Anti-Aliasing คืออะไรและมีผลต่อภาพถ่ายและรูปภาพของฉันอย่างไร

Anti-aliasing คือคำที่นักถ่ายภาพและนักเล่นเกมขว้างด้วยกราฟิกและภาพ ดูว่า anti-aliasing คืออะไรทำไมเราถึงใช้มันและที่สำคัญที่สุดคือเมื่อไม่ควรใช้.

มันเป็นส่วนสำคัญของการสร้างจินตภาพและการต่อต้านนามแฝงการถ่ายภาพเป็นสิ่งที่ควรเข้าใจให้ละเอียดที่สุดเท่าที่จะทำได้เพื่อสร้างภาพที่มีคุณภาพสูง เราหวังว่าคุณจะพร้อมสำหรับบทความที่น่าสนใจมากเนื่องจากคุณมีการอภิปรายเกี่ยวกับคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์จำนวนมากรวมกับบทความอธิบายในปัจจุบัน อ่านต่อไป!

เวกเตอร์และพิกเซลและทำไมกล้องถ่ายรูปด้วยพิกเซล

คุณอาจจำบทความจากปีที่แล้วที่เราพูดถึงความแตกต่างในเวกเตอร์และพิกเซล มีจำนวนของความแตกต่างพื้นฐานระหว่างสอง: พิกเซลมีการสั่งซื้ออาร์เรย์ของแสงสีหรือสี; เวกเตอร์เป็นตัวแทนทางคณิตศาสตร์ของเส้นรูปร่างการไล่ระดับสี ฯลฯ เวกเตอร์มีความแม่นยำ; มันมีอยู่ที่พิกัดสัมบูรณ์บนตารางพีชคณิต เนื่องจากมันสมบูรณ์แบบมากจึงไม่มีการเบลอของเส้นแบ่งระหว่างที่พวกเขาอยู่และที่ที่พวกเขาไม่อยู่ แม้ว่าจอภาพจะไม่สามารถแสดงความบางของเส้นส่วนที่ไม่มีที่สิ้นสุด (มันจะต้องแสดงเป็นพิกเซลเสมอ) แต่ก็ยังเป็นเส้นบาง ๆ เหมือนเส้นที่มีอยู่ในโลกคณิตศาสตร์เชิงทฤษฎีเท่านั้น.

นั่นเป็นปัญหาของแสงถ่ายภาพไม่แม่นยำเท่าที่ควรจะต้องถูกจับในลักษณะทางคณิตศาสตร์อย่างสมบูรณ์แบบ เป็นไปได้ว่าแม้ว่าเราจะพัฒนากล้องที่สามารถอ่านตำแหน่งของโฟตอนแต่ละตัวด้วยความแม่นยำเชิงควอนตัมเมื่อพวกเขาชนเซ็นเซอร์เนื่องจากลักษณะทางฟิสิกส์แปลก ๆ ในระดับควอนตัมอนุภาคแต่ละตัวอาจปรากฏในหลาย ๆ ที่บนเซ็นเซอร์ ในเวลาเดียวกัน ซึ่งหมายความว่าอาจเป็นไปไม่ได้เลยที่จะรับตำแหน่งที่แน่นอนของอนุภาคเดี่ยวของแสงในเวลาที่กดปุ่มถ่ายภาพเซ็นเซอร์เป็นเพียงการประมาณว่าถ่ายแสงได้อย่างไร การกระทำที่หยุด (ความสามารถของกล้องในการสร้างภาพที่คมชัดจากวัตถุที่เคลื่อนไหว) ไม่เคยสมบูรณ์แบบ - อย่างน้อยก็ดูเหมือนจะเป็นไปได้ยาก.

พิกเซลมีประโยชน์เนื่องจากภาพความละเอียดสูงสามารถประมาณสีและรูปร่างได้อย่างแม่นยำสร้างภาพขึ้นใหม่ในลักษณะที่คล้ายคลึงกับการถ่ายภาพด้วยฟิล์ม ในขณะที่คุณสมบัติของพิกเซลนี้และการใช้งานในการถ่ายภาพนั้น ไม่ การป้องกันนามแฝง อย่างแน่นอน, การทำความเข้าใจกับคุณสมบัติของการถ่ายภาพดิจิตอลนี้เป็นหนึ่งในสถานที่ที่ดีที่สุดในการเริ่มต้นความเข้าใจที่มั่นคงของสิ่งที่ต่อต้านนามแฝง.

การแก้ไข: การสร้างบางสิ่งจาก (เกือบ) ไม่มีอะไร?

