Piksel rengini belirlemek için en uygun gauss dağılım yarıçapı nedir?

Bir piksel değerini hesaplamak için görüntü düzlemindeki noktaların bir gauss dağılımını kullanarak, son görüntüde hangi yarıçap / standart sapma en fazla bilgiyi verecektir? Çok büyük bir yarıçap bulanık bir görüntü verir ve çok küçük bir yarıçap pikselden daha küçük olan bilgileri ihmal eder, böylece son görüntüye katkıda bulunmaz. Optimum uzlaşma nerede? Bu sorunun tek bir cevabı var mı veya değişebileceği koşullar var mı?

Bunu raytracing ile ilgili olarak düşünüyorum ama bir görüntüyü küçültmek gibi şeylere eşit olarak uygulanacağını hayal ediyorum. Yanıtlar farklı olduğunda, sürekli bir görüntü düzlemini örneklerken nelerin geçerli olduğunu merak ediyorum, böylece daha büyük bir görüntüdeki piksellerin konumları en uygun yarıçapı belirlemek için kullanılamaz.

Gerçekten optimal bir yarıçap olduğundan emin değilim - görüntünün nasıl göründüğüne bağlı olarak öznel bir mesele olacak. Dediğiniz gibi, çok büyük bir yarıçap bulanıklaşmaya, çok küçük bir yarıçap da örtüşme ile sonuçlanır.

Sigma = 0,5 piksel ayarlamayı seviyorum, böylece toplam yarıçap yaklaşık 1,5 pikseldir (Gauss'un ağırlığının çoğunun ortalamasının ± 3 sigma içinde olması nedeniyle). Deneyimime göre, bulanıklaştırma ve yumuşatma arasında iyi bir denge sağlar, ancak bu sadece benim zevkimdir, herhangi bir nesnel düşünceye dayanmaz.

Bu arada, geçen yıl yazdığım kenar yumuşatma ile ilgili bir blog yazısının bir parçası olarak (bu sitenin önceki enkarnasyonuna gönderdiğim bir cevaba dayanarak!), Sentetik bir test görüntüsüne karşı çeşitli kenar yumuşatma çekirdeklerini test ettim ve çıktı benim öznel favorim olarak 0.5 px Gaussian.

Birinin ufka doğru uzanan tekdüze bir siyah beyaz dama tahtası desenine sahip düz bir zeminin resmini oluşturduğunu düşünün; dama, kameranın yakınındaki noktalarda açıkça görülebilecek kadar büyüktür, ancak ufkun yanında ayırt edilebilecek kadar büyük değildir.

Ufuk yakınında, zemin basitçe düzgün gri olarak görünmelidir. Kameranın yanında, dama belirgin görünmelidir. Kamera ve ufuk arasında zeminin görünümü bir şekilde bu iki uç arasında geçiş yapmalıdır.

Sahneye çok koyun kesimi olan bir boşluk filtresi yerleştirilirse, zeminin damalıdan griye doğru gittiği belirli bir mesafe olacaktır. Biri daha sığ bir filtre kullanırsa, geçiş çok daha kademeli olacaktır, ancak orijinal "kesme" mesafesine yakın şeyler, aksi takdirde olduğundan daha az keskin olacaktır.

Bir "duvar" eklenirse veya zeminin uzak kısımlarını gizlemek için sahneyi kırpırsa, damalı zeminin herhangi bir kısmının griye bulanıklaştırılmasına gerek kalmayacaksa, en dik sonuçlar kullanılarak en iyi sonuçlar elde edilir. en keskin görüntüyü verir. Daha sığ bir filtre kullanmak, zaten görünmeyecek kötü bir geçişi önlemek amacıyla görüntü netliğinden vazgeçecektir.

Bu şekilde ne tür bir filtre kullanacağının anlaşılması, görüntülenecek bilgilerin uzaysal frekans içeriği hakkında bir şeyler bilmesini gerektirir. Görüntü Nyquist'e yaklaşacak ilgi çekici bir şey içermiyorsa, dik bir filtre kullanmak en keskin sonuçları verecektir. Bununla birlikte, görüntü içeriği Nyquist'i aşarsa, kademeli bir filtre kullanmak çirkin "geçişleri" önler. Hiçbir vaka tüm durumlar için uygun olmayacaktır.

Benim düşünceme ve deneyime göre, tek odaklı bir cevap olduğunu düşünmüyorum ... temelde literatürde kolayca uyarlanabilir filtrelerin örneğini (yani değişken büyüklükte) bulabilirsiniz.

Bence asıl cevap, hem uygulama bağlamıyla (yani donanım veya yazılım, gerçek zamanlı ya da değil) hem de sentezleyeceğiniz sahne türüyle ilişkili olmalıdır (bazı sahneler genellikle sentezlendiğinde farklı türde bir takma ad içerir (kullanıyorum) bu genel terim bilerek)). Temel olarak bilgisayar grafikleri, görüntü sentezi için algoritmaların ve veri yapısının incelenmesidir ve bu tanım herhangi bir uygulama ile sıkı bir şekilde ilişkili değildir.

Tabii ki önemli bir faktör, bir filtreleme işlemiyle ulaşılacak hedefe bile (yani, aşırı bir bulanıklaştırma gerekli olmayabilir ...).

"Görmek güzel" den bahsediyorsanız, "hoş imaj" ın özel bir ölçüsü olmadığını söylediğimde benimle aynı fikirde olabileceğinizi düşünüyorum.