Muchos televisores modernos ahora tienen una resolución de 4K, es decir, 3840 x 2160 píxeles, aunque el estándar “Full HD” o 1080p (1920 x 1080) también es muy común. Un problema que puede haber identificado con estas pantallas de alta resolución es que no todo el contenido que ve está en 4K, especialmente el contenido más antiguo. Para poder mostrar imágenes y videos de menor resolución en pantallas de alta resolución, los televisores realizan una función llamada escalamiento.
Una pantalla de 4K tiene exactamente cuatro veces la resolución de una pantalla de 1080p, esto significa que si quisiera hacer un escalado muy simple, podría mostrar cada píxel de un video de 1080p en un cuadrado de cuatro píxeles en una pantalla de 4K. Desafortunadamente, hay dos problemas principales con este enfoque. La primera es que esto solo funcionaría con ciertas resoluciones en las que el contenido se amplía en múltiplos exactos de cuatro. El segundo problema es que no se verá particularmente bien, cada píxel del contenido sería más grande de lo previsto, lo que haría que la imagen pareciera bloqueada.
La forma real en que funciona el escalado es realizando un análisis con un algoritmo de interpolación. El algoritmo de interpolación funciona interpretando la imagen tal como está en la resolución más alta. Esto generalmente implica que el dispositivo tenga que inferir cuáles serían los colores entre varios píxeles. Por ejemplo, si dos píxeles de la imagen original eran rojos y el píxel de la imagen ampliada se encuentra entre esos dos, entonces es seguro asumir que también debería ser rojo.
La dificultad viene con inferir el color del píxel cuando hay un degradado de color. Para un cambio suave de color, como en una imagen de una puesta de sol, es relativamente fácil inferir el color correcto para un píxel mejorado. Si hay una diferencia repentina en los colores, como con ropa oscura sobre un fondo claro, entonces es mucho más difícil determinar con precisión el valor de píxel correcto.
Para ayudar a determinar el color que debe tener un píxel, se utiliza un algoritmo de suavizado que determina el color de un píxel observando los píxeles que lo rodean e intenta combinar la diferencia de colores. También se utiliza un algoritmo de nitidez para ayudar a mejorar la claridad de la imagen.
Cuando la ampliación se realiza bien, puede ser difícil diferenciar el contenido originalmente grabado a una resolución más alta, el principal indicio es la falta de detalles finos. La falta de detalles puede ser relativamente evidente específicamente para las personas, detalles como las imperfecciones de la piel a menudo pueden terminar suavizándose, lo que puede causar un aspecto ceroso o mate.
La ampliación casi siempre se realiza cuando se reproduce el contenido, generalmente en el televisor u otro dispositivo de reproducción. En el caso de la remasterización de películas más antiguas, se puede realizar un aumento de escala antes de la reproducción y luego combinarlo con técnicas de procesamiento que consumen más tiempo para limpiar la calidad tanto como sea posible.
El aumento de escala solo se puede llevar a cabo hasta ahora. El concepto de Hollywood de "ampliar y mejorar" realmente no funciona, no se puede mejorar la escala de una imagen para ver e identificar una figura distante, ya que la calidad de la imagen no está ahí para trabajar.
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