Tritt Aliasing in der Filmfotografie auf?


Antworten:


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Nein. Aliasing ist das Ergebnis von Abtastungen , diskreten Abtastungen oder Ablesungen eines Signals mit einer Frequenz, die niedrig genug ist, um die Frequenzen im Eingangssignal für andere Frequenzen zu verwechseln, sodass sie nicht voneinander unterschieden werden können.

Wenn die Filmkörnung mit der Regelmäßigkeit in Einklang gebracht würde, würde ihre räumliche Frequenz Möglichkeiten für Aliasing schaffen, genau wie dies bei digitalen Sensoren der Fall ist.


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Aka, ja, es gibt Aliasing: P Sehr, sehr wenig. Sogar zufällig verteilte Körner weisen allein durch Zufall in einigen Bereichen eine regelmäßige Mikrostruktur auf. Tatsächlich keine, wie Sie sagen, aber mit ziemlicher Sicherheit nichts, was ein Mensch mit einer bloßen visuellen Inspektion erfassen könnte.
ttbek

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Zufallsstichprobe ist immer noch Stichprobe. Aliasing ist das Ergebnis regelmäßiger Stichproben.
Szabolcs

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@ Szabolcs Ich denke, dass ttbeks Argument war, dass selbst zufällige Stichproben gelegentlich zu einer regelmäßigen Verteilung führen werden.
Michael C

@MichaelClark Zumindest das Nyquist-Theorem verallgemeinert die Stichprobenintervalle so, dass die durchschnittliche Häufigkeit das Verhalten der Stichproben bestimmt. Es hat nichts mit regelmäßiger Ausrichtung zu tun ... en.wikipedia.org/wiki/…
trognanders

Aliasing ist kein Faktor für die Konfiguration von Fotosites. Mit anderen Worten, orthogonal ausgerichtete Zeilen und Spalten von Fotosites sind nicht die einzigen Konfigurationen, die Aliasing erzeugen. Ohne diese exakte Konfiguration geschieht nichts. Die Sättigung der Fotoseite (Filmkörnung) spielt ebenfalls eine große Rolle - da es fast nie einen einzigen Weg von einer Fotoseite (Filmkörnung) durch die Linse zur Außenwelt gibt.
Andrew

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Bei statischen Bildern treten die Effekte, die mit dem Begriff "Aliasing" beschrieben werden, bei fotografischen Filmen nicht auf, da die lichtempfindlichen Körner nicht regelmäßig beabstandet oder ausgerichtet sind, so dass ein regelmäßig beabstandeter oder nahezu gleichmäßiger Einfall ausgeschlossen ist Muster und das Filmkorn.

Bei bewegten Bildern spielt es keine Rolle, auf welchem ​​Medium das Bild aufgenommen wird. So etwas wie Wagenräder oder rotierende Propeller können manchmal so aussehen, als ob sie sich in die entgegengesetzte Richtung drehen und / oder langsamer als ihre eigentliche Rotation. Dies ist auf die regulären Zeiten zurückzuführen, zu denen Einzelbilder abgetastet werden (entweder Filmbelichtung oder Bildsensorabtastung). Für Filme ist diese Art von Aliasing unvermeidbar, da Filmbilder während einer gewissen Belichtungszeit stationär im Gate gehalten und dann bei geschlossenem Verschluss vorgerückt werden müssen. Dies macht jeden Frame zu einem diskreten Zeitpunkt. Während die Belichtung lang genug sein kann, um eine gewisse Bewegungsunschärfe zu erfassen, gibt es eine Trennung vom nächsten Bild, so dass bei der tatsächlichen Bewegung, die aufgezeichnet wird, Unklarheiten auftreten können.


Bei einer ausreichend großen Stichprobe (wie viele Milliarden Filmbilder wurden in den letzten 150 Jahren hergestellt?) Führt die zufällige Verteilung der Filmkörnung möglicherweise zu einer gleichmäßigen Verteilung dieser Filmkörner. Zu sagen, dass es im Film sehr selten vorkommt, wäre richtig. Zu sagen, dass es in fotografischen Filmen niemals vorkommt, wäre falsch.
Michael C

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Die Antwort von scottbb ist insofern richtig, als in einer Filmkamera kein Aliasing auftritt. Einige Arten von Aliasing treten jedoch außerhalb der Kamera auf:

Bildbeschreibung hier eingeben

Diese Moiré-Muster sind sowohl für Film- als auch für Digitalkameras sichtbar.