การถ่ายภาพดิจิตอลเป็นการประมาณค่าของสีและค่าที่เกิดขึ้นเมื่อแสงกระทบกับเซ็นเซอร์ในลักษณะเดียวกันการลดรอยหยักเป็นการประมาณข้อมูลภาพโดยใช้เทคนิคที่เรียกว่า "การแก้ไข" การประมาณค่าเป็นคำศัพท์ทางคณิตศาสตร์ ขึ้นอยู่กับแนวโน้มของข้อมูลที่มีอยู่เช่นการคาดเดาการศึกษาเกี่ยวกับสิ่งที่อาจเป็นจริงในจุดนั้นถ้ามีจุดข้อมูลเพิ่มเติม ในขณะที่มันซับซ้อนกว่าที่การคาดเดาอย่างง่าย - มีสูตรและวิธีการที่เหมาะสมสำหรับการแก้ไข - มันไม่สามารถคาดหวังว่าจะเป็นตัวแทนที่ถูกต้องสมบูรณ์แบบของข้อมูลภาพที่มีอยู่จริง แม้แต่คณิตศาสตร์ที่ฉลาดที่สุดก็ไม่สามารถสร้างบางสิ่งได้.

เมื่อเราดูกระดานตรวจสอบที่แสดงผลด้วยคอมพิวเตอร์เหล่านี้เราสามารถเริ่มเข้าใจว่าการลบรอยหยักกำลังทำอะไรเพื่อปรับปรุงและภาพโดยประมาณ บนรูปภาพด้านซ้ายสุดไม่มีการแก้ไขข้อมูล - กระดานหมากรุกแสดงผลเป็นพิกเซลขาวดำเนื่องจากมุมมองภาพจะลดลงเรื่อย ๆ และกลายเป็นความยุ่งเหยิงอย่างรวดเร็ว ข้อผิดพลาดในการมองเห็นและสิ่งประดิษฐ์ที่สร้างขึ้นคือสิ่งที่เราเรียกว่า "นามแฝง" รูปภาพที่สองและสามด้านบนใช้รูปแบบ "anti-aliasing" ในรูปแบบที่แตกต่างกัน.

อย่างไรก็ตามรูปภาพเหล่านั้นมีการแปลภาพทางคณิตศาสตร์ที่แน่นอนเป็นภาพที่มีพิกเซล การลดรอยหยักใช้กับภาพถ่ายของคุณอย่างไร เมื่อรูปภาพถูกย่อขนาดขยายหรือลดขนาดรูปภาพจะถูกแก้ไขตามข้อมูลที่มีอยู่ในเอกสารรูปภาพ ภาพด้านซ้ายหดตัวโดยใช้การ "สุ่มตัวอย่างที่ใกล้ที่สุด" ใน Photoshop ในคำอื่น ๆ มันไม่ได้ต่อต้านนามแฝง (คุณสามารถเรียกสิ่งนี้ได้อย่างแท้จริง aliased) ภาพทางด้านขวาจะถูกลดขนาดและลดรอยหยักทำให้ภาพที่ได้มีขนาดเล็กลง.

ภาพที่ขยายขนาดใหญ่ยังได้รับประโยชน์จากโปรแกรมต่อต้านรอยหยักทำให้สามารถคาดเดาได้ดีที่สุดตามข้อมูลในภาพของคุณ โปรดทราบว่าเมื่อคุณอัปโหลดภาพ (ขยาย) ในโปรแกรมกราฟิกที่จริงแล้วคุณจะไม่ได้รับความละเอียดที่มากขึ้นจากการขยายแบบดิจิทัล - การแก้ไขที่ทำเสร็จแล้วสามารถคาดเดาได้ดีว่าควรจะอยู่ที่ใด จะไม่มีทางรู้แน่นอน ขอบของคุณจะอ่อนและนุ่มขึ้นเมื่อภาพถ่ายขยายใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ.

กฎง่ายๆคือคุณสามารถลดขนาดภาพของคุณลงได้โดยไม่สูญเสียคุณภาพจากการลบรอยหยัก การยกตัวอย่าง (การขยาย) ทำให้การต่อต้านนามแฝงชัดเจนมากไม่เพิ่มความละเอียดใหม่และควรทำเฉพาะเมื่อไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้.

การต่อต้านนามแฝงและเวกเตอร์: เหตุใดการต่อต้านนามแฝงทำให้วิดีโอเกมดูดีขึ้น

หากคุณเคยเล่นเกมพีซีในช่วง 15 ปีที่ผ่านมาคุณอาจเห็นตัวเลือกวิดีโอที่มีการตั้งค่าสำหรับการต่อต้านนามแฝง หากคุณจำได้เมื่อเราพูดถึงรูปร่างเวกเตอร์ที่มีอยู่ในตำแหน่งที่แน่นอนคุณควรเริ่มเข้าใจว่าเหตุใดการต่อต้านนามแฝงจึงมีความสำคัญต่อวิดีโอเกม.

3 รูปแบบมิติถูกสร้างขึ้นในรูปหลายเหลี่ยมเวกเตอร์และรูปหลายเหลี่ยมเหล่านี้มีอยู่ในอาณาจักรทางคณิตศาสตร์เท่านั้น การลบรอยหยักในวิดีโอเกมมีอย่างน้อยสองเป้าหมาย: ประการแรกต้องการให้สามารถแสดงเส้นรูปหลายเหลี่ยมที่สมบูรณ์แบบในรูปแบบที่ดูดีบนหน้าจอที่ใช้พิกเซล ประการที่สองการลดรอยหยักจะดีกว่าการเลียนแบบวิธีที่ไม่แม่นยำซึ่งการถ่ายภาพและสายตามนุษย์รับรู้แสง.

