Видеосъемка на DSLR. Алиасинг.

Алиасинг (англ. «alias» от латинского «alius» – «другой, иной») -  эффект, приводящий к наложению, неразличимости различных непрерывных сигналов при их дискретизации.

Алиасинг – одна из главных проблем аналогово-цифрового преобразования. Можно сказать, что алиасинг – следствие недостаточной точности оцифровывающей системы. В чем же причина этого явления?

Пиксел «матрицы» цифровой камеры имеет вполне реальный размер. Можно сказать, что алиасинг проявляется тогда, когда размер деталей (будь то текстуры или просто мелкие объекты) сопоставим с размером пиксела.

Используя иллюстрации можно проанализировать условия возникновения алиасинга:

1) фрагмент оригинального изображения (миры)

2) стоп-кадр видео DSLR-камеры

Благодаря оригинальному фрагменту таблицы, можно заключить, что реальное разрешение DSLR–видео порядка 600  линий. Все, что дальше – это ложные детали, артефакты алиасинга.

На видео и фото камерах установлены фильтры, которые устраняют эффект алиасинга - Optical Low Pass Filters (OLPF). Эти  фильтры располагаются перед сенсором и «размывают» все мелкие детали.  Матрица сенсора рассчитана на определенное разрешение и любые более мелкие, чем максимальное разрешение сенсора детали, могут вызвать алиасинг, поэтому в эти системы и ставят OPFL фильтры, чтобы удалить из изображения слишком мелкие подробности. Работу анти-алиасингового фильтра можно оценить по фрагменту тестовой таблицы, снятой на цифровую видеокамеру:

Линии чётко разделены и остаются таковыми, пока хватает разрешения системы. В данном случае  это около 950 линий. Дальше этой точки линии размываются в ровную сплошную массу.

 OPFL - это по сути смягчающий фильтр, размывающий детали  мельче разрешения видеокамеры. Но в случае video-DSLR такой подход невозможен, потому что цифровая зеркальная камера имеет два назначения -  фото и видео.

 Анти-алиасинговые фильтры для фотокамер настраиваются таким образом, чтобы давать максимальное разрешение именно для фотографии, а это значит, что они по определению пропускают слишком много деталей. Производители зеркальных камер с возможностью съемки видео высокого разрешения оставляют приоритет за возможностями фотосъемки.

Справедливости ради стоит отметить, что если артефакты алиасинга не образуют повторяющийся узор, то для зрителя такое видео выглядит качественным и весьма детализированным. Секрет в том, что значительная часть этой детализации - ложная. Однако технология видеосъемки на DSLR имеет ряд преимуществ, помогающих скрыть артефакты алиасинга: большой геометрический размер сенсора и возможность использования светосильной оптики позволяют гибко управлять глубиной резкости, скрывая нежелательные детали.  

Имея представление о выше описанных особенностях видеосъемки на DSLR, можно учитывать их в процессе видеопроизводства, избегая заведомо "проблемных" условий съемки, и как следствие - ухудшение видеоматериала.

dslrtechnology.blogspot.com 2012