ما هو مضاد للتعرج ، وكيف يؤثر على صوري والصور؟
Anti-aliasing هي كلمة غالباً ما يطرحها المصورون واللاعبون عند التعامل مع الرسومات والصور. ألقِ نظرة على ما هو تنعيم ، ولماذا نستخدمه ، والأهم من ذلك ، عندما يكون من الأفضل عدم استخدامه.
إنه جزء مهم من صناعة الصور والتصوير الفوتوغرافي ، وهو بالتأكيد شيء يجب أن يفهم بشكل كامل قدر الإمكان لإنشاء صور عالية الجودة. نأمل أن تكون مستعدًا لمقالات مبسطة للغاية ، لأن لديك الكثير من النقاش حول الرياضيات والعلوم الممزوجة بمقالة اليوم. تابع القراءة!
Vector and Pixels ، ولماذا تلتقط الكاميرات الصور بالبكسل
قد تتذكر مقالا من عام مضى تحدثنا فيه عن الفرق في Vectors و Pixels. هناك عدد من الاختلافات الأساسية بين الاثنين: يتم ترتيب البكسل صفائف من الضوء ، الصباغ ، أو اللون ؛ المتجهات هي تمثيلات رياضية للخطوط والأشكال والتدرجات ، وما إلى ذلك. توجد في الإحداثيات المطلقة على شبكة جبري. ولأنها مطلقة للغاية ، فلا يوجد حد واضح بين مكان وجودها ومكان وجودها. حتى لو لم تتمكن الشاشة من جعل النحافة اللانهائية لقطاع خطي (يجب أن تظهر في البكسل دائمًا) ، فإنها لا تزال رقيقة مثل الخط الموجود فقط في عالم رياضي نظري.
هذه هي المشكلة مع ضوء التصوير ليس دقيقا كما يجب أن يتم التقاطه بطريقة رياضية تماما. من المحتمل أنه حتى لو طورنا آلات تصوير قادرة على قراءة مواقع الفوتونات الفردية بدقة دقّة عندما تصل إلى المستشعر ، نظرًا للطبيعة الغريبة للفيزياء على المستوى الكمي ، قد تظهر الجسيمات الفردية في أماكن متعددة على جهاز الاستشعار عند نفس الوقت. وهذا يعني أنه قد يكون من المستحيل مطلقًا الحصول على الموقع المطلق لجسيم الضوء الوحيد في الوقت الذي تصل فيه إلى جهاز استشعار التصوير ، وهو مجرد تقدير تقريبي لكيفية التقاط هذا الضوء. لا يمكن أبدًا أن تكون عملية التوقف (قدرة الكاميرا على إنشاء صور حادة من الأجسام المتحركة) مثالية - على الأقل تبدو غير محتملة جدًا.
البكسلات سهلة الاستخدام لأن الصور عالية الدقة يمكنها تقريب الألوان والأشكال ، وإعادة إنشاء صورة بدقة بطريقة تشبه التصوير الفوتوغرافي المستند إلى الأفلام. في حين أن هذه الخاصية من بكسل واستخدامها في التصوير الفوتوغرافي هو ليس تنعيم بالضبط, فهم خاصية التصوير الرقمي هذه هي واحدة من أفضل الأماكن لبدء فهم قوي لما هو تنعيم.
الاستيفاء: خلق شيء من (تقريبا) لا شيء?
التصوير الفوتوغرافي الرقمي هو تقريب للألوان والقيم الحالية عندما يضرب الضوء مستشعرًا بنفس الطريقة ، يكون تنعيم هو تقريب لبيانات الصورة باستخدام تقنية تسمى "الاستيفاء الداخلي". Interpolation هو مصطلح رياضي خيالي بنطلون يعني البيانات التي تم إنشاؤها استنادًا إلى اتجاهات البيانات الحالية ، أي تخمينًا متعمقًا حول ما قد يكون موجودًا بالفعل في هذا المكان إذا توفرت نقاط بيانات إضافية. في حين أن الأمر الأكثر تعقيدا هو أن التخمين البسيط - هناك صيغ وأساليب مناسبة للاستيفاء - فإنه لا يمكن توقع أن يكون تمثيل دقيق تماما لبيانات الصورة الموجودة بالفعل. حتى أذكى الرياضيات لا تستطيع خلق شيء من لا شيء.
