Τι είναι η Αντιπολίτευση και πώς επηρεάζει τις Φωτογραφίες και τις Εικόνες μου;
Η αντι-αλίευση είναι μια λέξη που συχνά ρίχνεται γύρω από τους φωτογράφους και τους παίκτες όταν ασχολούνται με γραφικά και εικόνες. Ρίξτε μια ματιά σε αυτό που είναι το anti-aliasing, γιατί το χρησιμοποιούμε και, το πιο σημαντικό, πότε είναι καλύτερο να μην το χρησιμοποιήσετε.
Είναι ένα σημαντικό μέρος της δημιουργίας εικόνων και της φωτογραφίας - η αντι-αλλιάζωση είναι σίγουρα κάτι που πρέπει να γίνει κατανοητό όσο το δυνατόν πιο διεξοδικά για τη δημιουργία εικόνων υψηλής ποιότητας. Ελπίζουμε να είστε προετοιμασμένοι για ένα πολύ περίεργο άρθρο, καθώς έχετε πολλές συζητήσεις για τα μαθηματικά και την επιστήμη που αναμιγνύονται με το σημερινό άρθρο explainer. Συνέχισε να διαβάζεις!
Διανύσματα και εικονοστοιχεία και γιατί κάμερες παίρνουν εικόνες με εικονοστοιχεία
Ίσως να θυμάστε ένα άρθρο από ένα χρόνο πριν, όπου μιλήσαμε για τη διαφορά στα Διανύσματα και τα εικονοστοιχεία. Υπάρχουν ορισμένες θεμελιώδεις διαφορές μεταξύ των δύο: τα εικονοστοιχεία είναι ταξινομημένα σε συστοιχίες φωτός, χρωστικής ή χρώματος. οι φορείς είναι μαθηματικές παραστάσεις γραμμών, σχημάτων, κλίσεων κλπ. Οι διανύσματα είναι ακριβείς. υπάρχουν σε απόλυτες συντεταγμένες σε ένα αλγεβρικό δίκτυο. Επειδή είναι τόσο απόλυτοι, δεν υπάρχει θόλωση της γραμμής μεταξύ του πού βρίσκονται και του πού δεν είναι. Ακόμη και αν μια οθόνη δεν μπορεί να καταστήσει την ατελείωτη λεπτότητα ενός τμήματος γραμμής (πρέπει πάντοτε να δείχνει σε εικονοστοιχεία), εξακολουθεί να είναι τόσο λεπτή όσο μια γραμμή που υπάρχει μόνο σε ένα θεωρητικό μαθηματικό κόσμο.
Αυτό είναι το πρόβλημα με τη φωτογράφηση-το φως δεν είναι τόσο ακριβές όσο θα χρειαζόταν να καταγραφεί με έναν τέλεια μαθηματικό τρόπο. Είναι πιθανό ότι ακόμα κι αν αναπτύξαμε κάμερες ικανές να διαβάζουν τις θέσεις μεμονωμένων φωτονίων με κβαντική ακρίβεια καθώς χτυπούν τον αισθητήρα, λόγω της περίεργης φύσης της φυσικής στο κβαντικό επίπεδο, τα μεμονωμένα σωματίδια μπορεί στην πραγματικότητα να εμφανίζονται σε πολλαπλά σημεία στον αισθητήρα στο την ίδια ώρα. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να είναι απολύτως αδύνατο να αποκτήσετε την απόλυτη θέση αυτού του μοναδικού σωματιδίου φωτός τη στιγμή που θα χτυπήσει τον αισθητήρα-η φωτογραφία είναι μόνο μια προσέγγιση του τρόπου με τον οποίο το φως συλλαμβάνεται. Η δράση διακοπής (η ικανότητα της κάμερας να δημιουργεί αιχμηρές εικόνες από κινούμενα αντικείμενα) δεν μπορεί ποτέ να είναι τέλεια - τουλάχιστον φαίνεται πολύ, πολύ απίθανο.
