모아레 란? 어떻게 피할 수 있습니까?

"moiré"라는 이미지 결함은 무엇입니까? 원인은 무엇이며 어떻게 피하거나 줄일 수 있습니까? "가짜 색상"과 관련이 있습니까?

모아레는 이미지에서 잘못된 패턴을 관찰 할 수있는 일종의 앨리어싱입니다.

5 초마다 빛의 펄스를 보내는 등대와 3 초 동안 등대를보고 3 초 동안이를 볼 수없는 카메라 (또는 다른 관찰자)를 상상해보십시오.

lighthouse:        *....*....*....*....*....*....*....*...
observer:          ***...***...***...***...***...***...***

observed pattern:  *...................*....*....*........

실제로 정기적 인 펄스는 샘플링 주파수가 관찰되는 현상의 주파수와 비슷하지만 다른 것으로 인해 발생하는 시간적 앨리어싱으로 인해 고르지 않은 패턴으로 관찰됩니다. 이것이 고정 프레임 속도를 가진 동영상 카메라에서 관찰 할 때 왜건 휠이 뒤로 회전하는 것처럼 보일 수 있습니다.

모아레는 정확히 같은 현상이지만 시간적 앨리어싱이 아닌 공간적 예입니다. 고정 된 패턴의 픽셀을 가진 센서에 의해 인공 섬유 천과 같은 규칙적인 밝고 어두운 패턴이 이미지화 될 때, 섬유의 균일 성은 훨씬 낮은 주파수 (보다 넓은 간격)에서 인공 패턴으로 이어진다 :

Fir0002 / Flagstaffotos의 이미지. 특허

앨리어싱은 패턴의 주파수가 샘플링 주파수 (센서의 픽셀 밀도)에 가까울 때 최악입니다. 저주파 패턴은 문제가되지 않습니다. 앤티 앨리어싱 필터는 이미지를 흐리게하여 입력 빈도와 앨리어싱 가능성을 줄입니다. 단점은 이것이 반복되지 않는 패턴을 흐리게하여 눈에 띄는 앨리어싱을 유발하지 않는다는 것입니다.

블러 링을 통해 이미지 주파수를 줄이는 대신 샘플링 주파수를 증가시켜 앨리어싱을 완화 할 수 있습니다. 디지털 중형 카메라에는 많은 메가 픽셀이 있지만 더 선명한 렌즈로 인해 앨리어싱이 발생합니다.

앤티 앨리어싱 필터는 거의 모든 35mm DSLR 센서에 표준으로 장착됩니다. 그것들은 제거 될 수 있습니다. 나는 이것을하는 한 회사를 알고 있습니다.

http://www.maxmax.com/hot_rod_visible.htm

장점은 선명도가 높지만 모아레가 더 크다는 것입니다. 임의의 자연 질감 만 촬영하는 경우이 방법이 좋습니다. 일부 디지털 MF 카메라 및 백에는 AA 필터가 없습니다. 직물에 대한 앨리어싱이 얼마나 나쁜지, 그리고 MF가 패션에 자주 사용된다는 사실을 고려할 때, 그 이유에 대한 의견이 나뉩니다. 제 생각에는이 이미지들은 거대한 조명 파워 팩으로 f / 32–f / 45에서 촬영 될 수 있으며 회절은 AA 필터 역할을합니다.

Moiré는 소프트웨어에서 줄일 수 있지만 어느 정도까지는 AA 필터를 사용하는 것이 훨씬 좋습니다. 센서에 AA 필터가없는 경우 렌즈 용 나사 앤티 앨리어스 필터를 얻을 수 있습니다.

모아레는 탈형 공정으로 인해 가색과 관련이 있습니다. (대부분의) 디지털 센서는 단색 장치이므로, 교대로 컬러 필터가 각 픽셀 위에 배치되고 컬러가 보간되어 풀 컬러 이미지를 생성합니다. 고주파수 흑백 패턴을 관찰 할 때, 다른 컬러 필터를 가진 인접 픽셀은 신호에서 각각 피크와 최저점을 볼 수 있으며 이는 입력에 존재하는 다른 컬러로 (거짓) 해석 될 수 있습니다.

