Anti aliasing: Migliorare la chiarezza visiva nella visione artificiale

Di Fouad Sabry

Cos'è l'antialiasing

L'anti-aliasing può riferirsi a una qualsiasi delle numerose tecniche per combattere i problemi di aliasing in un segnale campionato come un'immagine digitale o una registrazione audio digitale

Come trarrai beneficio

(I) Approfondimenti e convalide sui seguenti argomenti:

Capitolo 1: Antialiasing

Capitolo 2: Anti-aliasing spaziale

Capitolo 3: Mipmap

Capitolo 4: Rendering subpixel

Capitolo 5: Filtraggio delle texture

Capitolo 6: Supercampionamento

Capitolo 7: Anti-aliasing multicampione

Capitolo 8: Antialiasing morfologico

Capitolo 9: Anti-aliasing veloce e approssimativo

Capitolo 10: Supercampionamento del deep learning

(II) Rispondere alle principali domande del pubblico sull'anti aliasing.

(III) Esempi reali dell'uso dell'anti aliasing in molti campi.

A chi è rivolto questo libro

Professionisti, studenti universitari e laureati, appassionati, hobbisti e coloro che vogliono andare oltre le conoscenze o le informazioni di base per qualsiasi tipo di Anti Aliasing.

• Lingua: Italiano
• Editore: Un Miliardo Di Ben Informato [Italian]
• Data di uscita: 5 mag 2024

Anteprima del libro

Capitolo 1: Anti-aliasing

L'anti-aliasing può riferirsi a uno qualsiasi dei vari approcci utilizzati per prevenire l'aliasing nei segnali campionati, come le immagini digitali e le registrazioni audio digitali.

Di seguito sono riportati gli argomenti specifici relativi all'anti-aliasing:

Filtro anti-aliasing, un filtro utilizzato prima di un campionatore di segnale per limitare la larghezza di banda del segnale nelle applicazioni audio.

L'anti-aliasing manuale è un metodo estetico utilizzato nella pixel art per smussare le transizioni di forma, ammorbidire le linee e sfocare i bordi.

L'anti-aliasing spaziale è una tecnica che riduce al minimo l'aliasing quando un'immagine di alta qualità viene rappresentata a una risoluzione inferiore.

L'anti-aliasing ad approssimazione rapida è un metodo di anti-aliasing sviluppato da Timothy Lottes di Nvidia. Noto anche come Fast Sample Anti-aliasing (FSAA).

L'anti-aliasing multicampione è una tecnica di anti-aliasing spaziale.

L'antialiasing morfologico è una tecnica di anti-aliasing spaziale.

La tecnica di anti-aliasing spaziale nota come Conservative Morphological Anti-Aliasing.

Il supercampionamento è una tecnica di anti-aliasing spaziale.

Anti-aliasing temporale, tecniche utilizzate per diminuire o eliminare l'aliasing temporale nelle immagini in movimento.

L'anti-aliasing di deep learning è una sorta di tecnica di anti-aliasing spaziale e temporale che impiega computer tensoriali.

{Fine Capitolo 1}

Capitolo 2: Anti-aliasing spaziale

L'anti-aliasing spaziale è una tecnica per ridurre al minimo gli artefatti di distorsione (aliasing) durante la riproduzione di un'immagine di alta qualità a una risoluzione ridotta. L'anti-aliasing viene utilizzato in numerose aree, tra cui la fotografia digitale, la computer grafica e l'audio digitale.

L'anti-aliasing è il processo di eliminazione delle componenti del segnale con una frequenza più alta di quella che può essere risolta dallo strumento di registrazione (o campionamento). Questa operazione viene eseguita prima del (ri)campionamento a una risoluzione ridotta. Quando il campionamento viene eseguito senza eliminare questa parte del segnale, vengono prodotti artefatti come il rumore in bianco e nero.

Nell'acquisizione del segnale e nell'audio, l'anti-aliasing viene spesso eseguito con un filtro anti-aliasing analogico prima del campionamento con un convertitore analogico-digitale per rimuovere la componente fuori banda del segnale di ingresso. Nella fotografia digitale, i filtri anti-aliasing ottici birifrangenti attenuano il segnale nel dominio ottico spaziale. Il filtro anti-aliasing essenzialmente sfoca un po' l'immagine per ridurne la risoluzione a quella del sensore digitale o inferiore (maggiore è il pixel pitch, minore è la risoluzione ottenibile a livello di sensore).

L'anti-aliasing nella grafica computerizzata migliora l'aspetto dei bordi dei poligoni frastagliati, o scalettature, smussandoli sullo schermo. Tuttavia, riduce le prestazioni della scheda grafica e aumenta l'utilizzo della memoria video. Il livello di anti-aliasing determina l'uniformità dei bordi dei poligoni (e la quantità di memoria video consumata).

Nella parte superiore di un'immagine con un motivo a scacchiera sfuggente, l'immagine è difficile da riconoscere e poco attraente. Al contrario, quando viene applicato l'anti-aliasing, la scacchiera vicino alla parte superiore dell'immagine diventa grigia, che è il risultato desiderato quando la risoluzione è insufficiente per visualizzare i dettagli. Anche nella parte inferiore dell'immagine, l'immagine con anti-aliasing ha bordi molto più uniformi. Le tecniche esistenti includono il filtro sinc, che è considerato un algoritmo di anti-aliasing superiore. Poiché lo spazio è occupato da tessere bianche e nere, l'anti-aliasing interpola la luminosità dei pixel ai bordi per produrre pixel grigi al momento dell'ingrandimento. Questi elementi aiutano a rendere l'immagine con antialiasing del filtro sinc molto più liscia dell'originale.

L'anti-aliasing mescola i pixel del contorno in una semplice immagine a rombo; In questo modo si riduce l'effetto visivamente stridente dei contorni frastagliati e simili a gradini che appaiono in un elemento grafico con alias.

L'anti-aliasing viene spesso utilizzato quando si visualizza il testo sullo schermo di un computer per simulare l'aspetto del testo prodotto dalla stampa convenzionale su carta e inchiostro. In genere, le tecniche di rendering subpixel come ClearType vengono utilizzate quando i font vengono presentati su schermi LCD standard. Il rendering sub-pixel richiede filtri anti-aliasing con bilanciamento del colore per trasformare la distorsione del colore in frange di colore appena percettibili. I singoli sub-pixel possono essere indirizzati come se fossero pixel interi e può essere fornito un filtro anti-aliasing basato su hardware, come nel controller del display del laptop OLPC XO-1. Tutto questo