Τα εικονοστοιχεία είναι εύχρηστα, επειδή οι εικόνες υψηλής ανάλυσης μπορούν να προσεγγίσουν τα χρώματα και τα σχήματα, αναδημιουργώντας με ακρίβεια μια εικόνα με τρόπο παρόμοιο με τη φωτογραφική μηχανή. Ενώ αυτή η ιδιότητα των εικονοστοιχείων και η χρήση της στη φωτογραφία είναι δεν αντι-αλλιάζοντας ακριβώς, η κατανόηση αυτής της ιδιότητας της ψηφιακής φωτογραφίας είναι ένα από τα καλύτερα μέρη για να ξεκινήσει μια σταθερή κατανόηση του τι είναι αντι-αλλιάζοντας.
Παρεμβολή: Δημιουργία κάτι από (σχεδόν) τίποτα?
Η ψηφιακή φωτογραφία είναι μια προσέγγιση των χρωμάτων και των τιμών που υπάρχουν όταν το φως πλήττει έναν αισθητήρα με τον ίδιο τρόπο, η αντι-αλλιάζωση είναι μια προσέγγιση των δεδομένων εικόνας χρησιμοποιώντας μια τεχνική που ονομάζεται "Interpolation." Η παρεμβολή είναι ένας θησαυρός που σημαίνει math με βάση τις τρέχουσες τάσεις των υφιστάμενων δεδομένων, δηλαδή μια εκπαιδευμένη εικασία σχετικά με το τι θα μπορούσε στην πραγματικότητα να βρίσκεται σε αυτό το σημείο εάν ήταν διαθέσιμα περισσότερα σημεία δεδομένων. Ενώ είναι πιο περίπλοκο το γεγονός ότι η απλή εικασία - υπάρχουν τύποι και κατάλληλες μέθοδοι για την παρεμβολή - δεν μπορεί να αναμένεται να είναι μια απόλυτα ακριβής αναπαράσταση των δεδομένων εικόνας που είναι στην πραγματικότητα εκεί. Ακόμη και τα πιο έξυπνα μαθηματικά δεν μπορούν να δημιουργήσουν κάτι από το τίποτα.
Όταν εξετάζουμε αυτά τα επιτραπέζια πινάκια, μπορούμε να αρχίσουμε να καταλαβαίνουμε τι αντι-ψευδαισθήσεις κάνει για να βελτιώσει και να προσεγγίσει τις εικόνες. Στην αριστερή εικόνα, δεν υπάρχει παρεμβολή δεδομένων - ο πίνακας σκακιών απεικονίζεται σε ασπρόμαυρα εικονοστοιχεία, καθώς επαναφέρεται στην οπτική γωνία και γρήγορα γίνεται χάλι. Τα οπτικά σφάλματα και τα δημιουργήματα που δημιουργούνται είναι αυτό που ονομάζουμε "aliasing". Η δεύτερη και η τρίτη εικόνα χρησιμοποιούν διαφορετικές μορφές "anti-aliasing" για να προσεγγίσουν καλύτερα πώς τα ανθρώπινα μάτια (και οι κάμερες).
Αυτές οι εικόνες, ωστόσο, ήταν μια μετάφραση απόλυτων μαθηματικών εικόνων σε εικονοστοιχεία που βασίζονται σε pixel. Πώς εφαρμόζεται η αντι-αλίευση στη φωτογραφία σας; Όταν οι εικόνες αλλάζουν μέγεθος, είτε μεγεθυμένες είτε μειωμένες, η εικόνα παρεμβάλλεται με βάση τα δεδομένα που υπάρχουν στο έγγραφο εικόνας. Η αριστερή εικόνα συρρικνώνεται χρησιμοποιώντας την επαναδειγματοληψία "πλησιέστερου γείτονα" στο Photoshop - με άλλα λόγια, δεν είναι αντιαλλεργική (μπορείτε κυριολεκτικά να την ονομάσετε aliased). Η εικόνα στα δεξιά μειώνεται και αντισταθμίζεται, δημιουργώντας μια πολύ πιο αληθινή εικόνα σε αυτό το μικρό μέγεθος.
