Растрові зображення регулярно доводиться масштабувати. Хотілося б - з мінімальними втратами якості. Поряд з традиційними, останнім часом активізувалися пошуки альтернативних "джерел" додаткових пікселів.
Растрові зображення регулярно доводиться масштабувати. Хотілося б - з мінімальними втратами якості. Поряд з традиційними, останнім часом активізувалися пошуки альтернативних «джерел» додаткових пікселів.
Чудес не буває - збільшення растрових зображень завжди їх погіршує. Кількість пікселів на одиницю довжини характеризує дозвіл і, фактично, якість. Зростання фізичних обсягів плодить складові елементи (за умови збереження вихідного дозволу). Додаткові пікселі формуються на основі існуючих відповідно до обраного методу перерахунку (інтерполяції), перетворюючого все зображення цілком і намагається «вгадати», які пікселі потрібно додати. Від обраного алгоритму залежить реалістичність результату. Людське око - суддя строгий, але виборчий, чим і користуються творці новітніх версій програм інтерполяції.
Повернемося до спеціалізованих рішень. Минулий рік був на рідкість врожайним: розщедрилися відразу три розробника - HumanSoftware (XFile), Extensis (Pxl SmartScale) і LizardTech (Genuine Fractals). На похвальби творці не скупилися і в анонсах доходили до того, що гарантували збереження якості при збільшенні аж до приголомшливих 1600%. У професіоналів це викликало посмішку - збільшити зображення в 16 разів (!) Без втрат якості неможливо: всі методи інтерполяції побудовані за принципом усереднення параметрів прилеглих пікселів, автоматично згладжує кольорові переходи і ухудшающему чіткість.
Зате деякі розробники згадували, що зображення переводиться в якийсь спеціальний формат, незалежний від кінцевого дозволу картинки. Я був заінтригований гучними заявами і вирішив порівняти «чудо» -Інструменти зі звичайними засобами Adobe Photoshop (в огляд включена і рання, але безсумнівно цікава розробка PhotoZoom).
Тестовим зображенням послужила штучно згенерувала композиція з дрібного контрастного тексту (що може бути «важче» для збереження якості?) І фрагмента фотоякості. На першому тесті, як на лакмусовим папірцем, повинні проявитися всі огріхи алгоритмів інтерполяції. Експерименти включали в себе масштабування в 8 разів для фотозображення і в 16 разів - для штучно згенерованої композиції.
Всі утиліти умовно діляться на дві групи: використовують оригінальні алгоритми масштабування (XFile, Genuine Fractals) і застосовують після масштабування звичайними методами (в основному, bicubic) додаткову обробку (PhotoZoom, SmartScale), штучно підвищуючи різкість зображення.
Adobe Photoshop
Аж до версії Photoshop СS в пакеті були реалізовані класичні способи інтерполяції: Nearest Neighbor, Bicubic, Bilinear.
Nearest Neighbor дає найшвидший і тому грубий результат. Оскільки інтерполяції немає, помітна зубчатість. Bicubic - найскладніший алгоритм (відповідно, кращий і повільний); артефакти частково «зализувати» довколишніми пікселями, але картинка в цілому кілька розмивається. Bilinear - компроміс двох режимів.
У Photoshop CS з'явилися додаткові режими, похідні від bicubic: Bicubic Smoother і Bicubic Sharper. Перший оптимізований для масштабування зі збільшенням, другий - зі зменшенням і максимально зберігає деталі. Якщо його результат призводить до зайвої контрастності, рекомендую стандартний Bicubic.
Багатство можливостей Photoshop.
Зліва направо: Bicubic, Bicubic Smoother і Bicubic Sharper.
Збільшення в 16 і 8 разів
чесна магія
HumanSoftware Xfile
HumanSoftware відома рішеннями початкового і середнього рівнів (AutoCorrect, AutoFocus, AutoMask), і розглянута утиліта не виняток. XFile - це реалізація методу інтерполяції Ланцоша (Lanzcos) у вигляді додаткового модуля для Photoshop. Розробник рекомендує застосовувати утиліту для збільшення не більше ніж в 4 рази. Я думаю, значення навіть завищено: експерименти показали, що якість нітрохи не краще роботи Bicubic в Photoshop.
Крім Lanzcos, в утиліту включений алгоритм власної розробки Human Software - XFile. Ніякими додатковими настройками (крім вказівки ступеня збільшення) модуль необтяжених, що свідчить про його обмеженості і орієнтації на недосвідчених користувачів.
Genuine Fractals Print Pro
Компанія LizardTech відома вузькому колу професіоналів і має в активі напрацювання в області геосистем і зберігання графічної інформації без втрати якості (формат DjVu). Нещодавно вона була поглинена компанією Celartem, давно займається цифровою обробкою зображень.
Як випливає з назви модуля, алгоритм кодування побудований на фрактальних методах, що, тим не менш, практично не позначилося на його продуктивності - швидкість не поступається іншим учасникам тесту.
