Исследование различных алгоритмов ресайза

[Жрец Нефтиды]

Считается, что lanczos даёт самое чёткое изображение после изменения размера (ресайза). Также считается, что lanczos производит артефакты, называемые "звон" (ringing). Замечу, что при изменении размера в сторону увеличения может случиться так, что звон на экране не видим или почти не видим, а вот на бумаге при печати уже видим.
Существует ли алгоритм ресайза, который и изображение делает чётким, и не порождает вообще никакого звона?
Методика исследования, которую я предлагаю в этой теме, простая, и, в общем-то, лежит на поверхности. Но почему-то я её не обнаружил в других местах.
Нам потребуется:
– Самый, имхо, лучший бесплатный просмотровщик изображений XnViewMP. Не путать с XnView – это не одно и то же.
– Два тестовых файла, которые я прикрепил к этой теме.
Файл "Тест 50.bmp" – это квадрат 50x50 пикселей, в котором проведены две перекрещивающиеся прямые линии. Предназначен для тестирования работы с изображениями.
Файл "Тест 50.avi" – это видео, сделанное из "Тест 50.bmp" при помощи безпотерьного кодека Lagarith [Для просмотра данной ссылки нужно зарегистрироваться] Рекомендую установить его в систему.
Будем считать, что с настройками XnViewMP ты уже разобрался.
Начнём тестирование с видео. Подготавливаем XnViewMP к захвату изображения с экрана. Видео будем воспроизводить, конечно же, самым лучшим, имхо, плеером BE. Этот плеер, во "Встроенных фильтрах", содержит и декодер Lagarith – главное, чтобы он там был включён. На вкладке "Видео" задаём "Enhanced Video Renderer (custom presenter)". Тогда станут доступны все интерполяции. Начнём с самой крутой – Lanczos3.
Чтобы изменения вступили в силу, нужно перезапустить BE. Воспроизводим "Тест 50.avi" в полноэкранном режиме. Делаем захват воспроизводимого изображения XnViewMP. Захваченное изображение сохраняем непременно в bmp или png.
Открываем захваченное изображение в XnViewMP. Оно уже будет иметь размер, равный разрешению твоего монитора. Звон не виден. Но он есть! Хоть и незначительный. В XnViewMP выполняем: "Изображение" – "Яркость/Контрастность/Гамма" – "Улучшение цветов". Ползунок "Гамма" двигаем в крайнее левое положение. Невидимый, но реально присутствующий звон проявился. То есть выявление невидимого на экране звона выполняется гамма-толчком. Замечу, что при таком сильном гамма-толчке цвет линий может несколько измениться.
Имеем: алгоритм Lanczos3 в плеере BE даёт чёткое изображение при ресайзе и крайне незначительный звон.
Алгоритм Митчелл. Звона после гамма-толчка вообще нет. Но и изображение не чёткое.
Бикубические алгоритмы дают более плохой результат в плане звона.
Самостоятельно исследуй другие алгоритмы.
Вывод – при просмотре видео на плеере BE лучше всего использовать Lanczos3.
Таким образом, суть предлагаемой мною методики состоит в сочетании двух действий: берём очень маленькое исходное изображение, а после ресайза производим сильный гамма-толчок. И всё становится видно очень явно.
Теперь исследуем просмотровщик изображений XnViewMP. На вкладке настроек "Режим просмотра" выбираем алгоритм ресайза. Используем тестовый файл "Тест 50.bmp". Захват производим самим XnViewMP. Разумеется, из полноэкранного режима. Также сохраняем захваченное изображение в bmp и толкаем гамму.
Получаем: сплайн 16 даёт чёткое изображение вообще без какого-либо звона. У сплайна 32 небольшой звон уже проявляется. Остальные исследуй сам.
Вывод – для просмотра изображений в XnViewMP лучше задать сплайн 16.
Это собственно для просмотра. Теперь для сохранения файла. "Тест 50.bmp" масштабируем до квадрата с размерами, равными разрешению по вертикали твоего древнеегипетского монитора. ("Изображение" – "Изменение размера".) Например, до 1080. Захват здесь производить уже не надо. После ресайза толкаем гамму.
Имеем: "Lanczos2" вообще не порождает звона. Вот он – Lanczos, который вообще не звенит. Изображение чёткое. Все остальные алгоритмы хуже.
Вывод – изменять размеры для сохранения файла лучше всего через Lanczos2.
Описанной здесь методикой ты можешь протестировать ресайз в монтажке, ffmpeg.exe, Avisynth, и в других просмотровщиках и плеерах.