Che cosè lupscaling?

Molti televisori moderni ora hanno una risoluzione 4K, ovvero 3840 x 2160 pixel, anche se lo standard "Full HD" o 1080p (1920 x 1080) è ancora molto comune. Un problema che potresti aver identificato con questi schermi ad alta risoluzione è che non tutti i contenuti che guardi sono in 4K, in particolare i contenuti più vecchi. Per poter visualizzare immagini e video a risoluzione inferiore su schermi ad alta risoluzione, i televisori eseguono una funzione chiamata upscaling.

Uno schermo 4K è esattamente quattro volte la risoluzione di uno schermo 1080p, questo significa che se volessi fare un upscaling molto semplice potresti semplicemente visualizzare ogni pixel di un video 1080p su un quadrato di quattro pixel su uno schermo 4K. Sfortunatamente, ci sono due problemi principali con questo approccio. Il primo è che funzionerebbe solo con determinate risoluzioni in cui il contenuto viene ridimensionato in multipli esatti di quattro. Il secondo problema è che non sembrerà particolarmente bello, ogni pixel del contenuto sarebbe più grande del previsto, causando l'immagine a blocchi.

Il vero modo in cui funziona l'upscaling consiste nell'eseguire l'analisi con un algoritmo di interpolazione. L'algoritmo di interpolazione funziona interpretando l'immagine così com'è alla risoluzione più alta. Ciò generalmente implica che il dispositivo debba dedurre quali sarebbero i colori tra più pixel. Ad esempio, se due pixel nell'immagine originale erano rossi e il pixel dell'immagine ingrandita si trova tra quei due, allora è lecito ritenere che anche questo dovrebbe essere rosso.

La difficoltà deriva dall'inferire il colore dei pixel quando c'è un gradiente di colore. Per un cambio di colore uniforme, come nell'immagine di un tramonto, è relativamente facile dedurre il colore corretto per un pixel ingrandito. Se c'è un'improvvisa differenza di colore, ad esempio con abiti scuri su uno sfondo chiaro, è molto più difficile determinare con precisione il valore corretto dei pixel.

Per aiutare a determinare il colore che dovrebbe essere un pixel, viene utilizzato un algoritmo di smussamento che determina il colore di un pixel osservando i pixel attorno ad esso e tenta di fondere la differenza di colori. Viene utilizzato anche un algoritmo di nitidezza per contribuire a migliorare la chiarezza dell'immagine.

La qualità del risultato

Quando l'upscaling viene eseguito correttamente, può essere difficile distinguere dal contenuto originariamente registrato a una risoluzione più elevata, il principale vantaggio è la mancanza di dettagli precisi. La mancanza di dettagli può essere relativamente evidente specificamente per le persone, dettagli come le imperfezioni della pelle possono spesso finire per essere appianati, il che può causare un aspetto ceroso o opaco.

L'upscaling viene quasi sempre eseguito quando il contenuto viene riprodotto, generalmente dal televisore o da un altro dispositivo di riproduzione. Nel caso della rimasterizzazione di film più vecchi, l'upscaling può essere eseguito prima della riproduzione e quindi combinato con tecniche di elaborazione che richiedono più tempo per ripulire il più possibile la qualità.

L'upscaling può essere preso solo finora. Il concetto hollywoodiano di "zoom e miglioramento" non funziona davvero, non è possibile eseguire l'upscaling di un'immagine per vedere e identificare una figura distante poiché la qualità dell'immagine non è lì su cui lavorare.