Как конвертировать или увеличить разрешение фотографии

На первый взгляд увеличение разрешения фотографии кажется довольно простой задачей. Вы открываете предпочитаемый инструмент для редактирования фото, находите меню изменения размера, вводите новые параметры, а приложение делает всё остальное. Забудьте про специализированные программы — с этим справится даже стандартный просмотрщик изображений на вашем Mac или ПК с Windows.

Однако результаты апскейлинга часто бывают неоднородными. Бывает обидно, когда старая семейная фотография после обработки в программе для увеличения разрешения начинает выглядеть еще более размытой. Ситуация еще хуже с пиксель-артом, который после четырехкратного увеличения превращается в бесформенное пятно краски с расплывчатыми контурами. К счастью, этих проблем можно избежать, если использовать правильный метод для каждого конкретного типа изображений.

Еще один важный фактор — формат файла, выбор которого зависит от того, планируете ли вы редактировать изображение, от его композиции и общего назначения.

Обычные методы увеличения разрешения основаны на базовом принципе добавления новых пикселей, цвет которых вычисляется как среднее значение окружающих пикселей. Разница заключается лишь в том, сколько соседних пикселей учитывается при расчете среднего и какой вес присваивается каждому из них. По этой причине традиционный апскейлинг не сможет волшебным образом добавить детальности вашим снимкам.

Масштабирование методом ближайшего соседа (nearest-neighbor) является исключением из правила усреднения пикселей, поскольку оно просто целиком копирует ближайший пиксель. Это делает его идеальным выбором для пиксель-арта, схем и четких геометрических фигур, так как позволяет сохранить их угловатый вид. Но на обычных фотографиях и любых изображениях с градиентами метод ближайшего соседа приводит к появлению ступенчатости (алиасинга), из-за чего края выглядят пикселизированными.

Шагом вперед по сравнению с методом ближайшего соседа является билинейный апскейлинг, который создает новый пиксель на основе среднего значения четырех окружающих его пикселей. Этот метод не создает грубых угловатых краев, но часто делает изображения излишне мягкими, создавая впечатление легкой расфокусировки. Его стоит использовать для изначально нерезких картинок и избегать при увеличении крупных планов и любых других изображений с мелкими деталями.

Бикубический апскейлинг обеспечивает хороший баланс между нагрузкой на систему и качеством изображения. Вместо четырех пикселей он анализирует 16 окружающих пикселей, уделяя больше внимания тем, которые расположены ближе всего. Благодаря этому он выдает более резкие изображения, чем билинейный метод, и при этом избавлен от зазубренных краев, характерных для метода ближайшего соседа. Это надежный выбор для большинства типов фотографий, однако имейте в виду, что в отличие от двух предыдущих методов, он может создавать вокруг объектов светлые ореолы.

Существуют и более сложные алгоритмы увеличения разрешения, такие как метод Ланцоша (Lanczos). Однако они требуют больших вычислительных ресурсов, а результаты, на мой взгляд, ненамного превосходят бикубический апскейлинг. Пробуйте метод Ланцоша только в том случае, если вас не устраивают результаты бикубической интерполяции.

Там, где традиционные методы добавляют новые пиксели на основе окружения, искусственный интеллект использует прогнозирование. Это работает путем создания нового изображения, которое в уменьшенном виде наиболее точно напоминало бы исходную картинку, поданную на вход. И ИИ способен на это благодаря тому, что его модели обучены на миллионах изображений высокого разрешения.

Снимки, увеличенные с помощью ИИ, зачастую выглядят значительно чище и насыщеннее. Это имеет огромное значение, когда исходные файлы сильно повреждены, а вам нужно заполнить пробелы, не уделяя слишком много внимания абсолютной точности. Допустим, у вас есть старая зернистая фотография 2001 года: традиционный апскейлинг повысит разрешение, но не уберет зерно. Нейросеть же увеличит снимок и одновременно избавит его от шумов.

Тем не менее, у ИИ-апскейлеров могут быть и непредвиденные побочные эффекты. Например, я прогнал обложку альбома Music Has The Right To Children группы Boards of Canada через ИИ-инструмент для увеличения картинок от PicsArt. Программа добавила глаза на лицо, которое на оригинальной обложке было размыто. Это произошло потому, что лица обычно имеют глаза, и алгоритм решил, что здесь они тоже должны быть. Он не достраивал изображение на основе оригинала, а создал новое, большее по размеру. Главный вывод здесь прост: не используйте ИИ-апскейлинг для фотографий, где точность имеет первостепенное значение.

Форматы изображений играют важнейшую роль в определении того, что именно вы можете сделать с картинкой. JPEG — самый универсальный формат фотографий. Его поддерживают любые камеры, телефоны и компьютеры. Поскольку это формат с сжатием с потерями, размеры файлов получаются небольшими, что делает его идеальным для хранения обширных фотоархивов. Однако он не поддерживает прозрачность, поэтому избегайте использования JPEG для таких вещей, как логотипы или текст.

Для удачного сочетания качества и возможностей редактирования отличным выбором станет формат PNG. Изображения в PNG можно редактировать практически в любых графических редакторах, кроме того, он поддерживает дополнительный альфа-канал, обеспечивающий прозрачность. В отличие от JPEG, файлы PNG не теряют в качестве при многократном декодировании и перекодировании в процессе правки. Это делает формат идеальным для логотипов, иллюстраций и скриншотов, где детализация имеет критическое значение. Использование его для обычных фотографий может быть избыточным, учитывая, что это формат без потерь с гораздо большим размером файла по сравнению с JPEG.

Хотя для картинок на веб-сайте вполне можно обойтись форматом JPEG, лучшим выбором станет разработанный Google формат WebP, который появился еще в 2010 году. Файлы WebP занимают примерно четверть от размера PNG и составляют от 25 до 34 процентов от размера JPEG. Это напрямую ведет к ускорению загрузки вашего сайта.

Если вашими основными устройствами являются iPhone и Mac, лучше придерживаться стандартного формата HEIC. Согласно данным Apple, такие файлы занимают примерно вдвое меньше места, чем стандартные JPEG-изображения, при этом сохраняя тот же объем деталей. Они также сохраняют историю редактирования, если вы правите их через приложение «Фото» на iPhone. Тем не менее, у HEIC ограниченная совместимость за пределами экосистемы Apple: для просмотра таких фотографий на компьютере под управлением Windows вам потребуется загрузить сторонние расширения и просмотрщики.