عندما ننظر إلى لوحات الحواسيب هذه ، يمكننا البدء في فهم ما تقوم به الصقل لتحسين الصور وتقريبها. على الصورة الموجودة في أقصى اليسار ، لا يوجد استيفاء للبيانات - يتم تقديم لوحة الشطرنج بوحدات بكسل سوداء وبيضاء عندما تعود إلى الخلف ، وتصبح بسرعة فوضى. إن الأخطاء البصرية والمصنوعات التي تم إنشاؤها هي ما نسميه "التعرج". تستخدم الصورتان الثانية والثالثة أعلاه أشكالاً مختلفة من "الصقل" لتقريب أفضل للعيون البشرية (والكاميرات) التي ينظر إليها الضوء.
تلك الصور ، مع ذلك ، كانت ترجمة للصور الرياضية المطلقة إلى صور مبنية على البيكسل. كيف ينطبق تنعيم على التصوير الفوتوغرافي الخاص بك؟ عند تغيير حجم الصور ، إما تكبيرها أو تصغيرها ، يتم تقريب الصورة استنادًا إلى البيانات الموجودة في مستند الصورة. يتم تقليص الصورة اليسرى باستخدام إعادة اختيار "الجوار القريب" في Photoshop ، بعبارة أخرى ، إنه ليس صعبًا (يمكنك حرفياً الاتصال بهذا مستعارة). يتم تقليل الصورة الموجودة على اليمين وتعني الصقل ، مما يؤدي إلى إنشاء صورة أكثر صدقًا بهذا الحجم الصغير.
تستفيد الصور الموسعة أيضًا من برامج تنعيم الرسومات مما يجعلها أفضل تخمين استنادًا إلى البيانات الموجودة في صورتك. ضع في اعتبارك عندما تقوم بتكبير (تكبير) الصور في برنامج رسومات ، بحيث أنك لن تحصل أبداً على حل أكثر من توسيع رقمي - وهذا النوع من الاستيفاء الذي يتم إجراؤه يمكن أن يخمّن جيداً ما يجب أن يكون هناك ، لن نعرف على وجه اليقين بالتأكيد. سوف تكون حوافك ناعمة ، وتصبح أكثر نعومة مع تكبير الصورة أكثر فأكثر.
والقاعدة الجيدة هي أنه يمكنك دومًا تقليل حجم الصور (تقليصها) دون فقدان الجودة من الصقل. تكبير (تكبير) يجعل تنعيم واضح جدا ، لا يضيف أي قرار جديد ، ويجب أن يتم فقط إذا كان لا يمكن تجنبه.
Anti-Aliasing and Vectors: لماذا يجعل Anti-Aliasing ألعاب الفيديو تبدو أفضل
إذا كنت قد لعبت لعبة كمبيوتر في السنوات الـ 15 الماضية ، فقد تكون قد شاهدت خيارات فيديو تتضمن إعدادات لمنع الصقل. إذا كنت تتذكر عندما ناقشنا أشكال المتجهات الموجودة في موضع مطلق ، يجب أن تبدأ في فهم سبب أهمية تنعيم ألعاب الفيديو.
يتم إنشاء 3 نماذج الأبعاد في المضلعات المتجهة ، وهذه المضلعات موجودة في مجال الرياضيات فقط. يحتوي مانع التسوية في ألعاب الفيديو على هدفين على الأقل: أولاً يريد أن يكون قادراً على عرض الخطوط المطلقة والحادة للمضلعات في شكل يبدو لائقًا على جهاز عرض يستند إلى وحدات البكسل. وثانياً ، فإن تَلْعُيّة التَنَسُّج تُكرِّمُ بشكل أفضل الطريقة غير الدقيقة التي يتصور فيها التصوير الفوتوغرافي والعيون البشرية الضوء.
