Czy aliasing występuje w fotografii filmowej?


Odpowiedzi:


23

Nie. Aliasing jest wynikiem próbkowania , pobierania dyskretnych próbek lub odczytów sygnału z wystarczająco niską częstotliwością, że częstotliwości w sygnale wejściowym są mylone z innymi częstotliwościami, tak że nie można ich od siebie odróżnić.

Gdyby ziarno filmu było wyrównane z regularnością, ich częstotliwość przestrzenna stworzyłaby możliwości aliasingu, tak jak robią to czujniki cyfrowe.


3
Aka, tak, aliasing: P Bardzo, bardzo mało. Nawet losowo rozmieszczone ziarna będą miały na niektórych obszarach regularną mikrostrukturę. Efektywnie żaden, jak mówisz, prawie na pewno nic, czego człowiek nie byłby w stanie wykryć bez pomocy wizualnej kontroli.
ttbek

1
Próbkowanie losowe jest nadal próbkowanie. Aliasing jest wynikiem regularnego próbkowania.
Szabolcs,

2
@Szabolcs Myślę, że chodziło o to, że ttbek stwierdził, że nawet losowe próbkowanie może czasem doprowadzić do regularnej dystrybucji.
Michael C

@MichaelClark Przynajmniej twierdzenie Nyquista uogólnia się na losowe interwały próbkowania, mówiąc, że średnia częstotliwość określa, jak zachowa się próbkowanie. Nie ma to nic wspólnego z regularnym wyrównaniem ... en.wikipedia.org/wiki/…
trognanders 24.09.17

aliasing nie jest czynnikiem konfiguracji strony internetowej ... innymi słowy, wiersze i kolumny zorientowane ortogonalnie nie są jedyną konfiguracją, która generuje aliasing, a bez tej dokładnej konfiguracji nic się nie dzieje. Nasycenie fotosyntezą (ziarnistość filmu) również w dużej mierze odgrywa tę rolę - ponieważ prawie nigdy nie ma jednej ścieżki od jednej strony fotograficznej (ziarna filmowego), przez obiektyw, do świata zewnętrznego.
Andrew

4

W przypadku obrazów statycznych efekty, które można by opisać terminem „aliasing”, nie wystąpią w kliszy fotograficznej, ponieważ nie ma regularnych odstępów ani wyrównania ziaren światłoczułych, więc nie występuje współwystępowanie lub prawie współwystępowanie z regularnymi odstępami. wzór i ziarno filmu.

W przypadku ruchomych obrazów nie ma znaczenia, jaki nośnik jest używany do przechwytywania obrazu, coś takiego jak koła wozu lub obracające się śmigła mogą czasami wydawać się obracać w odwrotnym kierunku i / lub z mniejszymi prędkościami niż ich rzeczywisty obrót. Wynika to z regularnego czasu próbkowania klatek obrazu (naświetlanie filmu lub próbkowanie czujnika obrazu). W przypadku filmu tego rodzaju aliasing jest nieunikniony, ponieważ klatki filmu muszą być trzymane nieruchomo w bramce przez pewien czas ekspozycji, a następnie przesuwane przy zamkniętej migawce. To sprawia, że ​​każda klatka jest dyskretnym momentem w czasie. Chociaż ekspozycja może być wystarczająco długa, aby uchwycić pewną ilość rozmycia w ruchu, istnieje oddzielenie od następnej klatki, więc może występować dwuznaczność w prawdziwym nagrywanym ruchu.


Biorąc pod uwagę wystarczająco dużą próbkę (ile miliardów klatek filmu wyprodukowano w ciągu ostatnich 150 lat?), Losowe rozmieszczenie ziarna filmu ostatecznie spowoduje pewne przypadki równomiernego rozkładu tych ziaren filmu. Powiedzenie, że bardzo rzadko zdarza się w filmie, byłoby poprawne. Stwierdzenie, że nigdy nie występuje w filmie fotograficznym, byłoby błędne.
Michael C

4

Odpowiedź scottbb jest prawidłowa, ponieważ w kamerze nie występuje aliasing. Jednak niektóre formy aliasingu występują poza aparatem:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Te wzory mory są widoczne zarówno dla aparatów filmowych, jak i cyfrowych.


