Wat is opschalen?

Veel moderne tv's hebben nu een 4K-resolutie, dat is 3840 x 2160 pixels, hoewel de "Full HD" of 1080p-standaard (1920 x 1080) ook nog steeds heel gebruikelijk is. Een probleem dat je misschien hebt geïdentificeerd met deze schermen met hoge resolutie, is dat niet alle inhoud die je bekijkt 4K is, vooral oudere inhoud. Om afbeeldingen en video met een lagere resolutie weer te geven op schermen met een hoge resolutie, voeren tv's een functie uit die upscaling wordt genoemd.

Een 4K-scherm is precies vier keer de resolutie van een 1080p-scherm, dit betekent dat als je heel eenvoudig wilt opschalen, je elke pixel van een 1080p-video gewoon op een vierkant van vier pixels op een 4K-scherm kunt weergeven. Helaas zijn er twee belangrijke problemen met deze aanpak. De eerste is dat dit alleen zou werken met bepaalde resoluties waarbij de inhoud wordt opgeschaald in exacte veelvouden van vier. Het tweede probleem is dat het er niet bijzonder goed uitziet, elke pixel van de inhoud zou groter zijn dan de bedoeling was, waardoor de afbeelding er blokkerig uit zou zien.

De echte manier waarop opschaling werkt, is door analyse uit te voeren met een interpolatie-algoritme. Het interpolatie-algoritme werkt door het beeld te interpreteren zoals het is bij de hogere resolutie. Dit houdt over het algemeen in dat het apparaat moet afleiden wat de kleuren tussen meerdere pixels zouden zijn. Als bijvoorbeeld twee pixels in de oorspronkelijke afbeelding rood waren en de pixel van de opgeschaalde afbeelding tussen die twee in ligt, is het veilig om aan te nemen dat deze ook rood moet zijn.

De moeilijkheid komt met het afleiden van de pixelkleur wanneer er een kleurverloop is. Voor een vloeiende kleurverandering, zoals in een foto van een zonsondergang, is het relatief eenvoudig om de juiste kleur voor een opgeschaalde pixel af te leiden. Als er plotseling een kleurverschil is, zoals bij donkere kleding tegen een lichte achtergrond, dan is het een stuk lastiger om de juiste pixelwaarde nauwkeurig te bepalen.

Om te helpen bepalen welke kleur een pixel zou moeten hebben, wordt een afvlakkingsalgoritme gebruikt dat de kleur van een pixel bepaalt door naar de pixels eromheen te kijken en het verschil in kleuren probeert te vermengen. Er wordt ook een verscherpingsalgoritme gebruikt om de helderheid van het beeld te verbeteren.

De kwaliteit van het resultaat

Als de opschaling goed is uitgevoerd, kan het moeilijk zijn om te onderscheiden van inhoud die oorspronkelijk met een hogere resolutie is opgenomen. Het belangrijkste voordeel is het gebrek aan fijne details. Het gebrek aan detail kan specifiek voor mensen relatief duidelijk zijn, details zoals huidonvolkomenheden worden vaak gladgestreken, wat een wasachtig of mat uiterlijk kan veroorzaken.

Opschalen wordt bijna altijd uitgevoerd wanneer de inhoud wordt afgespeeld, meestal door de tv of een ander afspeelapparaat. Bij het remasteren van oudere films kan voor het afspelen opschaling worden uitgevoerd en vervolgens worden gecombineerd met meer tijdrovende bewerkingstechnieken om de kwaliteit zoveel mogelijk op te schonen.

Opschaling kan alleen tot nu toe worden doorgevoerd. Het Hollywood-concept van "zoomen en verbeteren" werkt echt niet, je kunt een afbeelding niet opschalen om een ​​persoon in de verte te zien en te identificeren, omdat de beeldkwaliteit er gewoon niet is om mee te werken.