¿Se produce aliasing en la fotografía cinematográfica?

He observado alias con fotos y videos digitales. Si bien la película no tiene una resolución infinita , parece que el grano de la película no tiene la regularidad de un sensor digital , por lo que es posible que no se produzcan solapamientos. Incluso con granos de película distribuidos al azar, ¿se produce aliasing en la fotografía de película?

Respuestas (6)

No. El aliasing es el resultado del muestreo , tomando muestras discretas o lecturas de una señal, a una frecuencia lo suficientemente baja como para que las frecuencias en la señal de entrada se confundan con otras frecuencias, de modo que no se puedan distinguir entre sí.

Si el grano de la película se alineara con regularidad, su frecuencia espacial crearía oportunidades para el aliasing, tal como lo hacen los sensores digitales.

Es decir, sí, hay alias :P Aunque muy, muy poco. Incluso los granos distribuidos al azar tendrán una microestructura regular en algunas áreas solo por casualidad. Efectivamente, ninguno como usted dice, casi seguro que nada que un humano pueda detectar con una inspección visual sin ayuda.
El muestreo aleatorio sigue siendo muestreo. El aliasing es el resultado de un muestreo regular.
@Szabolcs Creo que el punto de ttbek era que incluso el muestreo aleatorio eventualmente resultará en una distribución regular a veces.
@MichaelClark Al menos el teorema de Nyquist se generaliza a intervalos de muestreo aleatorio diciendo que la frecuencia promedio define cómo se comportará el muestreo. No tiene nada que ver con la alineación regular ... en.wikipedia.org/wiki/…
el aliasing no es un factor de la configuración de los fotositos... en otras palabras, las filas y columnas de fotositos orientadas ortogonalmente no son la única configuración que genera aliasing, y sin esa configuración exacta entonces no sucede nada. La saturación del fotosito (grano de la película) también juega un papel importante en esto, ya que casi nunca hay un solo camino desde un fotosito (grano de la película), a través de la lente, hasta el mundo exterior.
@Andrew Nunca necesité filas y columnas orientadas ortogonalmente. Solo dije que cuando se alinee con la regularidad , se producirá la oportunidad de crear un alias. Por ejemplo, el muaré que se produce cuando se capturan texturas finas con algunas DSLR de alta resolución, simplemente no se produce con la película. La regularidad del sensor del DLSR es lo que crea el patrón.
@scottbb, el patrón de muaré también ocurre con el ojo humano y puede ocurrir con cámaras de película. Es simplemente el resultado de que se graba un ruido de alta frecuencia, lo que puede ocurrir cuando una cámara está enfocada.
@Andrew No dije que el muaré solo ocurre con lo digital o que no puede ocurrir con la película. Hay muchos patrones de muaré que ocurren antes de que la luz entre en la lente (como mirar a través de múltiples pantallas). Estoy diciendo que el muaré que ocurre debido al patrón de la DSLR no ocurre con la película.
Discutí la película y el ojo humano porque ambos pueden sufrir muaré y, sin embargo, ninguno comparte la orientación de cuadrícula de sus elementos fotosensibles. El grano de la película está espaciado regularmente y, sin embargo, aún puede fotografiar muaré. Está espaciado orgánicamente, no geométricamente, y aun así puede sufrir muaré. Además, el ojo humano tiene dos receptores fotosensibles con distribuciones desiguales y, sin embargo, vemos el muaré con nuestros conos, que tienen una mayor densidad en el área del centro de nuestra visión. Por lo tanto, las distribuciones no geométricas de los fotositos también pueden sufrir aliasing.
@Andrew Esa película o el ojo puede ver / imagen moiré no es lo mismo que causar moiré. El muaré causado por los sensores DSLR es una forma de aliasing introducido por la propia naturaleza del sensor (el patrón de cuadrícula regular). Esa es solo una forma de muaré que existe en el mundo. Pero como mencioné, ver el muaré que se produjo antes de entrar en el sistema óptico (lente y película, o el ojo) no es evidencia de la estructura del elemento sensor en sí mismo que introduce ese muaré.
Pero no hay muarée sin el sistema óptico. La resolución del sistema óptico tiene un impacto dramático en el grado en que se ve el muaré. Cuanto mayor sea la resolución del sistema óptico, menos moiré registrará. ... No hay muaré en la naturaleza, solo el sistema óptico puede definir su forma y carácter. De lo contrario, son solo rayos de luz.
@scottbb... suena bien

Para las imágenes estáticas, los efectos que se describirían con el término "aliasing" no ocurrirán en la película fotográfica porque no hay un espaciado regular o una alineación de los granos fotosensibles, por lo que no hay coincidencia o casi coincidencia de un espaciado regular. patrón y el grano de la película.

