Qu'est-ce que l'anti-crénelage et en quoi cela affecte-t-il mes photos et images?
L'anti-aliasing est un mot souvent utilisé par les photographes et les joueurs lorsqu'il s'agit de graphiques et d'images. Examinez ce qu'est l'anti-crénelage, pourquoi nous l'utilisons et surtout s'il est préférable de ne pas l'utiliser..
C'est un élément important de la création d'images et la photographie-anti-aliasing est certainement une chose qui doit être comprise aussi minutieusement que possible pour créer des images de haute qualité. Nous espérons que vous êtes prêt pour un article très geek, car vous avez beaucoup de discussions sur les mathématiques et les sciences mélangées à l'article d'aujourd'hui. Continue de lire!
Vecteurs et pixels et pourquoi les appareils photo prennent des photos avec des pixels
Vous vous souvenez peut-être d'un article paru il y a un an dans lequel nous parlions de la différence entre vecteurs et pixels. Il existe un certain nombre de différences fondamentales entre les deux: les pixels sont des tableaux ordonnés de lumière, de pigments ou de couleurs; les vecteurs sont des représentations mathématiques de lignes, de formes, de gradients, etc. Les vecteurs sont précis; ils existent aux coordonnées absolues sur une grille algébrique. Parce qu’ils sont si absolus, il n’ya pas de confusion entre la position où ils se trouvent et celle où ils ne le sont pas. Même si un moniteur ne peut pas restituer la finesse infinie d'un segment de ligne (il doit toujours l'indiquer en pixels), il est toujours aussi fin qu'une ligne existant uniquement dans un monde mathématique théorique..
C'est le problème de la photographie: la lumière n'est pas aussi précise qu'il faudrait l'être pour être capturée de manière parfaitement mathématique. Il est probable que même si nous développions des caméras capables de lire la position des photons individuels avec une précision quantique au contact du capteur, en raison de la nature étrange de la physique au niveau quantique, les particules individuelles pourraient en fait apparaître à plusieurs endroits sur le capteur. le même temps. Cela signifie qu'il peut être absolument impossible d'obtenir l'emplacement absolu de cette particule de lumière au moment où elle frappe le capteur. La photographie ne constitue qu'une approximation de la manière dont cette lumière est capturée. L'action d'arrêt (capacité de l'appareil photo à créer des images nettes à partir d'objets en mouvement) ne peut jamais être parfaite - du moins, cela semble très, très improbable.
Les pixels sont pratiques car les images haute résolution peuvent être proches des couleurs et des formes et recréer avec précision une image de manière similaire à la photographie sur film. Bien que cette propriété des pixels et son utilisation en photographie soient ne pas anti crénelage exactement, La compréhension de cette propriété de la photographie numérique est l’un des meilleurs endroits pour bien comprendre ce que l’anti-aliasing est..
Interpolation: créer quelque chose à partir de (presque) rien?
La photographie numérique est une approximation des couleurs et des valeurs présentes lorsque la lumière frappe un capteur. De la même manière, l'anti-aliasing est une approximation des données d'image à l'aide d'une technique appelée «Interpolation». L'interpolation est un terme mathématique fantaisie qui signifie que les données sont créées. sur la base des tendances des données existantes, c'est-à-dire une estimation éclairée de ce qui pourrait réellement se trouver à cet endroit si davantage de points de données étaient disponibles. Bien qu'il soit plus compliqué que de simples deviner - il existe des formules et des méthodes appropriées pour l'interpolation -, on ne peut pas s'attendre à ce qu'il soit une représentation parfaitement précise des données d'image réellement présentes. Même les maths les plus intelligents ne peuvent créer quelque chose à partir de rien.
Lorsque nous regardons ces damiers rendus par ordinateur, nous pouvons commencer à comprendre ce que l'anti-aliasing fait pour améliorer et rapprocher les images. Sur l'image la plus à gauche, il n'y a pas d'interpolation de données. Le damier est rendu en pixels noir et blanc au fur et à mesure qu'il s'éloigne de la perspective et devient rapidement un gâchis. Les erreurs visuelles et les artefacts créés sont ce que nous appelons le «crénelage». Les deuxième et troisième images ci-dessus utilisent différentes formes «d'anti-crénelage» pour mieux appréhender la façon dont les yeux (et les caméras) humains perçoivent la lumière..
Ces images, cependant, étaient une traduction d'images mathématiques absolues en images à base de pixels. Comment l'anti-crénelage s'applique-t-il à votre photographie? Lorsque les images sont redimensionnées, agrandies ou réduites, l’image est interpolée en fonction des données présentes dans le document image. L'image gauche est réduite en utilisant le rééchantillonnage du «voisin le plus proche» dans Photoshop. En d'autres termes, il n'est pas anti-aliasé (vous pouvez l'appeler littéralement aliasé). L'image de droite est réduite et anti-aliasée, créant une image beaucoup plus vraie à cette petite taille..
