tuhoisia seurauksia.
Kun ajattelet, mitkä kirjaimet ovat, ne eivät todellakaan noudata samoja sääntöjä, joita digitaalinen valokuvaus vaatii. Kirjeet ovat abstrakteja ideoita ja absoluuttisia muotoja - ne pudottavat paremmin "puhtaan matematiikan" vektorikuvituksen luokkaan. Ja niiden luomiseen käytetyn painatusmenetelmän mukaan nämä puhtaan matematiikan vektorimuodot ovat ehdottoman tärkeitä.
Tämä yllä oleva kuva luotiin anti-aliased tyyppinen, ja sitten todennäköisesti offset painettu. Kun tarkastelemme tarkkaan, voimme nähdä, miksi se on huono.
On selvää, että nämä anti-aliased -muodot eivät pysy hyvin, kun ne painetaan tällä tavoin. Tämä on esimerkki siitä, miten anti-aliasing (sekä pikselipohjainen kuvantaminen) voi olla huonompi typografiaa käytettäessä.
Tietenkin, jos tämä olisi ollut kuva (kuten valokuva) eikä abstrakteja muotoja, se olisi pitänyt hyvin.
Tyyppi, joka on abstrakti väliaine, vaatii vektorien tarkkuuden pysyvän sellaisten tulostusprosessien alla, jotka eivät käytä inkjet-pisteitä kuvan luomiseksi. Jopa hyvin läheisillä etäisyyksillä, emme näe mitään pisteitä tai todisteita siitä, että anti-aliasing, joka meni tiedostoihin, joita käytetään tämän Coke-tulostuksen käyttämiseen.
Tietenkin suurin osa HTG-lukijoista ei ole offset-tulostuksessa useimmista valokuvistaan, joten pikselipohjainen typografio tulostetaan pistepohjaisista tulostimista. Yksinkertaisesti olla tietoisia anti-aliasingista, kun työskentelet typografian kanssa ja kun työskentelet valokuvien kanssa, löydät paremmin valmiit tekemään oikeat valinnat, jotka antavat sinulle parhaan mahdollisen kuvan.
Jos sinulla on kysyttävää anti-aliasingista ja valokuvistasi, mielestämme emme ole vastanneet, tai ehkä luulet, että olemme jättäneet jotain tärkeää, ilmoita siitä meille alla olevissa huomautuksissa.
Kuvantunnisteet: Varena # 1 by hasensaft, saatavana alla Creative Commons. Pehmeä sateenvarjo muotokuva Shannon, saatavana alla Creative Commons. Dragon Age 2 esittelyssä Ogre VH by Deborah Timmins, saatavana alla Creative Commons. Anti-aliasing kuvia LOISEL, saatavana alla GNU-lisenssi.