Para las imágenes en movimiento, no importa qué medio se utilice para capturar la imagen, a veces puede parecer que algo como las ruedas de un vagón o las hélices giratorias giran en la dirección inversa y/o a velocidades más lentas que su rotación real. Esto se debe a los tiempos regulares en los que se muestrean los fotogramas de la imagen (ya sea la exposición de la película o el muestreo del sensor de imagen). Para la película, este tipo de aliasing es inevitable, porque los fotogramas de la película deben mantenerse estacionarios en la puerta durante un período de exposición y luego avanzar mientras el obturador está cerrado. Esto hace que cada cuadro sea un momento discreto en el tiempo. Si bien la exposición puede ser lo suficientemente larga como para capturar cierta cantidad de desenfoque de movimiento, hay una separación del siguiente cuadro, por lo que puede haber ambigüedad en el movimiento real que se está grabando.

Dado un tamaño de muestra lo suficientemente grande (¿cuántos miles de millones de fotogramas de película se han producido en los últimos 150 años?), la distribución aleatoria del grano de película eventualmente resultará en algunos casos de distribución uniforme de esos granos de película. Decir que ocurre muy raramente en el cine sería correcto. Decir que nunca ocurre en una película fotográfica sería incorrecto.

La respuesta de scottbb es correcta en el sentido de que no se producen alias dentro de una cámara de cine. Sin embargo, algunas formas de aliasing ocurren fuera de la cámara:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Estos patrones de Moiré son visibles tanto para las cámaras de película como para las digitales.

El submuestreo ocurre en todas las cámaras, por lo tanto, también ocurre el aliasing. La existencia del muaré, como me corrigió Scottbb, es libre independientemente de cualquier sistema óptico. Sin embargo, que alguien pueda hacer un patrón muaré sin una cámara digital no significa que las cámaras de película no muestren algún nivel de alias.

Sí... Anti-Aliasing proviene de un solo sitio de fotos que recibe múltiples rayos de luz... en términos de CG, esto se conoce como submuestreo, o muestreo estocástico, dependiendo de su algoritmo de anti-aliasing. Algunas respuestas mencionan que el aliasing no ocurre en la fotografía de películas porque los cristales sensibles a la luz no están alineados en una configuración de cuadrícula perfecta de 4 lados. Esto es irrelevante, ya que el alias puede ocurrir en cualquier forma de fotosita o configuración de cristal sensible a la luz.

Diferentes ejemplos de patrones de aliasing y cómo se verían como grano de película

El mecanismo que ocurre naturalmente en la fotografía de película, que previene los artefactos visuales de aliasing, es que cada cristal sensible a la luz es activado por múltiples rayos de luz donde cada rayo de luz tiene una desviación menor en el vector, por lo tanto lleva una parte ligeramente diferente del imagen. A esto se suman los tiempos de exposición y las ligeras oscilaciones, que reducen drásticamente los artefactos de aliasing.

Otro mecanismo está presente en la fotografía de película que ayuda a reducir los artefactos de aliasing: el pequeño tamaño de los cristales sensibles a la luz. Esto equivale directamente al recuento de píxeles si la cámara fuera digital. Los cristales fotográficos más pequeños significan un número ISO más pequeño, significa menos ruido en la imagen, pero muchos más cristales sensibles a la luz para activar para obtener la exposición adecuada.

Los ISO más altos significan cristales más grandes, lo que a su vez significa que es necesario exponer menos cristales, por lo tanto, fotografía con poca luz o de acción.

La prueba final de que la fotografía de película sufre de aliasing está en el ejemplo de las propias películas ISO más altas. Esa granulosidad, que es la firma de las películas ISO altas, significa que está mirando cada cristal activado por la luz. En otras palabras... cuanto mayor sea el grano de la película (ISO más alto), mayor será el factor de ruido, lo que significa que mayor será el factor de aliasing.

Su imagen no muestra aliasing. Está mostrando dos imágenes en las que la mayoría de la información distintiva se encuentra en las frecuencias espaciales altas. Las versiones filtradas de paso bajo demuestran que su información de baja frecuencia espacial es prácticamente la misma. Pero eso no es aliasing.
@scottbb... Eso solo es cierto si asume que la mitad derecha de la imagen es un efecto posterior al proceso. La mitad izquierda demuestra completamente el alias dado que cada fotosito, o grano, está expuesto, y el borde de cada píxel está claramente separado de sus vecinos debido a que no hay submuestreo.
No estoy siguiendo lo que estás diciendo. ¿Dónde se demuestra exactamente el aliasing?