ต่อต้านนามแฝงและวิชาการพิมพ์

ในบันทึกสุดท้ายมีหลายครั้งที่การลบรอยหยักไม่เหมาะ หากคุณเคยทำงานกับนักออกแบบกราฟิกคุณน่าจะเคยได้ยินพวกเขาบ่นเกี่ยวกับวิชาการพิมพ์ใน Photoshop และช่างผู้ออกแบบกราฟิกที่ด้อยกว่าและพวกเขาพูดถูก.

ตัวอักษรทั้งสองตัวข้างบนเป็นแบบพิมพ์ตามพิกเซลโดยตัวอักษรซ้ายเป็นนามแฝง ไม่ได้เป็นตัวแทนของการพิมพ์ที่ดีหรืออย่างน้อยแบบอักษรนั้น เป็นที่ยอมรับได้ในการแสดงฟอนต์บนหน้าจอที่มีการต่อต้านนามแฝง แต่สำหรับการพิมพ์อาจมีผลกระทบร้ายแรงบางประการ.

เมื่อคุณคิดว่าตัวอักษรคืออะไรพวกเขาไม่ปฏิบัติตามกฎเดียวกันกับที่การถ่ายภาพดิจิทัลต้องการ ตัวอักษรเป็นแนวคิดที่เป็นนามธรรมและรูปร่างที่สมบูรณ์ - พวกมันตกอยู่ในหมวดหมู่ "คณิตศาสตร์บริสุทธิ์" ของงานศิลปะเวกเตอร์ และขึ้นอยู่กับประเภทของกระบวนการพิมพ์ที่ใช้ในการสร้างรูปร่างเวกเตอร์คณิตศาสตร์ที่บริสุทธิ์เหล่านั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง.

ภาพด้านบนนี้ถูกสร้างขึ้นด้วยประเภทต่อต้านนามแฝงและจากนั้นส่วนใหญ่จะพิมพ์ออฟเซต เมื่อเรามองอย่างใกล้ชิดเราจะเห็นว่าทำไมมันถึงไม่ดี.

เห็นได้ชัดอย่างรวดเร็วว่ารูปแบบต่อต้านนามแฝงเหล่านี้ไม่สามารถทำงานได้ดีเมื่อพิมพ์ด้วยวิธีนี้ นี่เป็นตัวอย่างของวิธีลดรอยหยัก (รวมถึงการถ่ายภาพที่ใช้พิกเซล) สามารถด้อยกว่าเมื่อแสดงผลการพิมพ์.

แน่นอนว่านี่เป็นภาพ (เหมือนรูปถ่าย) และไม่ใช่รูปแบบนามธรรมมันน่าจะดีกว่า.

ประเภทการเป็นสื่อนามธรรมจำเป็นต้องมีความแม่นยำของเวกเตอร์เพื่อให้สอดคล้องกับกระบวนการพิมพ์ที่ไม่ใช้จุดอิงค์เจ็ทเพื่อสร้างภาพ แม้ในระยะใกล้มากเรายังไม่เห็นจุดหรือหลักฐานใด ๆ ที่ว่าการลดรอยหยักที่เข้าไปในไฟล์ที่ใช้พิมพ์โค้กนี้.

แน่นอนว่าผู้อ่าน HTG ส่วนใหญ่จะไม่ได้รับการชดเชยในการพิมพ์ภาพถ่ายส่วนใหญ่ดังนั้นการพิมพ์ตามพิกเซลที่พิมพ์จากเครื่องพิมพ์แบบจุดจะทำงานได้ดี เพียงตระหนักถึงการต่อต้านนามแฝงเมื่อคุณทำงานกับวิชาการพิมพ์ และ เมื่อคุณทำงานกับการถ่ายภาพคุณจะพบว่าคุณพร้อมที่จะเลือกสิ่งที่ดีที่สุดเพื่อให้ได้ภาพที่ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้.

หากคุณมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับการต่อต้านนามแฝงและรูปถ่ายของคุณที่คุณรู้สึกว่าเรายังไม่ได้ตอบหรือบางทีคุณคิดว่าเราทิ้งอะไรที่สำคัญออกไปอย่าลังเลที่จะแจ้งให้เราทราบในความคิดเห็นด้านล่าง.

เครดิตรูปภาพ: Varena # 1 โดย hasensaft, วางจำหน่ายภายใต้ ครีเอทีฟคอมมอนส์. เบลอภาพบุคคลในร่มโดย แชนนอน, วางจำหน่ายภายใต้ ครีเอทีฟคอมมอนส์. Dragon Age 2 Demo Ogre VH โดย เดโบราห์ทิมมินส์, วางจำหน่ายภายใต้ ครีเอทีฟคอมมอนส์. ต่อต้านการลบรอยหยักรูปภาพโดย Loisel, วางจำหน่ายภายใต้ ลิขสิทธิ์ GNU ฟรี.