Jednym z najczęściej zadawanych pytań dotyczących oprogramowania graficznego jest to, jak zwiększyć rozmiar obrazu bez rozmycia i postrzępionych krawędzi. Nowi użytkownicy są często zaskoczeni, gdy zmieniają rozmiar obrazu i stwierdzają, że jakość jest poważnie obniżona. Doświadczeni użytkownicy zbyt dobrze znają ten problem.
Przyczyną degradacji jest to, że typy obrazów bitmapowych lub rastrowych są ograniczone przez ich rozdzielczość w pikselach. Kiedy próbujesz zmienić rozmiar tego typu obrazów, twoje oprogramowanie musi albo zwiększyć rozmiar każdego piksela (co daje postrzępiony obraz), albo musi "odgadnąć" najlepszy sposób dodania pikseli do obrazu, aby go powiększyć.
Nie tak dawno nie było wielu opcji zwiększania rozdzielczości innych niż użycie wbudowanych metod ponownego próbkowania oprogramowania do edycji. Dziś mamy do czynienia z większymi możliwościami niż kiedykolwiek. Oczywiście zawsze najlepiej jest uchwycić potrzebną rozdzielczość od samego początku. Jeśli masz możliwość ponownego skanowania obrazu w wyższej rozdzielczości, zdecydowanie powinieneś to zrobić przed skorzystaniem z rozwiązań programowych. A jeśli masz pieniądze, które możesz umieścić w aparacie o wyższych rozdzielczościach, może się okazać, że pieniądze są wydawane lepiej, niż gdybyś włożył je w rozwiązanie programowe.
Mówiąc to, są chwile, kiedy nie masz innego wyjścia, jak uciekać się do oprogramowania.
Zmiana rozmiaru a ponowne próbkowanie
Większość oprogramowania ma tylko jedno polecenie zarówno do zmiany rozmiaru, jak i ponownego próbkowania. Zmiana rozmiaru obrazu polega na zmianie wymiarów wydruku bez zmiany całkowitych wymiarów w pikselach. Wraz ze wzrostem rozdzielczości rozmiar wydruku zmniejsza się i na odwrót. Zwiększenie rozdzielczości bez zmiany wymiarów w pikselach nie powoduje utraty jakości, ale trzeba poświęcić rozmiar wydruku.
Zmiana rozmiaru obrazu przy użyciu ponownego próbkowania wiąże się jednak ze zmianą wymiarów w pikselach i zawsze powoduje utratę jakości. Dzieje się tak, ponieważ ponowne próbkowanie wykorzystuje proces zwany interpolacją do zwiększania rozmiaru obrazu. Proces interpolacji szacuje wartości pikseli, które oprogramowanie musi utworzyć na podstawie istniejących pikseli na obrazie. Ponowne próbkowanie przez interpolację powoduje poważne rozmycie obrazu o zmienionym rozmiarze, szczególnie w obszarach, w których występują ostre linie i wyraźne zmiany koloru.
Innym aspektem tego problemu jest pojawienie się smartfona, tabletu i odpowiednie skupienie się na pikselu urządzenia. Urządzenia te zawierają od dwóch do trzech pikseli w tej samej przestrzeni zajmowanej przez jeden piksel na ekranie komputera. Przeniesienie obrazu z komputera na urządzenie wymaga utworzenia wielu wersji tego samego obrazu (np.g. 1X, 2X i 3X), aby zapewnić prawidłowe wyświetlanie na urządzeniu. Czy zwiększa się rozmiar obrazu lub zwiększa liczbę pikseli?
Wspólne metody interpolacji
Oprogramowanie do edycji zdjęć zazwyczaj oferuje kilka różnych metod interpolacji do obliczania nowych pikseli, gdy obraz jest zwiększany. Oto opisy trzech metod dostępnych w Photoshopie. Jeśli nie używasz Photoshopa, Twoje oprogramowanie prawdopodobnie oferuje podobne opcje, chociaż mogą używać nieco innej terminologii.
- Bicubic jest najwolniejszy, ale daje najlepsze oszacowanie nowych wartości pikseli.
- Bilinear jest szybszy niż dwusześcienny, ale wykonuje gorzej. Zarówno interpolacja dwusześcienna, jak i dwuliniowa powodują rozmycie obrazu, szczególnie podczas upsamplingu.
- Najbliższy sąsiad nie używa interpolacji. Po prostu pobiera wartość sąsiednich pikseli i dodaje nowe piksele bez ich uśredniania. To wtedy uzyskasz efekt postrzępionych lub schodkowych.
Zauważ, że istnieje więcej niż tylko te trzy metody interpolacji i nawet użycie tej samej metody w innym oprogramowaniu może dać różne wyniki. Photoshop oferuje najlepszą interpolację dwusześcienną spośród innych programów, które porównaliśmy.