Sí. O más bien, puede; eso no significa necesariamente que lo haga. La película tiene un número finito de moléculas discretas que reaccionan a la luz; cada uno es una muestra. El alias ocurre cuando el número de muestras es menor que el necesario para representar el ancho de banda de la señal. O desde el punto de vista contrario, siempre que la señal no esté lo suficientemente limitada en la banda correspondiente al número de muestras que se van a tomar.

Ahora, ¿realmente ocurre el aliasing? Ya sea que su cámara sea de película o digital, depende de la óptica: ¿las limitaciones de las lentes limitan efectivamente la banda de la imagen que llega a la película/sensor por debajo de la frecuencia de Nyquist para el muestreo?

Aliasing es un término en la jerga informática. Es distorsión o identificación errónea.

La fotografía química convencional (película fotográfica e impresiones fotográficas) a menudo está plagada de distorsiones, errores de identificación, etc.

La primera es una representación incorrecta: queremos una imagen fiel. En fotografía en blanco y negro, queremos una representación monocromática correcta. En otras palabras, tenemos una noción preconcebida de cómo los diversos colores, en la naturaleza, deberían reproducirse como tonos de gris. Ha llevado más de 150 años, ajustando recetas cinematográficas, y aún no hemos llegado (lo digital también sufre).

Lo mismo es cierto para las imágenes en color. Las sensibilidades de color de las películas se han perfeccionado durante más de 100 años. No allí todavía (lo mismo para digital).

La película es una base transparente, recubierta varias veces tanto por delante como por detrás con varias capas de golosinas. Algunas películas de color tienen hasta 17 capas. En las uniones de las capas se producen reflejos. Además, las luces súper brillantes del sujeto penetrarán en todas las capas y luego se reflejarán nuevamente en la película, exponiéndola desde atrás. Esto da como resultado una extensión de lo que debería ser una pequeña área de exposición que forma un halo alrededor del resaltado. Esto se llama halación.

Las capas de la película, excepto la capa antihalo, deben ser transparentes. Pero, por desgracia, tienen turbidez. Este lodo distorsiona la imagen. La base de película transparente crea "tuberías de luz". La luz perdida, atrapada entre los cruces, viaja, exponiendo así el empañamiento.

Hay cientos de otros fenómenos de distorsión de imágenes; muchos son comunes tanto a la película como a lo digital. Cuando se trata de dónde la goma se encuentra con la carretera, tanto la digital como la cinematográfica tienen ventajas y desventajas.

Cuando las fotografías se reproducen mediante impresión (litografía o análogo), el original se vuelve a fotografiar a través de una pantalla (cinta o regla). El resultado es un “medio tono”. Estas son las imágenes reproducidas en libros y periódicos. La imagen está sujeta a aliasing. Esta plaga es la misma para el digital y el cine.

Esta respuesta parece sugerir que el aliasing es un término genérico para distorsión o identificación errónea. Eso es simplemente incorrecto. Aliasing es un término muy específico del procesamiento de señales. Se refiere a la característica en la que las señales (espaciales o temporales) con frecuencias superiores a la frecuencia de Nyquist se reproducen como señales de frecuencia más baja. Le recomiendo que lea este enlace: en.wikipedia.org/wiki/Nyquist_frequency . El resto de la respuesta, aunque precisa, en su mayor parte no está relacionada con la pregunta original.
Aunque hay algunos problemas fundamentales con esta respuesta, las imágenes de medio tono producen una forma de aliasing analógico de la misma manera que muchos pedales de efectos de audio analógicos con trémolo podrían hacerlo cuando la frecuencia del tono musical era un armónico de la velocidad del sonido. trémolo.
El último párrafo contiene el núcleo de algo interesante y relacionado con la pregunta.
De hecho, voy a decir que hay mucha información valiosa desde el cuarto párrafo hacia abajo. Explica bastante sobre la diferencia entre el aspecto de la película y el digital.
@CarstenS, el último párrafo habla sobre la impresión a través de una pantalla. El alias proviene de la pantalla, no de la película: se trata de la interferencia de dos patrones diferentes. La pantalla tiene un patrón, la película solo captura el patrón inherente a la escena.
¿Se produce aliasing en la fotografía cinematográfica?
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