디지털 사진에서 모아레 효과는 장면의 미세한 디테일과 센서의 감지 격자 사이의 간섭에서 비롯됩니다. 디스플레이를 위해 그림을 축소 할 때 모아레 패턴을 얻을 수도 있습니다.이 경우 그림의 미세한 세부 사항과 디스플레이의 픽셀 격자 사이에 간섭이 발생합니다.

어느 쪽이든, 여러 가지 다른 효과를 얻을 수 있습니다. 하나는 원본 데이터에 직선 만 포함되어 있어도 곡선 모양입니다. 예를 들어 다음은 직선으로 그려진 합성 된 "그림"입니다. 거의 모든 곳에 곡선 모양이 있습니다.

이 경우, 곡선의 모양은 주로 대각선이 수평 / 수직 그리드로 배열 된 픽셀로 변환되기 때문에 발생하는 라인의 "계단"으로 인해 발생합니다. 디스플레이에서 앤티 앨리어싱을 통해 (대부분) 방지 할 수 있습니다. 앤티 앨리어싱은 부분적으로 조명 된 픽셀을 사용하여 전환을 부드럽게합니다. 위 줄의 작은 부분을 보면 전환 중 하나가 다음과 같이 보일 것입니다.

선을 앤티 앨리어싱으로 수정하면 다음과 같은 중간 회색 값으로 선명한 전환을 채울 수 있습니다.

이렇게 확대하면 선이 훨씬 매끄럽게 보이지 않지만 보통 크기에서는 일반적으로 분명한 개선이 있습니다. 다음은 같은 각도로 그려진 세 개의 선으로 구성된 샘플입니다. 위쪽은 앤티 앨리어싱이없고 위쪽과 두 개의 다른 알고리즘으로 앤티 앨리어싱 된 것입니다.

대부분의 디지털 카메라는 들어오는 빛을 필터링, 거의 같은 일을 미세 A, 그래서 원래의 이미지는이 같은 급격한 전환을 포함하는 경우, 빛의 작은 비트는 이웃 픽셀로 분산 될 것이다, 그래서 그들은 "계단 단계"입력 할 수 있습니다 약간, 그리고 유사하게 전환을 커버.

이 방법으로 빛을 분산 시키면 이미지가 흐려져 (분당) 가시적 인 디테일이 줄어 듭니다. 제조업체가 사용하기로 결정한 AA 양에 관계없이 누군가는 그 제품에 만족하지 않을 것입니다. 강력한 AA 필터는 원본에 존재하지 않았다 세부 사항이 표시되지 않는 보장하지만, 세부 사항의 일부 상실 되었다원본에 존재합니다. 더 약한 AA 필터를 사용하면 세부적인 것처럼 보이지만 실제로는 원본에 포함되지는 않지만 원본에서 세부 정보를 더 많이 볼 수 있습니다. 실질적인 디테일을 잃지 않으면 서 허위 디테일을 방지하는 "완벽한"AA 필터를 생산하는 것은 본질적으로 불가능합니다. 대부분의 타협은 약간의 실제 디테일을 잃지 만 약간의 잘못된 디테일도 허용합니다. 꽤 많은 온라인 포럼에서 일부 특정 카메라 또는 다른 카메라에 AA 필터가 얼마나 강력하게 사용되는지에 대해 오랫동안 토론했습니다.

오랫동안 APS-C 크기 (또는 더 작은)의 센서가있는 모든 카메라에는 AA 필터가 포함되었습니다. 그러나 최근에는 AA 필터가 전혀 없거나 그 효과를 무효화하는 광학 장치가 포함되어 있습니다. 현재 (2017 년 7 월) 다음이 포함됩니다.

• 니콘 D7200, D5500, D5300 및 D3300
• 펜탁스 K3 II, KP, K-S2

35mm 크기 센서가 장착 된 대부분의 최신 카메라에는 AA 필터도 포함되어 있습니다. 오랫동안 Kodak DSLR / n 및 DSLR / c가 아닌 유일한 제품입니다. 몇 년 전에 Nikon은 D800E를 출시했습니다. 여기에는 AA 필터 ¹ 이 없었으며 다음과 같은 고급 카메라 중 일부에서 제외시키는 경향이 시작되었습니다.

