Anti-aliasing

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El anti-aliasing y anti-aliasing o anti-alias o suavizado de fuentes es un método para evitar aliasing , un fenómeno que ocurre durante la visualización de algunas imágenes digitales en ciertas resoluciones.

Principio

Una imagen digital está formada por píxeles . Cuando se cambia el tamaño, el borde de las formas con un ángulo particular toma la forma de una escalera: esto es aliasing o aliasing. Para eliminar este efecto visual antiestético , se utiliza suavizado o suavizado . Abajo, la letra de la izquierda se generó sin anti-aliasing: hay un efecto de escalera desagradable. La letra de la derecha se ha beneficiado del suavizado: sus bordes se suavizan.

El suavizado se puede realizar en software o hardware.

Método material

Estos incluyen el método utilizado en cámaras fotográficas digitales y videocámaras digitales. El sensor fotosensible está cubierto por un filtro anti-aliasing multifunción que tiene como objetivo en particular suavizar los píxeles con altas frecuencias espaciales (los detalles), dejando intactas las bajas frecuencias (las áreas poco detalladas y gruesas).

Cuando el antialiasing es de muy baja amplitud, su efecto es similar al de la difracción .

A alta intensidad y asociado con otras limitaciones, si reduce eficazmente los artefactos y otros defectos de la imagen, provoca un ligero desenfoque en las imágenes, pero bastante corregible mediante métodos de software.

Método de software, digital

Este proceso consiste en escalar el color de los píxeles en los límites entre dos áreas de diferente color o contraste. El muestreo del color de un píxel se realiza así según su proximidad a las dos zonas de color. Una vez que se aplica este proceso, el borde entre las dos áreas se verá un poco más borroso pero ya no tendrá esa apariencia de escalera. La mayoría de las tarjetas gráficas realizan suavizado a nivel de hardware , lo que hace que la aplicación sea más rápida. Sin embargo, la aplicación de esta opción consume mucha memoria de video y aún tiende a reducir significativamente el rendimiento de los programas que la utilizan. Junto con el filtrado anisotrópico , el número de fotogramas por segundo (IPS - velocidad de fotogramas o FPS para " fotogramas por segundo ") se puede reducir fácilmente a la mitad.

Ejemplo :

El diamante de la izquierda no está corregido. Sus bordes forman una escalera. El de la derecha está corregido.

Se han agregado más o menos píxeles grises para simular el hecho de que estos píxeles están coloreados en parte por la forma negra y en parte por el fondo blanco.

Hay muchos algoritmos de suavizado.

Sobremuestreo: el sobremuestreo es un método simple pero extremadamente costoso en cuanto a rendimiento. Esto implica calcular una imagen que es dos o cuatro veces más grande que la resolución deseada y luego reducirla a esa resolución. La interpolación de la imagen grande en la imagen pequeña elimina todo rastro de aliasing.
Multimuestreo o MSAA: el multimuestreo es un método complejo para eliminar el aliasing, pero sigue siendo mucho menos exigente en rendimiento que el sobremuestreo. Esto implica ubicar los bordes de los polígonos en la imagen final y luego aplicar un suavizado entre los píxeles adyacentes que no provienen del mismo polígono. El problema de esta técnica es que no suaviza texturas con una capa alfa (transparencia) como las cuadrículas, ya que el multimuestreo considera que todos los píxeles de la textura (incluidos los transparentes) provienen de un mismo polígono. Como resultado, no diferencia entre los píxeles que se ven a través de la textura y los píxeles de la textura en sí.

Ver también

Notas y referencias

Michel Fleutry , Diccionario enciclopédico de electrónica inglés-francés , La casa del diccionario,1991( ISBN 2-85608-043-X ) , pág. 38.

Bibliografía

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(en) James Arvo ( eds ) y Wu Xiaolin, Graphics Gems II , San Francisco, Morgan Kaufmann,1991, 672 p. ( ISBN 978-0-12-064481-0 ) , “Generación rápida de círculos suavizados” , pág. 446–450
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(en) V. Boyer, JJ Bourdin, Grupo de Investigación de Gráficos e Imágenes por Computadora - Laboratorio de Inteligencia Artificial - Univ Paris 8 (2000). “Análisis discreto para líneas suavizadas ” en Eeurographics .

enlaces externos

El papel del filtro anti-aliasing en cámaras digitales