Co to jest skalowanie obrazu?
Skalowanie obrazu to proces grafiki komputerowej, który zwiększa lub zmniejsza rozmiar obrazu cyfrowego. Obraz można przeskalować bezpośrednio za pomocą przeglądarki zdjęć lub oprogramowania do edycji, lub można to zrobić automatycznie przez program, aby dopasować obraz do obszaru o innym rozmiarze. Zmniejszanie obrazu, tak jak ma to miejsce w przypadku tworzenia miniaturek, może wykorzystywać kilka metod, ale w dużej mierze wykorzystuje pewien rodzaj próbkowania, zwany undersamplingiem, w celu zmniejszenia obrazu i utrzymania oryginalnej jakości. Zwiększenie rozmiaru obrazu może być bardziej złożone, ponieważ liczba pikseli wymagana do wypełnienia większego obszaru jest większa niż liczba pikseli na oryginalnym obrazie. Gdy skalowanie obrazu jest stosowane w celu zwiększenia rozmiaru obrazu, jeden z kilku algorytmów jest używany do przybliżania koloru dodatkowych pikseli na większym obrazie.
Istnieją trzy główne typy algorytmów, które można zastosować w skalowaniu obrazu w celu zwiększenia jego rozmiaru. Najprostsza wersja pobiera każdy oryginalny piksel z obrazu źródłowego i kopiuje go do odpowiedniej pozycji na większym obrazie. Spowoduje to pozostawienie przerw między pikselami na większym obrazie, które są wypełnione poprzez przypisanie pustym pikselom koloru piksela źródłowego na lewo od bieżącej lokalizacji. To w efekcie zwielokrotnia obraz i jego dane na większy obszar. Podczas gdy ta metoda, zwana najbliższym sąsiadem, skutecznie zapobiega utracie danych, zwykle zmniejsza się jakość wynikowa po skalowaniu obrazu, ponieważ powiększone bloki poszczególnych pikseli będą wyraźnie widoczne.
Inne algorytmy skalowania obrazu działają poprzez wypełnianie pustych przestrzeni w powiększonym obrazie pikselami, których kolor zależy od koloru otaczających go pikseli. Algorytmy te, zwane interpolacją dwuliniową i dwuububową, zasadniczo uśredniają kolor pikseli źródłowych otaczających dany piksel, a następnie wypełniają puste przestrzenie na większym obrazie obliczoną średnią kolorów. Chociaż wyniki są płynniejsze niż skalowanie obrazów najbliższego sąsiada, obrazy, które są przeskalowane zbyt duże, mogą stać się rozmyte i pełne niewyraźnych bloków kolorów.
Trzeci typ algorytmu skalowania obrazu wykorzystuje formę rozpoznawania wzoru w celu identyfikacji różnych obszarów powiększanego obrazu, a następnie próbuje uporządkować brakujące piksele. Ta metoda może dawać dobre wyniki, ale może także zacząć tworzyć wizualne artefakty na obrazie, im więcej razy algorytm zostanie zastosowany. Skalowanie obrazów w ten sposób jest potencjalnie drogie obliczeniowo dla pełnokolorowych obrazów fotograficznych, a także może wymagać więcej pamięci niż inne rodzaje skalowania.
Skalowania obrazu można także użyć do zmniejszenia rozmiaru obrazu cyfrowego. Mniejszy obraz będzie miał mniej pikseli niż obraz źródłowy, więc większość algorytmów zapewnia dość dobre wyniki. Algorytmy zmniejszania rozmiaru obrazu są podobne do algorytmów stosowanych do zwiększania rozmiaru, chociaż proces jest wykonywany w odwrotnej kolejności. Piksele obrazu źródłowego są uśredniane dla danego obszaru i łączone w pojedynczy piksel, który jest umieszczany na nowym, mniejszym obrazie w odpowiednim miejscu.