مكافحة التعرج والطباعة
في ملاحظة أخيرة ، هناك الكثير من المناسبات التي لا يكون فيها علاج الصقل مثاليًا. إذا كنت قد عملت في أي وقت حول مصممي الغرافيك ، فمن المحتمل أن تكون قد سمعتهم يشتكون من الطباعة في Photoshop ، وكيف يكون أقل أهمية بالنسبة إلى Illustrator ، وهم على حق.
كل من الأحرف أعلاه هي الطباعة على أساس البكسل ، مع كونها مستعارة من اليسار ، واحدة صريحة مستعصية. لا يوجد تمثيل جيد للطباعة ، أو على الأقل هذا النوع من الخطوط. من المقبول عرض خط على الشاشة مع تنعيم ، ولكن للطباعة ، يمكن أن يكون له بعض العواقب الكارثية.
عندما تفكر في الحروف ، فهي لا تتبع نفس القواعد التي يتطلبها التصوير الرقمي. فالأحرف هي أفكار مجردة وأشكال مطلقة ، فهي تقع بشكل أفضل في فئة "الرياضيات النقية" للأعمال الفنية المتجهة. واعتمادًا على نوع عملية الطباعة المستخدمة في إنشائها ، تصبح أشكال المتجهات الرياضية البحتة مهمة تمامًا.
تم إنشاء هذه الصورة أعلاه بنوع مستعار ، ثم تمت طباعتها على الأرجح. عندما ننظر عن كثب يمكننا أن نرى لماذا هذا سيء.
يتضح بسرعة كبيرة أن هذه الأشكال المضطربة لا تصمد بشكل جيد عند طباعتها بهذه الطريقة. هذا مثال على كيفية تنعيم (بالإضافة إلى التصوير المستند إلى البيكسل) يمكن أن يكون أقل شأناً عند تقديم الطباعة.
بالطبع ، لو كانت هذه صورة (كصورة) وليست الأشكال المجردة للنوع ، لكانت قد صمدت بشكل جيد.
يتطلب النوع ، كونه وسيطًا مجردًا ، دقة المتجهات للاحتفاظ بها تحت أنواع عمليات الطباعة التي لا تستخدم نقاط inkjet لإنشاء صورة. حتى على مسافات قريبة جدًا ، لا نرى أي نقاط أو أدلة تشير إلى أن منع الصقل الذي دخل إلى الملفات المستخدمة لطباعة هذا الكوك يمكن.
بطبيعة الحال ، لن يقوم معظم القراء في HTG بتعديل طباعة معظم صورهم ، لذا فإن الطباعة المستندة إلى البيكسل المطبوعة من الطابعات التي تستند إلى نقطة ستعمل على ما يرام. ببساطة كن على بينة من الصقل الخاص بك عندما كنت تعمل مع الطباعة و عند العمل مع التصوير الفوتوغرافي ، ستجد أنك على استعداد أفضل لاتخاذ الخيارات الصحيحة التي ستعطيك أفضل الصور الممكنة.
إذا كان لديك أي أسئلة بخصوص الصقل وصورك تشعر بأننا لم نتلق ردًا عليها ، أو ربما تعتقد أننا تركنا شيئًا مهمًا ، فلا تتردد في إعلامنا بذلك في التعليقات أدناه.
الاعتمادات الصورة: فارينا # 1 من hasensaft, المتاحة تحت المشاع الإبداعي. عدم وضوح مظلة مظلة من قبل شانون, المتاحة تحت المشاع الإبداعي. Dragon Age 2 Demo Ogre VH by ديبورا تيمينز, المتاحة تحت المشاع الإبداعي. مكافحة التعرج الصور من قبل Loisel, المتاحة تحت رخصة حرة جنو.
