Vaizdo perskaitmeninimas: padidinimas, sumažinimas ir interpolacijos metodai

Padidinimas (angl. upsampling) ir sumažinimas (angl. downsampling) yra du specifiniai vaizdo perskaitmeninimo (angl. resampling) procesai. Kai keičiate vaizdo dydį – didinate arba sumažinate jo raišką ar matmenis – „Adobe Photoshop“ turi perskaičiuoti pikselius, kad užpildytų naujus tarpinius taškus arba pasirinktų, kurie originalūs pikseliai išliks.

Fono informacija

Kai fotografuojate natūralų peizažą skaitmenine kamera, vaizdas paverčiamas į diskretų pikselių tinklelį. Tas pats vyksta skenuojant nuotraukas ar dokumentus. Šis procesas vadinamas „mėginių paėmimu“ (angl. sampling). Įkėlus nuotrauką į skaitmeninę terpę, daugiau informacijos apie sceną nebelieka – turime tik pikselius.

Dėl to keičiant vaizdo dydį „Photoshop“ negali atkurti pradinės scenos duomenų, o turi ją „perskaitmeninti“, t.y. sukurti apytikslį vaizdą naudojant algoritmus.

Padidinimas (Upsampling)

Padidinimas yra perskaitmeninimo tipas, kai vaizdas tampa didesnis. Originalūs pikseliai išsidėsto toliau vienas nuo kito, o programa turi „sugeneruoti“ naujus pikselius tarp jų, remdamasi apytiksliais scenos duomenimis.

Sumažinimas (Downsampling)

Sumažinimas yra priešingas procesas – vaizdas tampa mažesnis. Nors nereikia kurti naujų pikselių, „Photoshop“ vis tiek naudoja apytikslį metodą, kad išsaugotų kuo daugiau informacijos.

Pavyzdžiui, jei turime juodai baltą vaizdą su pakaitomis spalvomis, tiesiog imti kas antrą pikselį sumažinus iki pusės suteiktų vienodą spalvą. Todėl naudojamas geresnis apytikslis metodas, kad išlaikytume detalę.

Interpolacija

Apytiksliai vaizdo duomenys gaunami naudojant „interpolaciją“. Didinant vaizdą, „Photoshop“ apskaičiuoja naujus pikselius, vidurindamas aplinkinius originalius pikselius. Sumažinant – atliekama panaši skaičiavimo operacija, kad sujungtų originalius pikselius į naują vaizdą.

Interpolacijos metodai

„Photoshop“ siūlo tris pagrindinius interpolacijos metodus:

• Artimiausio kaimyno (angl. nearest‑neighbor) – kiekvienas naujas pikselis gauna spalvą iš artimiausio originalaus pikselio. Rezultatas dažnai atrodo „blokuotas“ ir žemos kokybės.
• Bilininė (angl. bilinear) – apskaičiuojama keturių aplinkinių pikselių vidurkis, suteikianti švelnesnį perėjimą.
• Bikubinė (angl. bicubic) – naudojama 16 aplinkinių pikselių informacija, todėl išlaikoma smulkesnė detalė tiek didinant, tiek sumažinant.