Зубцы — это артефакты в растровых изображениях , чаще всего из -за сглаживания , [1] которое, в свою очередь, часто вызвано эффектами нелинейного смешивания, создающими высокочастотные компоненты, или отсутствующей или плохой фильтрацией сглаживания перед выборкой.
Зубцы — это ступенчатые линии, которые появляются там, где должны быть «гладкие» прямые или кривые. Например, когда номинально прямая линия без псевдонимов пересекает один пиксель по горизонтали или вертикали, на полпути линии возникает «изгиб», где она пересекает порог от одного пикселя к другому.
Неровности не следует путать с большинством артефактов сжатия , которые представляют собой другое явление.
Зубцы возникают из-за «лестничного эффекта». Это связано с тем, что линия, представленная в растровом режиме, аппроксимируется последовательностью пикселей. Зубцы могут возникать по разным причинам, наиболее распространенной из которых является то, что устройство вывода ( монитор или принтер ) не имеет достаточного разрешения для изображения плавной линии. [2] Кроме того, неровности часто возникают при преобразовании растрового изображения в другое разрешение. Это одно из преимуществ векторной графики перед растровой — результат выглядит одинаково независимо от разрешения устройства вывода.
Эффект ступенек можно несколько уменьшить с помощью графической техники, известной как пространственное сглаживание . Сглаживание сглаживает неровные линии, окружая неровности прозрачными пикселями , имитируя появление частично заполненных пикселей. Обратной стороной сглаживания является то, что оно снижает контрастность (вместо резких переходов между черным и белым появляются оттенки серого), и в результате изображение становится нечетким. Это неизбежный компромисс: если разрешение недостаточно для отображения желаемых деталей, результат будет либо неровным, либо нечетким, либо какой-то комбинацией того и другого.
Кроме того, неровности часто возникают при преобразовании растрового изображения в другое разрешение. Они могут возникать по разным причинам, наиболее распространенной из которых является то, что устройство вывода (монитор или принтер) не имеет достаточного разрешения для изображения плавной линии.
В компьютерной графике в реальном времени, особенно в играх, сглаживание используется для полного удаления неровностей, созданных краями многоугольников и других линий. Некоторые разработчики видеоигр не включают сглаживание по умолчанию для своих игр, поскольку предполагаемое оборудование недостаточно мощное, чтобы обеспечить плавность кадров в секунду, если сглаживание включено. На игровых консолях восьмого поколения , таких как PlayStation 4 и Xbox One , сглаживание и частота кадров были значительно улучшены. Зубцы в растровых изображениях, таких как спрайты и материалы поверхностей, чаще всего устраняются с помощью отдельных процедур фильтрации текстур , которые гораздо проще выполнить, чем фильтрацию сглаживания. Фильтрация текстур стала повсеместной на ПК после появления графического процессора Voodoo от 3Dfx .
В игре Rescue on Fractalus 1985 года! для 8-битных компьютеров Atari графика, изображающая кабину космического корабля игрока, содержит две оконные стойки, которые не сглажены и поэтому очень «зубчатые». Разработчики посмеялись над этим и назвали внутриигровых врагов «Джагги», а также изначально назвали игру Behind Jaggi Lines! . Последняя идея была отвергнута отделом маркетинга перед выпуском. [3]