Podpróbkowanie odbywa się we wszystkich aparatach, dlatego też zachodzi aliasing. Istnienie mory, jak poprawił mnie Scottbb, jest bezpłatne bez względu na układ optyczny. Jednak to, że ktoś może zrobić wzór mory bez aparatu cyfrowego, nie oznacza, że ​​kamery filmowe nie wykazują pewnego poziomu aliasingu
Andrew

2

Tak ... Antyaliasing pochodzi z pojedynczego serwisu fotograficznego odbierającego wiele promieni światła ... w kategoriach CG jest to określane jako podpróbkowanie - lub próbkowanie stochastyczne - w zależności od algorytmu antyaliasingu. Niektóre odpowiedzi wspominają, że aliasing nie występuje w fotografii filmowej, ponieważ wrażliwe na światło kryształy nie są wyrównane w idealnej 4-stronnej konfiguracji siatki. Jest to nieistotne, ponieważ aliasing może się odbywać w dowolnej konfiguracji na zdjęciach lub w kryształach wrażliwych na światło.

Różne przykłady wzorów aliasingu i to, jak wyglądałyby jak ziarno filmu

Mechanizm występujący naturalnie w fotografii filmowej, który zapobiega wizualnym artefaktom aliasingu, polega na tym, że każdy kryształ wrażliwy na światło jest aktywowany przez wiele promieni światła, przy czym każdy promień światła ma niewielkie odchylenie w wektorze, a zatem przenosi nieco inny fragment obrazek. Do tego dochodzą czasy ekspozycji i niewielkie wahania, które drastycznie zmniejszają artefakty aliasingu.

Kolejny mechanizm jest obecny w fotografii filmowej, który pomaga w redukcji artefaktów aliasingu: mały rozmiar wrażliwych na światło kryształów. Odpowiada to bezpośrednio liczbie pikseli, jeśli aparat był cyfrowy. Mniejsze fotokryształy oznaczają mniejszą liczbę ISO, oznaczają mniej szumów na obrazie, ale wiele bardziej wrażliwych na światło kryształów uaktywnia się w celu uzyskania właściwej ekspozycji.

Wyższe wartości ISO oznaczają większe kryształy, co z kolei oznacza, że ​​mniej kryształów musi zostać naświetlonych - dlatego przy słabym świetle lub w fotografii akcji.

Ostateczny dowód na to, że fotografia filmowa cierpi na aliasing, znajduje się na przykładzie samych filmów o wyższej ISO. Ta ziarnistość - będąca znakiem rozpoznawczym filmów o wysokiej ISO - oznacza, że ​​patrzysz na każdy aktywowany światłem kryształ. Innymi słowy ... im większe ziarno na filmie (wyższe ISO), tym większy współczynnik szumów, co oznacza większy współczynnik aliasingu.


4
Twój obraz nie wykazuje aliasingu. Pokazujesz dwa obrazy, na których większość wyróżniających informacji znajduje się w wysokich częstotliwościach przestrzennych. Wersje filtrowane dolnoprzepustowe pokazują, że ich informacje o niskiej częstotliwości przestrzennej są w większości takie same. Ale to nie jest aliasing.
scottbb

@ scottbb ... To prawda, tylko jeśli założysz, że prawa połowa obrazu to efekt postprocesowy. Lewa połowa w pełni pokazuje aliasing, biorąc pod uwagę, że każda strona zdjęciowa lub ziarno jest odsłonięta, a granica każdego piksela jest wyraźnie oddzielona od sąsiadów z powodu braku podpróbkowania
Andrew

4
Nie podążam za tym, co mówisz. Gdzie dokładnie pokazano aliasing?
scottbb

0

Tak. A raczej może; to niekoniecznie oznacza, że ​​tak. Film ma skończoną liczbę odrębnych cząsteczek, które reagują na światło; każdy jest próbką. Aliasing ma miejsce, ilekroć liczba próbek jest mniejsza niż jest to potrzebne do przedstawienia szerokości pasma sygnału. Lub z przeciwnej perspektywy, ilekroć sygnał nie jest wystarczająco ograniczony pasmem, odpowiadający liczbie próbek, które zostaną pobrane.

Czy aliasing faktycznie się dzieje? Niezależnie od tego, czy Twój aparat jest filmowy, czy cyfrowy, zależy to od optyki: czy ograniczenia obiektywów skutecznie ograniczą pasmo obrazu, który dociera do filmu / czujnika poniżej częstotliwości Nyquista do próbkowania.