• 캐논 5DS R
• 니콘 D810, D810A
• 펜탁스 K1
• 소니 A7R, A7R II, A99 II

참고 : 여러 펜탁스 카메라 (APS-C 및 풀 프레임 센서 모두 포함)에는 센서 시프트 이미징 모드가 포함되어 있습니다 (카메라를 삼각대에 장착 한 경우). 따라서 각 센서 위치에서 풀 컬러 정보를 수집하여 바이어 관련 디모 사이 싱 (거의?)의 필요성을 제거합니다.

대형 디지털 카메라 (예 : Leaf, Hasselblad, Pentax 645D 등)에는 일반적으로 물리적 AA 필터 가 없습니다 . 이 카메라를 사용하면 모든 AA 처리가 소프트웨어로 수행됩니다. 사용 된 소프트웨어 (및 경우에 따라 소프트웨어에 제공되는 매개 변수)에 따라 이들 중 많은 부분이 원래 주제에 전혀 포함되지 않은 잘못된 세부 사항을 생성 할 수 있습니다.

거짓 색상은 밀접한 관련이 있습니다. 그림에서 매우 얇은 흰색 선을 고려하십시오. 그러나 너무 얇아서 선을 따라 어느 지점에서나 하나의 조명 만 켜집니다. 일반적인 Bayer-layout 센서에서는 센서 웰이 배치되어 특정 위치에서 하나의 색상 만 감지됩니다. 얇은 흰색 선은 각 지점에서 하나의 센서 만 밝게 비추기 때문에 흰색으로 표시되지 않고 해당 센서의 색상으로 표시됩니다 (최소 3 개의 센서 웰을 조명해야 함). AA 필터는 들어오는 빛 이 원래의 색에 가까운 것으로 보일 정도로 인접한 센서 우물 전체에 거의 균일 한 조명을 생성 할 수 있도록 빛을 분산시켜이 문제를 예방합니다 .

그러나, 최대 디테일을 복구하려고 시도하는 디 모자 이싱 소프트웨어는이를 어느 정도 취소 할 수 있습니다. 가장 정밀한 디테일을 찾는 과정에서 단일 센서를 잘 켜는 것처럼 작동하는 지점까지 라인을 좁힐 수 있으며, 그렇게하면 라인이 센서의 색상 대신에 센서의 색상을 잘 받아들입니다. 라인 자체의 실제 색상으로, 적어도 3 개의 센서 웰에서 입력이 필요합니다. 다른 알고리즘은 다양한 각도로 가색을 생성하지만 일반적으로 더 많은 세부 정보를 복구하는 알고리즘은 적어도 일부 이미지에서 가색을 생성 할 가능성이 높습니다.

^{1. 기술적으로 실제로는 AA 필터가 있지만 그 뒤에는 AA 필터의 효과를 취소하는 두 번째 필터가 있습니다. 이 원형 교차로 방법은 제조가 다소 쉽습니다. 다른 AA 필터리스 카메라 중 상당수는 동일한 기능을 수행합니다.}

그리고 이것은 단지 이미징 아티팩트가 아닙니다. 한 방향의가는 선이 다른 방향의가는 선과 교차 할 때마다 발생할 수 있습니다. 실들 사이의 공간이 실들보다 더 큰 직물들에서 일반적이며, 그에 의해 빛이 직물의 다른 부분들에서 실들의 패턴을 통과하고 상호 작용할 수있게한다.

이 직물의 무아레는 실제로 카메라가 아닌 눈으로 볼 수 있습니다.

모아레는 간섭 패턴 입니다. 사진 촬영에서는 여성 의류의 미세한 세부 사항이나 건축의 반복적 인 패턴에서 여러 번 발견됩니다.

모아레는 카메라의 해상도를 초과하는 반복적 인 세부 영역이 포함 된 장면으로 인해 발생할 수 있습니다 .

앤티 앨리어스 필터 는 모아레를 줄이거 나 없애고 이미지 선명도를 줄입니다.