Οι διευρυμένες εικόνες επωφελούνται επίσης από τα προγράμματα αντι-ψευδώνυμο-γραφικών κάνουν την καλύτερη εικασία τους με βάση τα δεδομένα στην εικόνα σας. Λάβετε υπόψη σας όταν μετατρέπετε τις εικόνες σε ένα πρόγραμμα γραφικών, ώστε ποτέ να μην έχετε μεγαλύτερη ανάλυση από μια ψηφιακή διεύρυνση - το είδος της παρεμβολής που γίνεται μπορεί να κάνει μια καλή εικασία σχετικά με το τι πρέπει να υπάρχει, αλλά Δεν θα το ξέρω ποτέ σίγουρα. Οι άκρες σας θα είναι μαλακές και θα μαλακώνουν όσο μεγαλώνει η φωτογραφία.
Ένας καλός κανόνας είναι ότι μπορείτε πάντα να μειώσετε (συρρικνώσετε) τις εικόνες σας χωρίς να χάσετε την ποιότητα από την αντικατάσταση. Η ανατροπή (μεγέθυνση) καθιστά την αντι-ψευδαίσθηση πολύ προφανή, δεν προσθέτει νέα ανάλυση και πρέπει να γίνει μόνο εάν δεν μπορεί να αποφευχθεί.
Αντιπαράθεση και διανύσματα: Γιατί οι αντιπαραθέσεις κάνουν τα Videogames να φαίνονται καλύτερα
Εάν έχετε παίξει ένα παιχνίδι υπολογιστή τα τελευταία 15 χρόνια, ίσως έχετε δει επιλογές βίντεο που περιλάμβαναν ρυθμίσεις κατά της αλλοιώσεως. Εάν θυμάστε όταν συζητήσαμε μορφές διανυσμάτων που υπάρχουν σε απόλυτη θέση, θα πρέπει να αρχίσετε να καταλαβαίνετε γιατί η αντικατάσταση είναι σημαντική για τα βιντεοπαιχνίδια.
3 Διαμορφικές μορφές δημιουργούνται σε διανυσματικά πολύγωνα, και αυτά τα πολύγωνα υπάρχουν σε ένα πεδίο μόνο μαθηματικών. Η αντι-αλλιζίωση στα βιντεοπαιχνίδια έχει τουλάχιστον δύο στόχους: καταρχάς, θέλει να είναι σε θέση να αποδίδει τις απόλυτες, σκληρές ακμές των πολυγώνων σε μια μορφή που μοιάζει αξιοπρεπή σε μια οθόνη με εικονοστοιχεία. Δεύτερον, η αντιπαράθεση αντιγράφει καλύτερα τον ανακριβή τρόπο με τον οποίο η φωτογραφία και τα ανθρώπινα μάτια αντιλαμβάνονται το φως.
Αντιπαραβολή και τυπογραφία
Σε μια τελική σημείωση, υπάρχουν πολλές περιπτώσεις όπου η αντι-αλλιάζοντας δεν είναι ιδανική. Εάν έχετε δουλέψει ποτέ σχεδιαστές γραφικών, πιθανότατα θα τους έχετε ακούσει να διαμαρτύρονται για την τυπογραφία στο Photoshop και πόσο κατώτερο είναι το Illustrator - και έχουν δίκιο.
Και τα δύο παραπάνω γράμματα είναι τυπογραφικά με εικονοστοιχεία, με το αριστερό να είναι αλλοιωμένο, το σωστό αντι-αλλιώς. Ούτε είναι καλές αναπαραστάσεις της τυπογραφίας, ή τουλάχιστον αυτή η γραφή. Είναι αποδεκτό να αποδίδεται μια γραμματοσειρά στην οθόνη με αντι-ψευδαισθήσεις, αλλά για εκτύπωση, μπορεί να έχει κάποιες καταστροφικές συνέπειες.
