Čo je upscaling?

Mnoho moderných televízorov má teraz rozlíšenie 4K, čo je 3840 x 2160 pixelov, hoci štandard „Full HD“ alebo 1080p (1920 x 1080) je stále veľmi bežný. Jeden problém, ktorý ste mohli identifikovať pri týchto obrazovkách s vysokým rozlíšením, je, že nie všetok obsah, ktorý sledujete, je v rozlíšení 4K, najmä starší obsah. Aby bolo možné zobraziť obrázky a video s nižším rozlíšením na obrazovkách s vysokým rozlíšením, televízory vykonávajú funkciu nazývanú upscaling.

Obrazovka s rozlíšením 4K je presne štvornásobkom rozlíšenia obrazovky s rozlíšením 1080p, čo znamená, že ak by ste chceli vykonať veľmi jednoduché prevzorkovanie, stačí zobraziť každý pixel videa s rozlíšením 1080p na štvorci so štyrmi pixelmi na obrazovke s rozlíšením 4K. Bohužiaľ, tento prístup má dva hlavné problémy. Prvým je, že by to fungovalo iba pri určitých rozlíšeniach, kde sa obsah zväčšuje v presných násobkoch štyroch. Druhým problémom je, že to nebude vyzerať obzvlášť dobre, každý pixel obsahu by bol väčší, ako bolo zamýšľané, čo by spôsobilo, že obraz bude blokovaný.

Skutočný spôsob, ako upscaling funguje, je vykonať analýzu pomocou interpolačného algoritmu. Interpolačný algoritmus funguje tak, že interpretuje obraz vo vyššom rozlíšení. Vo všeobecnosti to znamená, že zariadenie musí odvodiť, aké farby by boli medzi viacerými pixelmi. Ak boli napríklad dva pixely v pôvodnom obrázku červené a pixel zväčšeného obrázku leží medzi týmito dvoma, potom je bezpečné predpokladať, že by mal byť tiež červený.

Problém nastáva s odvodením farby pixelov, keď existuje farebný gradient. Pre hladkú zmenu farby, ako napríklad na obrázku západu slnka, je relatívne ľahké odvodiť správnu farbu pre pixel s vylepšeným rozlíšením. Ak dôjde k náhlemu rozdielu vo farbách, napríklad pri tmavom oblečení na svetlom pozadí, je oveľa ťažšie presne určiť správnu hodnotu pixelov.

Na pomoc pri určovaní farby pixelu sa používa vyhladzovací algoritmus, ktorý určuje farbu pixelu tak, že sa pozerá na pixely okolo neho a snaží sa zmiešať rozdiel vo farbách. Algoritmus zaostrenia sa tiež používa na zlepšenie čistoty obrazu.

Kvalita výsledku

Keď je prevzorkovanie urobené dobre, môže byť ťažké rozoznať okrem obsahu pôvodne zaznamenaného vo vyššom rozlíšení, hlavnou výhodou je nedostatok jemných detailov. Nedostatok detailov môže byť u ľudí relatívne zjavný, detaily ako nedokonalosti pleti môžu často skončiť vyhladením, čo môže spôsobiť voskový alebo matný vzhľad.

Prevzorkovanie sa takmer vždy vykonáva pri prehrávaní obsahu, zvyčajne prostredníctvom televízora alebo iného zariadenia na prehrávanie. V prípade remasteringu starších filmov je možné vykonať upscaling pred prehrávaním a následne ho skombinovať s časovo náročnejšími technikami spracovania, aby sa kvalita čo najviac vyčistila.

Upscaling je možné vykonať len tak ďaleko. Hollywoodsky koncept „zoomu a vylepšenia“ naozaj nefunguje, nemôžete zmeniť veľkosť obrázka, aby ste videli a identifikovali vzdialenú postavu, pretože kvalita obrazu jednoducho nie je taká, aby ste mohli pracovať.