O anti-aliasing é uma palavra que muitas vezes é usada por fotógrafos e jogadores ao lidar com gráficos e imagens. Veja o que é o anti-aliasing, por que o usamos e, o mais importante, quando é melhor não usá-lo.
É uma parte importante da criação de imagens e da fotografia - o anti-aliasing é certamente algo que deve ser entendido da melhor forma possível para criar imagens de alta qualidade. Esperamos que você esteja preparado para um artigo muito nerd, já que você tem muita discussão sobre matemática e ciências misturada com o artigo explicativo de hoje. Continue lendo!
Vetores e pixels, e por que as câmeras tiram fotos com pixels
Você pode se lembrar de um artigo de um ano atrás, onde falamos sobre a diferença entre Vetores e Pixels. Há uma série de diferenças fundamentais entre os dois: os pixels são conjuntos ordenados de luz, pigmento ou cor; vetores são representações matemáticas de linhas, formas, gradientes, etc. Vetores são precisos; eles existem em coordenadas absolutas em uma grade algébrica. Por serem tão absolutos, não há como desfazer a linha entre o local onde estão e o que não estão. Mesmo que um monitor não possa renderizar a espessura infinita de um segmento de linha (ele sempre precisa mostrá-lo em pixels), ele ainda é tão fino quanto uma linha existente apenas em um mundo matemático teórico.Esse é o problema com a fotografia - a luz não é tão precisa quanto deveria ser capturada de uma maneira perfeitamente matemática. É provável que, mesmo que desenvolvêssemos câmeras capazes de ler os locais de fótons individuais com precisão quântica ao atingir o sensor, devido à natureza estranha da física no nível quântico, as partículas individuais podem realmente aparecer em vários locais no sensor em o mesmo tempo. Isso significa que pode ser absolutamente impossível obter a localização absoluta dessa única partícula de luz no momento em que ela atinge o sensor - a fotografia é apenas uma aproximação de como essa luz é capturada. A ação de parada (capacidade da câmera de criar imagens nítidas a partir de objetos em movimento) nunca pode ser perfeita - pelo menos parece muito, muito improvável.
Os pixels são úteis porque as imagens de alta resolução podem aproximar cores e formas, recriando com precisão uma imagem de maneira semelhante à fotografia baseada em filme. Enquanto esta propriedade de pixels e seu uso na fotografia é não anti-aliasing exatamenteEntender essa propriedade da fotografia digital é um dos melhores lugares para começar uma sólida compreensão do que é o anti-aliasing.
Interpolação: Criando algo de (quase) nada?
A fotografia digital é uma aproximação das cores e valores presentes quando a luz atinge um sensor - da mesma forma, o anti-aliasing é uma aproximação dos dados da imagem usando uma técnica chamada “interpolação”. Interpolação é um termo matemático que significa dados criados com base nas tendências dos dados existentes, ou seja, um palpite sobre o que pode realmente estar naquele ponto se mais pontos de dados estivessem disponíveis. Embora seja mais complicado adivinhar com simplicidade - existem fórmulas e métodos adequados para Interpolação - não se pode esperar que seja uma representação perfeitamente precisa dos dados de imagem que realmente estão lá. Mesmo a matemática mais inteligente não pode criar algo do nada.ImageImageQuando olhamos para esses tabuleiros de xadrez renderizados por computador, podemos começar a entender o que o anti-aliasing está fazendo para melhorar e aproximar as imagens. Na imagem mais à esquerda, não há interpolação de dados - o tabuleiro de xadrez é renderizado em pixels preto e branco à medida que retrocede em perspectiva e rapidamente se torna uma bagunça. Os erros visuais e artefatos criados são o que chamamos de “aliasing”. A segunda e terceira imagens acima usam diferentes formas de “anti-aliasing” para melhor aproximar como os olhos humanos (e câmeras) percebem a luz.ImageImage
Essas imagens, no entanto, eram uma tradução de imagens matemáticas absolutas em imagens baseadas em pixels. Como o anti-aliasing se aplica à sua fotografia? Quando as imagens são redimensionadas, ampliadas ou reduzidas, a imagem é interpolada com base nos dados existentes no documento de imagem. A imagem da esquerda é reduzida usando a reamostragem do "vizinho mais próximo" no Photoshop. Em outras palavras, não é o anti-alias (você pode literalmente chamar isso de alias). A imagem à direita é reduzida e anti-aliased, criando uma imagem muito mais verdadeira nesse tamanho pequeno.
Uma boa regra é que você sempre pode diminuir as imagens (encolher) suas imagens sem perda de qualidade do anti-aliasing. Upsampling (ampliação) torna o anti-aliasing muito óbvio, não adiciona nova resolução e só deve ser feito se não puder ser evitado.
