Суперувеличение фотографий с минимумом потерь

Автор: Иван Афанасьев
Опубликовано: 16.09.2011
Источник: SoftKey.info

Практически во всех графических редакторах и программах просмотра фотографий есть функция изменения размера. И если уменьшение производится достаточно легко, то увеличение приводит к ухудшению качества изображения, иногда довольно значительному. Если вы пользовались подобными программами, то, возможно, заметили наличие в том или ином виде инструмента выбора алгоритма передискретизации (resample). Алгоритмы основаны на сложных математических функциях, цель которых максимально убрать искажения, излишнюю размытость и артефакты с фотографии. Наиболее продвинутыми в настоящее время считаются алгоритмы на базе сплайнов.

Сплайны (spline), если верить энциклопедии, - это кусочно заданные функции, совпадающие с функциями более простой природы на каждом элементе разбиения своей области определения. Чтобы было проще понять, справа на иллюстрации красная линия – это кривая Безье, которая и является одним из известных видов сплайна. К слову, самый первый сплайн был изобретен Николаем Лобачевским, известным русским математиком. Его формула впоследствии была названа Исааком Шёнбергом B-Spline (от Basis spline – базовый сплайн).

Окно программы

Рассказ про сплайны был начат потому, что разработчик программы PhotoZoom Classic 4, компания BenVista, обладает патентом на так называемый S-Spline. Информации про этот сплайн нет. Возможно, имеется в виду Smoothing spline. Тем не менее утверждается, что этот алгоритм передискретизации, а особенно его улучшенные модификации S-Spline XL и S-Spline Max (в версии Pro), является самым лучшим средством обработки изображений после их увеличения практически до бесконечности.

Некоторое время назад уже была опубликована статья про тестирование программы для увеличения фотографий. PhotoZoom будет подвергнут тем же тестам, и можно будет увидеть, что получилось. Для начала возьмем фотографию большого размера и уменьшим ее в 8 раз.

Оригинальная фотография

После этого откроем уменьшенное изображение в PhotoZoom и попытаемся вернуть ей первоначальный размер. Уменьшение и последующее увеличение обратно – это метод, при котором наглядно видны происходящие с изображением изменения. В реальной жизни вам редко когда понадобится увеличивать картинку размером с почтовую марку до состояния рекламного плаката. Чаще всего это коррекция изображения перед печатью, после кадрирования, изменения разрешения (количества точек на дюйм).

С обработкой и без

В окне программы видно, как выглядит увеличенное изображение без всякой обработки (слева) и после передискретизации (справа). На самом деле возможности просмотреть фотографию "до" и "после" в PhotoZoom нет, поэтому пришлось воспользоваться спецэффектами.

В программе есть несколько предустановленных настроек, позволяющих улучшить качество изображения в зависимости от типа исходного материала (четкая фотография, графика, рисунок и так далее). Плюс к этому есть пара ручных настроек, отвечающих за степень размытия и сглаживания. В версии Pro их на три больше и есть возможность сохранять свои предустановленные шаблоны.

Сравнение обработанных фотографий

Оригинальный фрагмент

На сравнительной иллюстрации выше показан один и тот же фрагмент фотографии в виде оригинального изображения, увеличенного изображения после восьмикратного уменьшения с ручными настройками и с автоматическими настройками. Контрольный образец – это увеличение сторонней программой с помощью других алгоритмов. Ниже – тот же оригинальный фрагмент целиком, просто для сравнения.

Фотография после увеличения

На первый взгляд качество сильно пострадало, однако напомню, что были созданы более экстремальные условия, чем это может быть на самом деле. К тому же фотография в целом увеличена в достойном качестве, разве что отдельные шерстинки видны не так четко.

Если работать с изображением более гладких и однородных объектов, то результат может быть еще лучше. Субъективно наиболее хорошие результаты получаются с установками для детальной фотографии и для уменьшения артефактов (искажений).

Увеличение в 4 раза

Увеличение в 2 раза

Оригинальное изображение

Эта фотография была уменьшена в два и четыре раза и восстановлена в режимах "Уменьшение шума/артефакт" (первая) и "Фото – подробно" (вторая).

Теперь немного о самой программе. Разработчик утверждает, что программа способна увеличивать изображение до размера миллион на миллион пикселей. Протестировать качество такого увеличения на обычном мониторе сложно. Тем не менее технически она действительно это делает достаточно быстро. Только файл получается размером в несколько гигабайт.

Интерфейс программы достаточно простой. Есть возможность указать требуемый размер или процентное увеличение. Есть удобная возможность указать требуемые размеры печати. То есть если вы хотите напечатать стандартную фотографию 10 на 15 сантиметров, то вы так и указываете в ячейках. Главное - не забыть указать требуемое фотостудией разрешение (точек на дюйм). Далее, есть выбор алгоритма передискретизации – внизу самые простые, вверху – патентованный S-Spline XL. Ручных настроек, как уже было сказано, практически нет, даже в версии Pro. По ощущениям – они и не нужны. Пакетная обработка фотографий есть только в профессиональной версии – имея функцию подгонки под печатный размер, наличие такой возможности напрашивается само собой. Само изображение можно зеркально отразить, повернуть с шагом 90 градусов и обрезать. В общем-то, минимум того, что может потребоваться, не считая того, чего не хватает. Например, изменение масштаба просмотра (zoom), который есть опять же только в версии Pro.

Отдельное слово хотелось бы сказать по поводу русификации программы. Это прекрасный образчик "китайского" перевода.

Английский и русский интерфейс

Установив сразу русский интерфейс, я долго думал, что такое "Партия" в опциях меню. Оказалось, что "Обрезка" (Crop). Также восхищает перевод Maintain aspect ratio (сохранять пропорции сторон) как "Удерживать коэффициент сжатия", Unsharp masking (настройки сглаживания) – "Неточная маскировка". Так что, если вы владеете языком и привыкли работать с графическими программами, лучше оставляйте английский интерфейс, понятнее будет.

Но в остальном программа оставила положительные ощущения. S-Spline действительно работает эффективнее других, и результат увеличения мало отличим от оригинала (относительно конечных целей, конечно). Главное - разумно подходить к процессу и не требовать от программы невозможного. Потому что увеличить картинку, как в кино, чтобы получить больше деталей, увы, пока невозможно.