Was ist Bildskalierung?
Die Bildskalierung ist ein Computergrafikprozess, der die Größe eines digitalen Bildes vergrößert oder verkleinert. Ein Bild kann explizit mit einem Bildbetrachter oder einer Bearbeitungssoftware skaliert werden, oder es kann automatisch von einem Programm durchgeführt werden, um ein Bild in einen Bereich mit einer anderen Größe einzupassen. Das Verkleinern eines Bildes, wie es zum Erstellen von Miniaturbildern erfolgt, kann auf verschiedene Arten erfolgen, verwendet jedoch weitgehend eine Art von Abtastung, die als Unterabtastung bezeichnet wird, um das Bild zu verkleinern und die ursprüngliche Qualität beizubehalten. Das Vergrößern eines Bildes kann komplexer sein, da die Anzahl der zum Ausfüllen des größeren Bereichs erforderlichen Pixel größer ist als die Anzahl der Pixel im Originalbild. Wenn die Bildskalierung verwendet wird, um die Größe eines Bildes zu erhöhen, wird einer von mehreren Algorithmen verwendet, um die Farbe der zusätzlichen Pixel im größeren Bild zu approximieren.
Es gibt drei Haupttypen von Algorithmen, die bei der Bildskalierung verwendet werden können, um die Größe eines Bildes zu erhöhen. In der einfachsten Version wird jedes Originalpixel im Quellbild an die entsprechende Position im größeren Bild kopiert. Dadurch entstehen Lücken zwischen den Pixeln im größeren Bild, die ausgefüllt werden, indem den leeren Pixeln die Farbe des Quellpixels links von der aktuellen Position zugewiesen wird. Auf diese Weise werden ein Bild und seine Daten in einem größeren Bereich multipliziert. Während dieses Verfahren, das als nächster Nachbar bezeichnet wird, Datenverlust wirksam verhindert, leidet die resultierende Qualität nach der Bildskalierung normalerweise, da die vergrößerten Blöcke einzelner Pixel deutlich sichtbar sind.
Andere Bildskalierungsalgorithmen füllen die leeren Bereiche eines vergrößerten Bildes mit Pixeln aus, deren Farbe durch die Farbe der sie umgebenden Pixel bestimmt wird. Diese Algorithmen, die als bilineare Interpolation und bikubische Interpolation bezeichnet werden, mitteln im Wesentlichen die Farbe der ein bestimmtes Pixel umgebenden Quellpixel und füllen dann die leeren Stellen im größeren Bild mit dem berechneten Farbmittel. Während die Ergebnisse weicher sind als die Skalierung von Bildern in der Nähe des Nachbarn, können zu große Bilder verschwommen und voller undeutlicher Farbblöcke sein.
Ein dritter Typ von Bildskalierungsalgorithmus verwendet eine Form der Mustererkennung, um die verschiedenen Bereiche eines Bildes zu identifizieren, die vergrößert werden, und versucht dann, die fehlenden Pixel zu strukturieren. Diese Methode kann zu guten Ergebnissen führen, aber auch zu visuellen Artefakten innerhalb eines Bildes, je öfter der Algorithmus angewendet wird. Das Skalieren von Bildern auf diese Weise ist potenziell rechenintensiv für fotografische Vollfarbenbilder und erfordert möglicherweise mehr Speicher als andere Skalierungsarten.
Die Bildskalierung kann auch verwendet werden, um die Größe eines digitalen Bildes zu verringern. Das kleinere Bild hat weniger Pixel als das Quellbild, sodass die meisten Algorithmen ziemlich gute Ergebnisse liefern. Algorithmen zum Verkleinern eines Bildes ähneln denen zum Vergrößern des Bildes, obwohl der Vorgang in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt wird. Die Pixel im Quellbild werden für einen Bereich gemittelt und zu einem einzelnen Pixel kombiniert, das im neuen, kleineren Bild an der entsprechenden Stelle platziert wird.