Subsampling findet in allen Kameras statt, daher auch Aliasing. Die Existenz von Moire, wie Scottbb mich korrigierte, ist unabhängig von einem optischen System frei. Dass jemand ohne Digitalkamera ein Moiré-Muster
Andrew,

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Ja ... Anti-Aliasing kommt von einer einzelnen Foto-Site, die mehrere Lichtstrahlen empfängt. In CG-Begriffen wird dies abhängig von Ihrem Anti-Aliasing-Algorithmus als Unterabtastung oder stochastische Abtastung bezeichnet. Einige Antworten erwähnen, dass Aliasing in der Filmfotografie nicht auftritt, da die lichtempfindlichen Kristalle nicht in einer perfekten 4-seitigen Gitterkonfiguration ausgerichtet sind. Dies ist irrelevant, da Aliasing bei jeder Art von Photosite- oder lichtempfindlicher Kristallkonfiguration auftreten kann.

Verschiedene Beispiele für Aliasing-Muster und wie sie als Filmkörnung aussehen würden

Der Mechanismus, der in der Filmfotografie auf natürliche Weise auftritt und die visuellen Artefakte des Aliasing verhindert, besteht darin, dass jeder lichtempfindliche Kristall durch mehrere Lichtstrahlen aktiviert wird, wobei jeder Lichtstrahl eine geringfügige Abweichung im Vektor aufweist und daher ein geringfügig anderes Stück des Lichts trägt Bild. Hinzu kommen Belichtungszeiten und leichte Wackeleffekte, die Aliasing-Artefakte drastisch reduzieren.

In der Filmfotografie gibt es einen weiteren Mechanismus, der zur Reduzierung von Aliasing-Artefakten beiträgt: die geringe Größe der lichtempfindlichen Kristalle. Dies entspricht direkt der Pixelanzahl, wenn die Kamera digital wäre. Kleinere Fotokristalle bedeuten eine kleinere ISO-Zahl, weniger Bildrauschen, aber viel mehr lichtempfindliche Kristalle, die aktiviert werden müssen, um eine korrekte Belichtung zu erzielen.

Höhere ISOs bedeuten größere Kristalle, was wiederum bedeutet, dass weniger Kristalle belichtet werden müssen - daher wenig Licht oder Actionfotografie.

Der letzte Beweis, dass die Filmfotografie unter Aliasing leidet, ist das Beispiel der Filme mit höherer ISO. Diese Körnigkeit - das ist die Signatur von Filmen mit hohem ISO-Wert - bedeutet, dass Sie jeden durch Licht aktivierten Kristall betrachten. Mit anderen Worten: Je größer die Körnung Ihres Films ist (höherer ISO-Wert), desto größer ist der Rauschfaktor, dh desto größer ist der Aliasing-Faktor.


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Ihr Bild weist kein Aliasing auf. Sie zeigen zwei Bilder, bei denen der Großteil der unterscheidenden Informationen in den hohen räumlichen Frequenzen liegt. Die tiefpassgefilterten Versionen zeigen, dass die Informationen zu niedrigen Ortsfrequenzen größtenteils gleich sind. Das ist aber kein Aliasing.
Scottbb

@scottbb ... Das stimmt nur, wenn Sie annehmen, dass die rechte Hälfte des Bildes ein Post-Process-Effekt ist. Die linke Hälfte zeigt vollständig das Aliasing, da jede Photosite oder jedes Korn belichtet ist und der Rand jedes Pixels stark von den Nachbarn getrennt ist, da keine Unterabtastung erfolgt
Andrew,

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Ich verfolge nicht, was du sagst. Wo genau wird das Aliasing demonstriert?
Scottbb

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Ja. Oder besser gesagt, es kann; das heißt nicht unbedingt, dass es so ist. Der Film hat eine endliche Anzahl diskreter Moleküle, die auf Licht reagieren. jedes ist eine Probe. Aliasing tritt immer dann auf, wenn weniger Samples als zur Darstellung der Bandbreite des Signals erforderlich sind. Oder aus der entgegengesetzten Perspektive, wenn das Signal nicht bandbegrenzt genug ist, um der Anzahl der zu nehmenden Abtastungen zu entsprechen.

Passiert Aliasing tatsächlich? Ob es sich bei Ihrer Kamera um eine Filmkamera oder eine Digitalkamera handelt, hängt von der Optik ab: Durch die Einschränkungen der Objektive wird das Bild, das den Film / Sensor erreicht, unterhalb der Nyquist-Frequenz für die Abtastung effektiv bandbegrenzt.