Les images agrandies tirent également parti des programmes graphiques anti-aliasing: leur meilleure estimation est basée sur les données de votre image. N'oubliez pas que lorsque vous agrandissez (agrandissez) des images dans un programme graphique, vous ne obtiendrez jamais une résolution supérieure à celle d'un agrandissement numérique. Le type d'interpolation effectué permet de deviner ce qui devrait être, mais Je ne saurai jamais à coup sûr. Vos bords seront doux et adoucis à mesure que la photo s'agrandit de plus en plus.
Une bonne règle est que vous pouvez toujours sous-échantillonner (réduire) vos images sans perte de qualité due à l'anti-aliasing. Le suréchantillonnage (agrandissement) rend l'anti-aliasing très évident, n'apporte aucune nouvelle résolution et ne doit être effectué que s'il est impossible de l'éviter..
Anti-Aliasing et vecteurs: pourquoi l'anti-aliasing améliore l'apparence des jeux vidéo
Si vous avez joué à un jeu PC au cours des 15 dernières années environ, vous avez peut-être vu des options vidéo incluant des paramètres pour l'anti-aliasing. Si vous vous souvenez quand nous avons discuté des formes vectorielles existantes dans une position absolue, vous devriez commencer à comprendre pourquoi l’anti-aliasing est important pour les jeux vidéo..
3 Les formes dimensionnelles sont créées dans des polygones vectoriels, et ces polygones existent uniquement dans un domaine mathématique. L'anti-aliasing dans les jeux vidéo a au moins deux objectifs: premièrement, il veut pouvoir restituer les lignes absolues aux contours nets des polygones sous une forme qui semble correcte sur un moniteur à pixels; deuxièmement, l’anti-aliasing reproduit mieux la manière imprécise dont la photographie et les yeux humains perçoivent la lumière.
Anti-aliasing et typographie
Pour finir, il y a beaucoup d'occasions où l'anti-aliasing n'est pas idéal. Si vous avez déjà travaillé avec des graphistes, vous les avez probablement entendus se plaindre de la typographie dans Photoshop et de son degré d'infériorité par rapport à Illustrator - et ils ont raison..
Les deux lettres ci-dessus sont typographiques à base de pixels, la gauche étant aliasée, la droite anti-aliasée. Ni une bonne représentation de la typographie, ni du moins une police de caractères. Il est acceptable d'afficher une police avec anti-aliasing à l'écran, mais pour l'impression, cela peut avoir des conséquences désastreuses..
Lorsque vous réfléchissez à ce que sont les lettres, elles ne suivent pas vraiment les mêmes règles que la photographie numérique. Les lettres sont des idées abstraites et des formes absolues. Elles tombent mieux dans la catégorie «mathématiques pures» des illustrations vectorielles. Et en fonction du type de processus d’impression utilisé pour les créer, ces formes vectorielles mathématiques pures deviennent absolument importantes..
Cette image ci-dessus a été créée avec un type anti-aliasé, puis très probablement imprimée en offset. Lorsque nous regardons de près, nous pouvons voir pourquoi c'est mauvais.
Il devient très vite évident que ces formulaires anti-aliasés n’ont pas bien résisté lorsqu’ils sont imprimés de cette façon. Ceci est un exemple de la façon dont l’anti-aliasing (ainsi que l’imagerie à base de pixels) peut être inférieur lors du rendu d’une typographie..
Bien sûr, s’il s’agissait d’une image (comme une photographie) et non d’une forme abstraite, elle aurait très bien tenu le coup..
Le type, en tant que support abstrait, requiert la précision des vecteurs sous les types de processus d’impression qui ne font pas appel à des points à jet d’encre pour créer une image. Même à des distances très proches, nous ne voyons aucun point ou aucune preuve que l'anti-aliasing ait été inséré dans les fichiers utilisés pour imprimer cette canette de Coca-Cola.
Bien sûr, la plupart des lecteurs HTG n'imprimeront pas la plupart de leurs photos en offset. Par conséquent, la typographie à base de pixels imprimée à partir d'imprimantes à base de points fonctionnera parfaitement. Soyez simplement conscient de votre anti-aliasing lorsque vous utilisez la typographie. et lorsque vous travaillez avec la photographie, vous serez mieux préparé à faire les bons choix qui vous donneront les meilleures images possibles.
Si vous avez des questions sur l'anti-aliasing et sur vos photographies et que vous pensez que nous n'avons pas répondu, ou si vous pensez que nous avons omis quelque chose d'important, n'hésitez pas à nous le signaler dans les commentaires ci-dessous..
Crédits image: Varena # 1 de hasensaft, disponible sous Creative Commons. Portrait de parapluie flou par Shannon, disponible sous Creative Commons. Dragon Age 2 Demo Ogre VH de Deborah Timmins, disponible sous Creative Commons. Anti-aliasing Images par Loisel, disponible sous Licence Libre GNU.