Робота з GF Print Pro складається з двох етапів. На першому з оригіналу необхідно сформувати файл з розширенням STiNG (STN) - стандартної операцією Photoshop File • Save As (з'явиться в списку всіх доступних форматів). Зазвичай його розмір становить від 1/5 ( «Практично непомітні втрати» - Virtually Loseless) до 1/2 початкового ( «Якість без втрат» - Loseless), стисненого LZW-компресією. В принципі, різниці не помітно, тому сміливо зберігаємо зображення як Virtually Loseless. Потім відкриваємо його через стандартну процедуру (File • Open), після чого вводимо коефіцієнт збільшення.
Серед налаштувань утиліти - завдання кінцевого розміру зображення (у відсотках або пікселях) і якості (Highest, High, Good, Low). На жаль, опцій, що дозволяють гнучкіше підходити до якості, не передбачено, що відчутно обмежує можливості.
Спритність рук?
Друга група утиліт масштабування не використовує оригінальних алгоритмів, будучи, по суті, похідними фільтрів, що коректують чіткість зображення. Вони функціональніша розглянутих раніше за рахунок кількості налаштувань. Самі представницькі розробки - SmartScale і S-Spline.
Shortcut PhotoZoom
Shortcut Software - невелика компанія, які зосередилися на випуску продуктів для поліпшення якості зображень. PhotoZoom (раніше відомий як S-Spline) виконаний у вигляді окремої програми і ілюструє застосування однойменної інтерполяції. Є дві версії - PhotoZoom 2 (для любителів цифрової зйомки) і Pro (для препресс-дизайнерів). Скоро планується вихід утиліти I-Tricks для відновлення якості сильно компрессірованних зображень.
Серед налаштувань PhotoZoom - вибір типу зображення (Photo, Graphics, Text, Generic) і точне підстроювання за допомогою двох груп параметрів. Unsharp masking відповідає за відновлення втраченої різкості, а Fine Tuning надає доступ до більш тонким параметрам. Наскільки вони корисні, сказати важко, адже будь-яка зміна щодо встановлених за замовчуванням погіршує результат. Зате за допомогою Intensity і Radius (група Unsharp masking) можна дечого домогтися: настройки для роботи з текстом не оптимальні (найкращий результат дає максимум Radius і мінімум Intensity - тоді артефакти практично непомітні). Ще є пакетна обробка зображень і підтримка колірної моделі CMYK.
Pxl SmartScale
Extensis особливо представляти не треба, її продукти (MaskPro, Intellihance Pro, Preflight, плагінами під XPress) знайомі всім дизайнерам і верстальщикам. SmartScale (додатковий модуль до Photoshop) - недавнє дітище компанії, яке виросло на хвилі інтересу до розробок подібного типу. За заявою творців, в ньому задіяна оригінальна технологія PixelLive від Celartem: модуль знаходить математичну залежність між яскравістю і кольоровістю пікселів, що дозволяє майже точно зберігати якість, яскравість і контрастність. Як і в S-Spline, технологія застосовується на стадії обробки поста збільшеного зображення.
При установці утиліти в меню Photoshop з'являється пункт Extensis • Pxl SmartScale. Серед налаштувань - завдання в явному вигляді розмірів майбутньої картинки (в пікселях або відсотках) або вибір одного з розмірів сторінки (А5, А4 і т. П.).
Родзинка SmartScale - група додаткових параметрів (палітра Detail), яким відводиться роль пластичних хірургів. Overall Sharpness відповідає за поліпшення різкості, впливаючи на всю картинку глобально. Для тонкої роботи з межами різких колірних переходів є ще три параметра.
Edge Contrast підсилює контраст в прикордонних зонах: чим більше пікселі відрізняються за кольором, тим більший контраст буде додано. Edge Detail встановлює ступінь деталізації на кордоні квітів, а Extreme Edges стане в нагоді при обробці зображень, згенерованих за допомогою комп'ютера (додатково посилений контраст в граничних областях підвищує їх якість). Втім, при обробці фотографій він марний.
Всі установки (preset) зберігаються у вигляді файлу на диску.
Результати тестування
«Чесне» масштабування. Зліва направо: Xfile, GF Print Pro. Збільшення в 16 разів
Зліва направо: Xfile, GF Print Pro. Збільшення в 8 разів
Тести показали, що спеціалізовані утиліти працюють об'єктивно краще, ніж Photoshop, особливо на високих ступенях збільшення. Відносно самих «спецназівців» однозначності немає. Без механізмів постобработки збільшеного зображення ( «чисте» масштабування) прийнятний результат дає лише невисока збільшення (максимум в - 4 рази).
XFile з використанням інтерполяції Lanzcos навіть програє Photoshop. Слабку розробку не рятує і низька ціна. Genuine Fractals Print Pro стоїть на порядок вище. Тут основний упор зроблений на збереження дрібних деталей, але частково приноситься в жертву точність відтворення кордонів. Порівняйте, як утиліта передала зарубки в порівнянні з Extensis, - все як в оригіналі, хоча в цілому об'єкти кілька «брудніше» за рахунок шумоподібних протуберанців, що виходять за межі чітких країв букв. І хоча вони ростуть пропорційно коефіцієнту масштабування, незначність похибок (5% яскравості) дає право вважати Print Pro кращим інструментом для масштабування до 600%. Плюс Print Pro - істотне (в 5 разів) скорочення «ваги» файлу без втрати якості.