Inne metody interpolacji
Kilka innych programów do ulepszania obrazu oferuje inne algorytmy ponownego próbkowania, które twierdzą, że wykonują lepszą pracę nawet niż metoda dwusześcienna programu Photoshop. Niektóre z nich to Lanczos, B-spline i Mitchell. Kilka programów, które oferują te alternatywne metody resamplingu, to Qimage Pro, IrfanView (darmowa przeglądarka obrazów) i Photo Cleaner.
Jeżeli twoje oprogramowanie oferuje jeden z tych algorytmów resamplingu lub inny niewymieniony tutaj, powinieneś z pewnością poeksperymentować z nimi, aby zobaczyć, który daje najlepsze wyniki. Może się nawet okazać, że różne metody interpolacji dają lepsze wyniki w zależności od użytego obrazu.
Interpolacja schodów
Niektórzy odkryli, że lepsze wyniki można uzyskać podczas upsamplingu, zwiększając rozmiar obrazu w kilku małych krokach zamiast w jednym ekstremalnym kroku. Ta technika nazywana jest interpolacją schodów. Jedną z zalet korzystania z interpolacji schodów jest to, że działa ona na obrazach w trybie 16-bitowym i nie wymaga żadnego dodatkowego oprogramowania poza standardowym edytorem zdjęć, takim jak Photoshop.
Koncepcja interpolacji schodów jest prosta: Zamiast używać polecenia rozmiaru obrazu, aby przejść bezpośrednio od 100% do 400%, użyjesz polecenia rozmiaru obrazu i zwiększysz tylko, powiedzmy, 110%. Następnie powtórzyłbyś polecenie tyle razy, ile potrzeba, aby uzyskać wymagany rozmiar. Może to być uciążliwe, jeśli Twoje oprogramowanie nie ma możliwości automatyzacji.
Jeśli używasz Photoshopa 5.0 lub nowszego, możesz kupić akcję interpolacji schodów Freda Mirandy za 15 USD. Znajdziesz tu również więcej informacji i porównania obrazów. Od czasu, gdy ten artykuł został pierwotnie napisany, opracowano nowe algorytmy resamplingu i technologie oprogramowania, które sprawiają, że interpolacja schodowa jest zasadniczo przestarzała.
Prawdziwe fraktale
Oprogramowanie Genuine Fractals firmy LizardTech (dawniej firmy Altamira Group) próbuje przełamać ograniczenia rozdzielczości obrazu dzięki wielokrotnie nagradzanej technologii rozdzielczości na żądanie. Oryginalne fraktale są dostępne dla systemów Windows i Macintosh. Działa jako wtyczka do programu Photoshop i innych edytorów obrazów zgodnych z wtyczkami programu Photoshop. Dzięki niemu możesz kodować pliki o niskiej i średniej rozdzielczości do skalowalnego, wolnego od rozdzielczości formatu o nazwie STiNG (.stn). Te pliki STN można następnie otworzyć w dowolnej wybranej rozdzielczości.
Do niedawna ta technologia była najlepszym sposobem na zwiększenie rozdzielczości. Dzisiaj aparaty i skanery stały się lepsze i spadły, a inwestycja w oryginalne fraktale nie jest tak łatwo uzasadniona jak kiedyś. Jeśli masz możliwość zainwestowania pieniędzy w lepszy sprzęt niż w rozwiązania programowe, zwykle jest to lepsza droga. Mimo to, jak na ekstremalny upsampling, Genuine Fractale są całkiem niesamowite. Oferuje również inne korzyści, takie jak mniejsze zakodowane pliki do archiwizacji i przechowywania.
Wysadzenie Obcej Skóry
Chociaż Genuine Fractals był pierwszym liderem w technologii upscalingu, wtyczka Alien Skin Blow Up do Photoshopa jest warta obejrzenia, jeśli potrzebujesz ekstremalnych powiększenia. Powiększenie obsługuje większość trybów obrazu, w tym obrazy o dużej głębi bitowej. Może zmienić rozmiar warstwowych obrazów bez spłaszczania oraz opcje zmiany rozmiaru w miejscu lub jako nowy obraz.
Blow Up wykorzystuje specjalistyczną metodę ostrzenia i symulowane ziarno filmu, aby poprawić wygląd ekstremalnych powiększeń.
Dolna linia
Oceniając te metody samodzielnego zwiększania rozdzielczości, staraj się nie dać się wciągnąć w to, jak obrazy wyglądają na ekranie. Możliwości Twojej drukarki będą odgrywać dużą rolę w ostatecznych wynikach. Niektóre porównania mogą wydawać się wyraźnie inne na ekranie, ale ledwo dostrzegalne po wydrukowaniu. Zawsze dokonuj ostatecznej oceny na podstawie wydrukowanych wyników.
