Interpolacija digitalne slike
 
  Pocetna stranicaO autoruKomentari  
  UVOD REZOLUCIJA I INTERPOLACIJA RASTER ILI VEKTOR SKRIVANJE ARTEFAKTA PROGRAMI LITERATURA  

 

Slika sastavljena od piksela naziva se još i rasterska slika. Pri smanjivanju rezolucije ovakve slike, na primjer da bismo je prikazali na Internetu, postupak interpolacije se svodi na smanjenje broja piksela i od manje je važnosti za ovaj tekst, jer umanjena slika ima svrhu u kojoj detalji i nisu presudno važni. Jedino ćemo napomenuti da se detalji izgubljeni umanjenjem ne mogu vratiti nikakvim naknadnim postupkom povećavanja. Takva magija ne postoji i zato za sve fotografe važi Zakon o zaštiti originala – bilo kakvu obradu ćete raditi na kopiji izvorne slike, a original neizostavno obezbjedite snimanjem na CD ili na drugu lokaciju na tvrdom disku.

Mnogo zanimljiviji dio odnosi se na interpolaciju pri povećanju rezolucije. Pošto se detalji kojih nema ne mogu ni rekonstruisati, smisao ovog postupka zapravo je održavanje postojećih detalja slike na nivou prihvatljivom za određeno povećanje. Ukoliko ste iskusan korisnik Photoshopa, oslonićete se na svoje znanje i sami pripremiti snimak. Ako pak iskustva nemate, izradu snimka prepustite laboratoriji, jer mašine koje se tamo koriste po pravilu imaju uslužne programe koji to rade prilično dobro. Ali krenimo redom.

Tipove interpolacionih algoritama možemo grubo podijeliti na adaptivne i neadaptivne. U neadaptivne spadaju nearest neighbor, bilinear, bicubic, spline, sinc, lanczos i slični, a prva tri su dio gotovo svakog programa za obradu slika.

 

Pokušaćemo da prikažemo efekat primjene ovih metoda na fotografiji s koje je skinut uzorak od 300 procenata.
Okvir na fotografiji označava zonu koja je uveličana za približno 300 posto.  
Nearest neighbor (najbliži susjed) najjednostavniji je metod i svodi se na razmatranje samo jednog piksela – onog najbližeg interpolacionoj tački. Vizuelni efekat nije prijatan, pošto dovodi do uočljive „pikselizacije“. Njegova jedina prednost je relativno brza obrada.
Rezultat primjene algoritma Nearest neighbor.  
Algoritam bilinear je napredniji i složeniji metod, koji razmatra četiri piksela oko nove tačke da bi joj odredio prosječnu vrijednost boje i osvjetljenja. Rezultat su mnogo glatkiji prelazi, ali i očigledno zamućenje.
Rezultat primjene algoritma Bilinear.  
Algoritam Bicubic ide korak dalje u odnosu na Bilinear. Razmatranje obuhvata 16 okolnih piksela, pri čemu u proračunu bliži imaju više uticaja na izgled interpolirane tačke od onih udaljenijih. Ovaj metod daje oštriju sliku i bolje rezultate od prethodna dva i izvesno predstavlja najbolji kompromis kvaliteta i brzine izračunavanja.
Rezultat primene algoritma Bicubic.  

Rezultat primjene adaptivnog algoritma kompanije Kneson, ugrađenog u njen program Imagener.
Spline i sinc, neadaptivni algoritmi višeg reda, u obzir uzimaju još veći broj okolnih piksela i stoga su složeniji za izračunavanje. Oni su korisni ako u obradi fotografije dolazi do rotacija ili distorzija. U suprotnom, ako se radi o čistom povećanju u jednom koraku, nemaju vizuelnih prednosti u odnosu na algoritam Bicubic.

Nažalost, čak i najnapredniji neadaptivni algoritmi relativno brzo pokazuju artefakte, vizuelno neprijatne pojave koje se javljaju kao posljedica traženja balansa između povećanja i optimalnog prikazivanja detalja.

Kada je taj problem uočen, pojedine kompanije su pristupile usavršavanju adaptivnih algoritama, koji imaju određeni stepen „inteligencije“, jer pri obradi fotografija različito tretiraju oblasti kontinualnog tona od područja s oštrim prelazima.
   

Najčešći problemi (artefakti) koji se javljaju pri povećanju pomoću neadaptivnih algoritama: 1. Nazubljene ivice; 2. Zamućenje; 3. Bijeli rub usljed pretjeranog izoštravanja.
Na kontinualnom tonu oni primjenjuju slične proračune kao i neadaptivni algoritmi, ali reaguju sasvim drugačije na područjima visokog kontrasta, odnosno na mjestima gdje se najprije javljaju neprijatni artefakti.Prvi popularan program ovoga tipa bio je Genuine Fractals kompanije Altamira. On je isprva zamišljen kao sredstvo za fraktalnu kompresiju fotografija kako bi se omogućila njihova brža razmjena tada sporim Internet vezama, ali uz očuvan kvalitet. Međutim, kvalitetan algoritam vektorizacije rasterske slike pokazao se i kao veoma pogodan za očuvanje detalja pri velikim povećanjima.
Mada su adaptivni algoritmi veliki napredak u tehnici interpolacije, ni oni nisu bez mana. Dopustite li posmatraču da takvom snimku priđe blizu, on će lako uočiti „nefotografski“ izgled neobično pravilno raspoređenih piksela. S druge strane, artefakti koje uvode adaptivni algoritmi mogu prevariti oko posmatrača i dati subjektivno veoma dobar izgled prirodnih tekstura, kao što su zelene površine na pejzažima.

 

 

 
       
      Copyrighted