Όταν σκεφτείτε ποιες είναι οι επιστολές, δεν ακολουθούν τους ίδιους κανόνες που απαιτεί η ψηφιακή φωτογραφία. Τα γράμματα είναι αφηρημένες ιδέες και απόλυτα σχήματα - πέφτουν καλύτερα στην κατηγορία "καθαρά μαθηματικά" των διανυσματικών έργων τέχνης. Και ανάλογα με τον τύπο της διαδικασίας εκτύπωσης που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία τους, αυτά τα καθαρά μαθηματικά σχήματα διάνυσμα γίνονται απολύτως σημαντικά.
Αυτή η εικόνα παραπάνω δημιουργήθηκε με αντι-αλλιώς τύπου, και στη συνέχεια πιθανότατα εκτυπωμένη εκτύπωση. Όταν κοιτάξουμε προσεκτικά μπορούμε να δούμε γιατί είναι κακό.
Γίνεται σαφές πολύ γρήγορα ότι αυτές οι αντι-ψευδείς μορφές δεν συγκρατήθηκαν καλά όταν εκτυπώθηκαν με αυτόν τον τρόπο. Αυτό είναι ένα παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο η αντι-αλίευση (καθώς και η απεικόνιση βασισμένη σε εικονοστοιχεία) μπορεί να είναι κατώτερη όταν πραγματοποιείται τυπογραφία.
Φυσικά, αν ήταν μια εικόνα (όπως μια φωτογραφία) και όχι οι αφηρημένες μορφές τύπου, θα είχε κρατήσει αρκετά καλά.
Ο τύπος, που είναι ένα αφηρημένο μέσο, απαιτεί την ακρίβεια των διανυσμάτων να παραμείνει κάτω από τα είδη διαδικασιών εκτύπωσης που δεν χρησιμοποιούν κουκίδες inkjet για να δημιουργήσουν μια εικόνα. Ακόμα και σε πολύ κοντινές αποστάσεις, δεν βλέπουμε στιγμές ή στοιχεία που να αποδεικνύουν ότι η αντιπαράθεση που εισέρχεται στα αρχεία που χρησιμοποιούνται για την εκτύπωση αυτού του οπτάνθρακα μπορεί.
Φυσικά, οι περισσότεροι αναγνώστες HTG δεν θα εκτυπώσουν το μεγαλύτερο μέρος των φωτογραφιών τους, έτσι ώστε η τυπογραφία που βασίζεται σε εικονοστοιχεία που εκτυπώνονται από εκτυπωτές που βασίζονται σε κουκκίδες θα λειτουργήσει καλά. Απλά να είστε ενήμεροι για την αντι-αλίευση σας όταν εργάζεστε με τυπογραφία και όταν εργάζεστε με τη φωτογραφία - θα διαπιστώσετε ότι είστε καλύτερα προετοιμασμένοι για να κάνετε τις σωστές επιλογές που θα σας δώσουν τις καλύτερες δυνατές εικόνες.
Εάν έχετε οποιεσδήποτε απορίες σχετικά με την αντιπαράθεση και τις φωτογραφίες σας, αισθάνεστε ότι δεν απαντήσατε ή ίσως νομίζετε ότι έχουμε αφήσει κάτι σημαντικό, μην διστάσετε να μας ενημερώσετε για τα σχόλια παρακάτω.
Βίντεο εικόνας: Varena # 1 από hasensaft, διαθέσιμη κάτω από Creative Commons. Θολή πορτρέτο με ομπρέλα από Shannon, διαθέσιμη κάτω από Creative Commons. Dragon Age 2 Demo Ogre VH από Deborah Timmins, διαθέσιμη κάτω από Creative Commons. Αντι-αλλιώνοντας εικόνες από Loisel, διαθέσιμη κάτω από Δωρεάν άδεια GNU.