什么是抗锯齿,它如何影响我的照片和图像?

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抗锯齿是摄影师和玩家在处理图形和图像时经常抛出的一个词。 看看什么是反锯齿,为什么我们使用它,最重要的是,当最好不要使用它。

这是图像制作和摄影的重要组成部分 - 抗锯齿是一种应该被尽可能彻底地理解为创造高质量图像的东西。 我们希望你准备一个非常可怕的文章,因为你有很多关于数学和科学的讨论混入今天的解释员文章。 继续阅读!

矢量图和像素,以及为什么相机用像素拍照

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你可能还记得,从一年前的一篇文章,我们谈到了在向量和像素的差别 两者之间有许多根本区别:像素是光,颜料或颜色的有序数组; 矢量是线,形状,梯度等的数学表示。 它们存在于代数网格上的绝对坐标上。 因为他们是如此绝对,没有模糊的地方之间的线,他们是和他们不是。 即使监视器不能渲染线段的无限稀薄(它总是以像素显示),它仍然像只存在于理论数学世界中的线一样薄。

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这就是摄影的问题 - 光不如需要以完美的数学方式捕获的精确。 这可能是因为即使我们开发能够读取与量子精度单个Photon的位置摄像机,因为它们击中传感器,由于物理的在量子水平怪异性质 ,个体粒子可以实际出现在传感器上的多个位置同一时间。 这意味着可能绝对不可能在其击中传感器时获得该单个光粒子的绝对位置 - 摄影仅是如何捕获光的近似。 停止动作(相机从移动的对象创建清晰的图像的能力)永远不会是完美的 - 至少它似乎非常,非常不可能。

像素是方便的,因为高分辨率图像可以近似颜色和形状,准确地重新创建一个类似于电影基于摄影的方式的图像。 虽然像素,其在摄影使用这个属性抗锯齿准确 ,了解数码摄影的这个属性是启动什么抗锯齿是一个坚实的理解的最好的地方之一。

插值:从(几乎)创建什么?

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数码摄影是颜色和现值的近似值,当光线照射传感器,在同样的方式,抗锯齿是用一种叫做“技术图像数据的近似插值 。”插补是创造了一个奇特的裤子数学术语,意思数据基于现有数据的趋势,即如果有更多的数据点,那么对该地点实际可能有什么的有根据的猜测。 虽然简单的猜测更复杂 - 有内插的公式和适当的方法 - 它不能被期望是实际存在的图像数据的完全准确的表示。 即使最聪明的数学也不能从无到有。

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当我们看看这些计算机渲染的棋盘时,我们可以开始理解什么反锯齿在改善和近似图像。 在最左边的图像上,没有数据的内插 - 棋盘以黑色和白色像素呈现,因为它以透视方式后退,并且很快变得混乱。 所创建的视觉误差和伪像是我们所说的“混叠”。上述第二和第三图像使用不同形式的“抗锯齿”以更好地近似人眼(和相机)感知光。

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然而,那些图像是绝对数学图像到基于像素的图像的转换。 反锯齿如何应用于您的摄影? 当调整图像大小(放大或缩小)时,将根据图像文档中存在的数据对图像进行插值。 左边的图像是使用中的“近邻”重采样缩水Photoshop的-换句话说,它不是反锯齿(你可以从字面上称之为化名 )。 右侧的图像被减少和消除锯齿,创造一个更真实的图像在那么小的尺寸。

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放大的图像也受益于抗锯齿 - 图形程序根据图像中的数据进行最佳猜测。 请记住,当你在上采样图形程序(扩大)图像,那你永远不会真正得到更多的解决了数字扩大正在做-the一种插值可以做一个很好的猜测,应该存在的,但它“我永远不知道。 你的边缘会柔软,并变得更柔和,随着照片越来越放大。

一个好的经验法则是,您可以随时对图像进行下采样(缩小),而不会因为抗锯齿而损失质量。 上采样(放大)使得抗锯齿非常明显,不增加新的分辨率,并且只有当无法避免时才能进行。

抗锯齿和向量:为什么抗锯齿使视频游戏看起来更好

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如果你在过去15年左右玩过一个PC游戏,你可能会看到视频选项包括抗锯齿的设置。 如果你记得我们讨论的绝对位置存在的矢量形状,你应该开始明白为什么抗锯齿对视频游戏很重要。

3三维形式的矢量多边形生成 ,而这些多边形在数学领域的唯一存在。 视频游戏中的消除锯齿至少有两个目标:首先,它希望能够以基于像素的监视器上看起来不错的形式渲染多边形的绝对的,硬边的线; 其次,抗锯齿更好地复制了摄影和人眼感知光的不精确的方式。

抗锯齿和排版

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最后一点,有很多场合,抗混叠是不理想的。 如果你曾经在平面设计师工作,你可能已经听说他们抱怨在Photoshop中的排版,以及它是多么劣质的Illustrator,他们是对的。

上面的两个字母都是基于像素的排版,左边的字母是别名,右边是反锯齿。 也不是排版的好表示,或至少那个字体。 可以在屏幕上使用消除锯齿来渲染字体,但是对于打印,它可能会有一些灾难性的后果。

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当你想到什么字母,他们不真的遵循相同的规则,数码摄影需要。 字母是抽象的想法和绝对的形状 - 它们更好地落入矢量图画的“纯数学”类别。 根据用于创建它们的打印过程的类型,那些纯数学向量形状变得绝对重要。

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上面的图像是用反锯齿类型创建的,然后很可能是胶印。 当我们密切关注,我们可以看到为什么这是坏的。

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很快就变得清楚的是,当以这种方式打印时,这些抗锯齿形式不能很好地保持。 这是一个示例,说明如何反锯齿(以及基于像素的成像)在渲染排版时可能较差。

当然,如果这是一个图像(如一张照片),而不是抽象的形式的类型,它会相当不错。

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作为抽象介质的类型要求在不使用喷墨点来产生图像的打印处理的种类下保持向量的精度。 即使在非常近的距离,我们没有看到任何点或证据,反锯齿进入用于打印这个可乐的文件。

当然,大多数HTG读者不会胶印大部分的照片,所以从基于点的打印机打印的基于像素的排版将工作得很好。 只要知道你的反锯齿当你与排版工作当你与摄影-你找到工作,你最好准备做出正确的选择,这将使你最佳的图像。


如果您对反锯齿和您的照片有任何问题,我们没有回答,或者您认为我们已经留下了重要的东西,请在下面的评论中让我们知道。

图片来源:瓦雷纳#1由 hasensaft ,可根据 知识共享 通过模糊伞肖像 ,可根据 知识共享 龙腾世纪2演示食人魔VH由 黛博拉·蒂明斯 ,可根据 知识共享 抗锯齿图片由 骆塞尔 ,可根据 GNU自由许可证

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