-6

Aliasing ist ein Begriff im Computerjargon. Es ist eine Verfälschung oder eine falsche Identifizierung.

Herkömmliche chemische Fotografie (fotografische Filme und Fotodrucke) ist häufig mit Verfälschungen, falschen Identifikationen usw. behaftet.

Erstens ist unsachgemäßes Rendern: Wir wollen ein getreues Bild. In der Schwarzweißfotografie möchten wir eine korrekte monochromatische Wiedergabe. Mit anderen Worten, wir haben eine vorgefasste Vorstellung davon, wie die verschiedenen Farben in der Natur als Graustufen wiedergegeben werden sollen. Es hat über 150 Jahre gedauert, Filmrezepte anzupassen, und wir sind noch nicht da (auch digital leidet).

Gleiches gilt für Farbbilder. Die Farbempfindlichkeiten von Filmen werden seit über 100 Jahren fein abgestimmt. Noch nicht da (das gleiche gilt für digital).

Film ist eine klare Unterlage, die auf Vorder- und Rückseite mehrfach mit verschiedenen Schichten von Goodies beschichtet ist. Einige Farbfilme haben bis zu 17 Schichten. An den Übergängen der Schichten treten Reflexionen auf. Super helle Motivhighlights durchdringen alle Schichten und werden dann von hinten in den Film reflektiert. Dies führt dazu, dass sich ein winziger Bereich der Belichtung ausbreitet und um das Highlight einen Heiligenschein bildet. Dies nennt man Lichthof.

Die Filmschichten mit Ausnahme der Lichthofschutzschicht sollten transparent sein. Aber leider haben sie Trübung. Diese Matschigkeit verzerrt das Bild. Der transparente Foliensockel erzeugt „Lichtleitungen“. Streulicht, das zwischen Kreuzungen gefangen ist, bewegt sich herum und setzt so Nebel frei.

Es gibt Hunderte anderer Bildverzerrungsphänomene; Viele davon sind sowohl im Film als auch im digitalen Bereich verbreitet. Wenn es darum geht, wo das Gummi auf die Straße trifft, haben sowohl Digital als auch Film Vor- und Nachteile.

Wenn Fotos durch Drucken (Lithografie oder analog) reproduziert werden, wird das Original über eine Leinwand (Gurtband oder Lineal) neu fotografiert. Das Ergebnis ist ein „Halbton“. Dies sind die in Büchern und Zeitungen abgedruckten Bilder. Das Bild unterliegt einem Aliasing. Diese Seuche ist für Digital und Film gleich.


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Diese Antwort scheint darauf hinzudeuten, dass Aliasing ein Oberbegriff für Verzerrung oder falsche Identifizierung ist. Das ist einfach falsch Aliasing ist ein sehr spezifischer Begriff aus der Signalverarbeitung. Es bezieht sich auf die Eigenschaft, bei der durch Signale (räumlich oder zeitlich) mit Frequenzen oberhalb der Nyquist-Frequenz Signale mit niedrigerer Frequenz wiedergegeben werden. Ich empfehle Ihnen dringend, diesen Link zu lesen: en.wikipedia.org/wiki/Nyquist_frequency . Der Rest der Antwort ist zwar zutreffend, hat jedoch größtenteils nichts mit der ursprünglichen Frage zu tun.
Eric Shain

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Obwohl es bei dieser Antwort einige grundlegende Probleme gibt, erzeugen Halbtonbilder eine Form von analogem Aliasing, ähnlich wie es viele analoge Audioeffektpedale mit Tremolo konnten, als die Frequenz der Tonhöhe eine Harmonische der Frequenz der war Tremolo.
Michael C

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Der letzte Absatz enthält den Kern von etwas Interessantem, das mit der Frage zusammenhängt.
Carsten S

Eigentlich werde ich sagen, dass es viele wertvolle Informationen gibt, beginnend mit dem vierten Absatz und weiter unten. Es erklärt einiges über den Unterschied zwischen dem Aussehen von Film und Digital.
Andrew

@CarstenS Der letzte Absatz befasst sich mit dem Drucken über einen Bildschirm. Das Aliasing kommt vom Bildschirm, nicht vom Film - es geht um die Interferenz zweier verschiedener Muster. Der Bildschirm hat ein Muster, der Film fängt nur das Muster ein, das der Szene eigen ist.
Mark Ransom
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