Upsampling i downsampling w Photoshopie – wyjaśnienie

Upsampling i downsampling to dwa konkretne przypadki procesu znanego jako „próbkowanie” (resampling). Kiedy zmieniasz rozmiar obrazu w Photoshopie – zwiększając lub zmniejszając jego rozdzielczość albo wymiary – program musi przeliczyć piksele, aby wypełnić nowe miejsca przy powiększaniu lub zdecydować, które z istniejących pikseli zachować przy pomniejszaniu.

Tło

Podczas fotografowania sceny cyfrowy aparat zamienia ją w siatkę pikseli. To samo zachodzi przy skanowaniu zdjęcia czy dokumentu. Proces ten nazywamy „próbkowaniem”.

Gdy obraz już istnieje w formie cyfrowej, nie posiadamy żadnych dodatkowych informacji o rzeczywistości poza pikselami. Dlatego przy zmianie rozmiaru Photoshop nie może uzupełnić braków rzeczywistymi danymi – musi „próbkować” obraz ponownie, tworząc przybliżenie oryginalnej sceny.

Upsampling

Upsampling to rodzaj resamplingu wykonywany przy powiększaniu obrazu. Powiększając zdjęcie, odległości między oryginalnymi pikselami rosną, a program musi „wymyślić” nowe piksele, bazując na przybliżeniu sceny.

Downsampling

Downsampling to przeciwieństwo upsampling, stosowane przy zmniejszaniu obrazu. Chociaż nie trzeba wypełniać nowej przestrzeni, Photoshop wciąż używa przybliżenia, aby zachować jak najwięcej informacji.

Przykład: przy obrazie z naprzemiennie czarnymi i białymi pikselami, prosty wybór co drugiego piksela przy zmniejszeniu o połowę dałby jednolitą czarną lub białą całość. Lepsza metoda interpolacji zapobiega utracie takich detali.

Interpolacja

Przybliżenia wykorzystywane w upsampling i downsampling generowane są przez proces zwany „interpolacją”. Przy powiększaniu Photoshop oblicza nowe piksele jako średnie wartości sąsiadujących pikseli w oryginale. Podobne obliczenia wykonuje przy zmniejszaniu, aby odpowiednio połączyć oryginalne piksele.

Metody

Photoshop oferuje trzy podstawowe metody interpolacji. Interpolacja najbliższego sąsiada (nearest‑neighbor) przypisuje nowemu pikselowi kolor najbliższego oryginalnego, co skutkuje „pikselowanym” i niskiej jakości obrazem.

Bilinearna i bikubiczna to metody dające wyższą jakość. Interpolacja bilinearna wykorzystuje średnie z czterech najbliższych pikseli, natomiast bikubiczna – z szesnastu. Choć w wielu przypadkach efekty wyglądają podobnie, dodatkowe informacje użyte w bikubicznym pomagają zachować drobne detale zarówno przy powiększaniu, jak i zmniejszaniu.