-6

Aliasing to termin w żargonie komputerowym. Jest to zniekształcenie lub błędna identyfikacja.

Konwencjonalna fotografia chemiczna (film fotograficzny i odbitki fotograficzne) często jest nękana zniekształceniem, błędną identyfikacją itp.

Po pierwsze, niewłaściwe renderowanie: chcemy wiernego obrazu. W fotografii czarno-białej chcemy poprawnego renderowania monochromatycznego. Innymi słowy, mamy z góry przyjęte pojęcie, w jaki sposób różne kolory w naturze powinny się odtwarzać jako odcienie szarości. Dostosowanie receptur filmowych zajęło ponad 150 lat, a my jeszcze nas nie ma (cierpi również technologia cyfrowa).

To samo dotyczy obrazowania kolorowego. Czułość kolorów filmów jest regulowana od ponad 100 lat. Jeszcze nie ma (to samo dla cyfrowej).

Film jest przezroczystą podstawą, wielokrotnie powleczoną zarówno z przodu, jak iz tyłu różnymi warstwami dodatków. Niektóre filmy kolorowe mają aż 17 warstw. Na styku płaszczy pojawiają się odbicia. Plus najjaśniejsze obiekty obiektu przenikają wszystkie warstwy, a następnie odbijają się z powrotem do filmu, odsłaniając go od tyłu. Powoduje to rozprzestrzenienie się czegoś, co powinno być niewielkim obszarem ekspozycji, tworząc aureolę wokół podświetlenia. To się nazywa halacja.

Warstwy folii, z wyjątkiem powłoki przeciwhałasowej, powinny być przezroczyste. Ale niestety mają mętność. To zabłocenie zniekształca obraz. Przezroczysta podstawa folii tworzy „lekkie orurowanie”. Zbłąkane światło, uwięzione między skrzyżowaniami, podróżuje, odsłaniając w ten sposób zamglenie.

Istnieją setki innych zjawisk zniekształcających obraz; wiele jest wspólnych zarówno dla filmu, jak i cyfrowego. Jeśli chodzi o to, gdzie guma styka się z drogą, zarówno cyfrowa, jak i filmowa mają zalety i wady.

Gdy fotografie są reprodukowane przez druk (litografia lub analogicznie), oryginał jest ponownie fotografowany przez ekran (taśmę lub linijkę). Rezultatem jest „półton”. Są to obrazy przedrukowane w książkach i gazetach. Obraz podlega aliasingowi. Ta plaga jest taka sama w przypadku filmu cyfrowego i filmu.


12
Ta odpowiedź wydaje się sugerować, że aliasing to ogólny termin na zniekształcenie lub błędną identyfikację. To po prostu źle. Aliasing jest bardzo specyficznym terminem związanym z przetwarzaniem sygnału. Odnosi się do charakterystyki, w której sygnały (przestrzenne lub czasowe) o częstotliwościach powyżej częstotliwości Nyquista są odtwarzane jako sygnały o niższej częstotliwości. Gorąco polecam przeczytanie tego linku: en.wikipedia.org/wiki/Nyquist_frequency . Reszta odpowiedzi, choć dokładna, w większości nie jest związana z pierwotnym pytaniem.
Eric Shain,

1
Chociaż z tą odpowiedzią są pewne podstawowe problemy, obrazy z półtonami wytwarzają formę aliasingu analogowego w bardzo podobny sposób, w jaki wiele analogowych efektów dźwiękowych z tremolo mogłoby, gdy częstotliwość tonu muzycznego była harmoniczną częstotliwości tremolo.
Michael C

2
Ostatni akapit zawiera jądro czegoś interesującego i związanego z pytaniem.
Carsten S

Właściwie powiem, że od czwartego akapitu i na dole jest wiele cennych informacji. To wyjaśnia całkiem sporo na temat różnicy między wyglądem filmu a cyfrowości.
Andrew

@CarstenS ostatni akapit mówi o drukowaniu za pomocą ekranu. Alias ​​pochodzi z ekranu, a nie z filmu - chodzi o interferencję dwóch różnych wzorów. Ekran ma wzór, film przechwytuje tylko wzór właściwy dla sceny.
Mark Ransom,
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.