数字图像入门 浅谈抗锯齿

数字图像是个整数矩阵[不包括矢量图像]，每一个整数代表一个像素。但像素是什么形状的呢？其实并没有定义，但它需要一个形态的展示，以方便显示和被编辑。像素在绘图软件、操作系统中，均显示为小方形，因此你可以将简单的将数字图片理解为由N多小方块的像素组成，这些小方块是图像的最基本构成元素，它不可被分割。不管你看到的图片表现的是人、还是物或者其他图案，它均是各种颜色的小方块组合排列而成。疑问产生了。

锯齿的边缘

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锯齿的边缘

如果要绘制一个圆形会怎样？答案是明确的，它依然会由各种小方块组成，这意味着圆形的边缘不会是光滑的，而会呈现出锯齿形的边缘。放大观察，锯齿能看得更加清晰。

点阵图像不可避免的产生锯齿边缘

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点阵图像不可避免的产生锯齿边缘

将显示的文字放大看，也会看到它是由小方块组成，因此不可避免的出现锯齿。为了让图像、文字有更好的显示效果，抗锯齿作为一种重要的显示优化技术被广泛应用。

抗锯齿效果演示

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抗锯齿效果演示

抗锯齿效果演示-放大看

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抗锯齿效果演示-放大看

抗锯齿效果演示-进一步放大看

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抗锯齿效果演示-进一步放大看

我们一个实例来观察抗锯齿的效果。会发现在图案和字体的边缘插入了图案本色到背景色之间的过度色，这样看上去边缘会更加柔和，不那么生硬。

那么锯齿一般会出现在什么情况下呢？一般出现在矢量图像[或对象]转成点阵的过程当中[你所看到的矢量图像，在显示时已经被转换成点阵]，字体就是矢量对象，它显示于屏幕时，就会存在这样的一个转换过程，在下要获得更好的显示效果，一般要开启“平滑屏幕字体边缘”这个选项，这个选项就是抗锯齿。在下，针对字体的抗锯齿选项会更加丰富一些。

对于游戏玩家而言，抗锯齿显得尤为重要开启抗锯齿功能，3D物体的边缘就会显得更加平滑真实。但抗锯齿会加大显卡的运算负担，因此涌现了各种各样的算法，例如超级采样抗锯齿（- Anti-，简称SSAA）、多重采样抗锯齿（ Anti-，简称MSAA）、覆盖采样抗锯齿（ Anti-，简称CSAA）等等。

开启和关闭，放大对比

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开启和关闭，放大对比

是微软开发的一项字体增强型显示优化技术，其初衷即为了让字体显示更加光滑细腻。我们可以放大对比一下开启、关闭的差异。会发现，开启后，字体边缘会插入很多彩色的像素，而关闭后，则只是插入灰度像素。实际观看，是开启后的字体更加光滑好看，而且肉眼看，字依然为黑色，并没有因为插入了彩色像素后导致偏色。这是为什么呢？

液晶屏的发光二极管最常见的排列方式[还有其他排列形式]

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液晶屏的发光二极管最常见的排列方式[还有其他排列形式]

在《数字图像入门 用数字记录颜色》[作者:夏昆冈 ]一文中，我们提到所有颜色都是由红绿蓝三原色合成的。液晶显示器的每一个发光单元对应一个像素，由红绿蓝发光点[或者LED或者液晶结构]构成，红绿蓝的发光强度决定合成光的颜色。这种显示原理不同于以往的CRT。假设显示器分辨率为，那么它的发光点个数为()X768，利用发光点的排列，让更靠近字体笔画的发光点最大效能的发光，这样会呈现更纤细的笔画，又能达到平滑的效果，但因此像素会呈现为彩色。人眼的分辨率有限，并不能清晰的分辨每一个像素的色彩，反应到脑中的颜色是这些像素再次合成后的光，插值时，会尽量保持三原色的平衡，合成的光接近或者等于字体应有的颜色。这种显示技术针对液晶显示器优化，也只适合用于液晶的显示，在CRT上显示，效果反而更差，更不能用于打印。如果液晶显示器的发光点的排列方式不同，也需要重新设置。在等操作系统中，也有类似的专门针对液晶屏的优化技术。这些技术均可以视为特殊的、增强型的抗锯齿技术，这种技术主要用于文字显示的优化。

抗锯齿的方式还不止这些，要获得更加精细的效果，最直接的办法就是提高“点”的密度，在打印文件时，一般会设置打印精度，即DPI[Dots Per Inch：点每英寸]，精度越高，其字体、图形的边缘更加平滑。在显示器上，也有类似的概念，成为显示精度，即PPI[ Per Inch：像素每英寸]，典型的例子就是，在保持显示屏物理尺寸不变的情况下，将分辨率提高4倍，显示精度则相应的提高2倍，其改善是明显的，比起前代产品有着更加细腻平滑的显示效果。