Серед «альтернативників» виділити когось важко: усунення артефактів скидається на мистецтво, і результат в значній мірі залежить від професіоналізму сидить за комп'ютером. Але потенціал утиліт високий: за рахунок адаптивних методів фільтрації вони не мають жорстких обмежень на ступінь масштабування, дозволяючи збільшувати зображення куди більше, ніж в 8 разів (правда, в цьому випадку зображення отримує певний наліт штучності). За швидкістю роботи вони майже не відрізняються.
Масштабування з наступною обробкою. Зліва направо - Pxl SmartScale, PhotoZoom
Я вважаю, PhotoZoom нітрохи не поступається PixelLive, хоча грішить артефактами уздовж різкого розмежування колірних переходів (досягають 4% інтенсивності вихідного кольору). Основний недолік PixelLive - розмиті ореоли (до 9% яскравості). На щастя, вони проявляються досить рідко - там, де область контрастного зображення відносно вузька; в інших місцях якість бездоганна.
Який розробці віддати перевагу? Вважаю, пальму першості ділять GF Print Pro і SmartScale. Перша - за рахунок недосяжною іншими утилітами реалістичності результату, друга - за рахунок більшої кількості налаштувань, ніж у PhotoZoom. З їх допомогою можна впливати на ступінь «штучності», якій грішать обидві утиліти. Результати SmartScale вельми пристойні навіть на великих збільшеннях, працює вона спритно. Недолік один - ціна.
практикуючим чарівникам
Верхній ряд, зліва направо (Pxl SmartScale, без підвищення деталировки і з нею). Нижній ряд - PhotoZoom, стандартні установки (Generic) і з включеною опцією Photo Detailed)
Ми розглянули чотири спеціалізовані утиліти для масштабування зображень і з'ясували, що велике значення мають додаткові параметри, що компенсують спотворення, що вносяться різними алгоритмами. Допомагає і здатність «відчувати» зображення - запорука того, що ви зможете «витягнути» з утиліт максимум. Звичайно, за першими результатами однозначно судити про якість утиліт не можна. Папір і екран - речі різні; бажано роздруковувати тестові зображення і лише потім вибирати утиліту. Адже зазвичай всі дрібні огріхи (менше 5% кольору) на папері просто зникають ...
Який би інструмент ви не вибрали, пам'ятайте: будь-яке збільшення неминуче призводить до втрати якості. Отже, розглянуті в огляді вирішення проблеми - компроміс, неприпустимий, коли мова йде про дійсно високій якості, і цілком прийнятний, коли немає інших варіантів.
Resizing або Resampling?
Навпаки, опція Resample (інтерполяція) збільшує розміри зображення, формально зберігаючи його дозвіл. Формально, тому що якість погіршується: вихідне дозвіл 150 dpi «подвійною» картинки фактично знизиться до 75 dpi (хоча в параметрах буде стояти 150 dpi). Щоб якість була якомога ближче до первісного, застосовують різні режими інтерполяції.
HumanSoftware XFile
Ціна: 50 дол.
Доступність: Windows, Mac OS X
Переваги: низька ціна
Недоліки: максимальне збільшення до 200%
Резюме: утиліта для невимогливих користувачів
Genuine Fractals
Ціна: Genuine Fractals (підтримка колірних моделей RGB, Multichannel і Grayscale) - 160 дол .; Genuine Fractals PrintPro (плюс робота з CMYK і CIE-Lab) - 300 дол .; Genuine Fractals LE (розмір вхідного файлу не більше 10 Мбайт, вихідного - 64 Мбайт, максимальний розмір зображення - 1500х2100 пікселів, без пакетної конвертації) - 50 дол.
Доступність: Windows, Mac OS
Переваги: переклад в спеціальний формат значно скорочує обсяг зображення
Недоліки: артефакти зростають пропорційно збільшенню
Резюме: утиліта на рівних конкурує з Pxl SmartScale
Shortcut S-Spline
Ціна: 70 дол.
Доступність: Windows, Mac OS
Переваги: прекрасна якість при невеликій вартості
Недоліки: мало додаткових налаштувань в новій версії
Резюме: дуже якісний продукт
Pxl SmartScale
Ціна: 200 дол.
Доступність: Windows, Mac OS
Переваги: відмінна якість, висока швидкість
Недоліки: висока вартість
Резюме: утиліта професійної якості
Stair Interpolation
Відскановане фото: важкий випадок
На жаль, скановані зображення (особливо з друкованих оригіналів) значно гірше піддаються збільшення, ніж оригінальні фото з дизайнерських бібліотек. Пропорційно ростуть артефакти майже не дозволяють подолати планку 200%, стають помітні растрова сітка і огріхи сканування (цифровий шум, пил та інше). Частково допомагає попередня обробка. Непогано зарекомендував себе Alien Skin Image Doctor, що нівелює блочность, характерну для jpeg-компресії. Не варто забувати і про стандартні фільтрах Photoshop (Blur, Noise, Sharpen).
Архів журналів у вільному доступі.