Anti-aliasing e vetores: por que o anti-aliasing faz videogames parecerem melhores
Se você já jogou um jogo para PC nos últimos 15 anos, talvez tenha visto opções de vídeo que incluíram configurações para o anti-aliasing. Se você se lembra de quando discutimos formas vetoriais existentes em uma posição absoluta, você deve começar a entender por que o anti-aliasing é importante para os videogames.
3 Formas dimensionais são criadas em polígonos vetoriais, e esses polígonos existem em um único domínio matemático. O anti-aliasing nos videogames tem pelo menos dois objetivos: em primeiro lugar, ele quer ser capaz de renderizar as linhas absolutas e rígidas dos polígonos de uma forma que pareça decente em um monitor baseado em pixels; em segundo lugar, o anti-aliasing reproduz melhor o modo impreciso como a fotografia e os olhos humanos percebem a luz.
Anti-aliasing e tipografia
Em uma nota final, há muitas ocasiões em que o anti-aliasing não é o ideal. Se você já trabalhou com designers gráficos, é provável que os tenha ouvido reclamar sobre a tipografia no Photoshop e como é inferior para o Illustrator - e eles estão certos.
Ambas as letras acima são tipográficas baseadas em pixels, com a esquerda sendo aliada, a direita com um anti-aliasing. Nem são boas representações de tipografia, ou pelo menos esse tipo de letra. É aceitável renderizar uma fonte na tela com anti-aliasing, mas, para impressão, pode ter algumas conseqüências desastrosas.
Quando você pensa sobre o que são as letras, elas não seguem as mesmas regras exigidas pela fotografia digital. Cartas são idéias abstratas e formas absolutas - elas caem melhor na categoria “matemática pura” da arte vetorial. E dependendo do tipo de processo de impressão usado para criá-los, essas formas de vetor de matemática tornam-se absolutamente importantes.Essa imagem acima foi criada com o tipo com suavização de serrilhado e, em seguida, provavelmente foi impressa em offset. Quando olhamos de perto, podemos ver por que isso é ruim.Torna-se claro, muito rapidamente, que esses formulários de suavização de borda não resistem bem quando impressos dessa maneira. Este é um exemplo de como o anti-aliasing (assim como a imagem baseada em pixels) pode ser inferior ao renderizar tipografia.
Claro que, se esta fosse uma imagem (como uma fotografia) e não as formas abstratas do tipo, ela teria resistido muito bem.
O tipo, sendo um meio abstrato, exige que a precisão dos vetores se sustente sob os tipos de processos de impressão que não usam pontos de jato de tinta para criar uma imagem. Mesmo a distâncias muito curtas, não vemos pontos ou evidências de que o anti-aliasing tenha entrado nos arquivos usados para imprimir essa lata de Coca-Cola.
É claro que a maioria dos leitores de HTG não se deslocará imprimindo a maioria de suas fotos, então a tipografia baseada em pixels impressa a partir de impressoras baseadas em pontos funcionará muito bem. Basta estar ciente do seu anti-aliasing quando estiver trabalhando com tipografia e Quando você está trabalhando com fotografia, fica mais preparado para fazer as escolhas certas que proporcionarão as melhores imagens possíveis.
Se você tiver alguma dúvida em relação ao anti-aliasing e às suas fotos, acha que não respondemos ou talvez pense que deixamos algo importante para fora, sinta-se à vontade para nos informar sobre isso nos comentários abaixo.
Créditos da imagem: Varena # 1 by hasensaft, disponível sob Creative Commons. Retrato de guarda-chuva borrada por Shannon, disponível sob Creative Commons. Dragon Age 2 Demo Ogre VH por Deborah Timmins, disponível sob Creative Commons. Imagens anti-aliasing por Loisel, disponível sob Licença GNU Free.
Qualquer pessoa com uma câmera digital já esteve lá em algum momento: você tira uma foto, verifica mais tarde, e a cor é medonha - as pessoas têm aparência doentia, camisas brancas parecem azuis e a imagem parece pouco atraente. Balanço de branco pode resolver isso.
Os dados EXIF de uma foto contêm uma tonelada de informações sobre sua câmera e, potencialmente, onde a foto foi tirada (coordenadas de GPS). Isso significa que, se você está compartilhando imagens, há muitos detalhes que outras pessoas podem obter delas.
O que há com esse gráfico esquisito com todos os picos e vales? Você viu isso quando abriu o Photoshop ou editou um arquivo camera raw. Mas o que é essa coisa estranha chamada histograma e o que isso significa?
O que há com esse gráfico esquisito com todos os picos e vales? Você viu isso quando abriu o Photoshop ou editou um arquivo camera raw. Mas o que é essa coisa estranha chamada histograma e o que isso significa?
Se uma de suas senhas for comprometida, isso significa automaticamente que suas outras senhas também estão comprometidas? Embora existam algumas variáveis em jogo, a questão é um olhar interessante sobre o que torna uma senha vulnerável e o que você pode fazer para se proteger.
