Cuándo y cómo aumentar la muestra de una imagen

Upsampling es una herramienta en la mayoría de los programas de posprocesamiento que le permite aumentar la resolución de una imagen después de tomarla. Upsampling le permite aumentar, digamos, una imagen de 24 megapíxeles a 48 megapíxeles, 96 megapíxeles o 240 megapíxeles. Pero hacerlo no significa que en realidad estés capturando más detalles.

Este artículo cubre todo lo que necesita saber sobre el muestreo superior, incluido el mejor software de muestreo superior actual y mi recomendación sobre cuánto aumentar la muestra de una foto. 

¿Qué es el sobremuestreo?

Upsampling es una herramienta en el software de postproducción para aumentar la resolución. Es más común en fotografía y diseño gráfico para aumentar la resolución de una imagen, pero también se puede usar para aumentar la resolución de un archivo de video (por ejemplo, de 360p a 720p) o cualquier otro dato visual.

Sin embargo, el sobremuestreo no es una varita mágica. Una imagen de 12 megapíxeles nunca contendrá tantos detalles como una imagen comparable de 48 megapíxeles, sin importar cuánto la muestree o los algoritmos que use. ¡Incluso si pudiera, podría aumentar la muestra de la imagen de 48 megapíxeles en la cantidad correspondiente y aún así salir adelante!

Más bien, el sobremuestreo es una herramienta bastante específica para resolver un par de problemas específicos con los que puede encontrarse ocasionalmente cuando trabaja con imágenes. No es algo destinado a ser usado todo el tiempo; hacerlo solo ocuparía espacio en su disco duro sin mejorar significativamente la calidad de sus imágenes.

Cuándo aumentar la muestra de una imagen

Hay dos situaciones principales en las que aumentar la muestra de una imagen es una buena idea. La primera es cuando está trabajando con un archivo digital que es extremadamente pequeño, tal vez solo unos pocos cientos de píxeles de ancho. La segunda es cuando estás imprimiendo una imagen y quieres evitar la pixelación en los detalles. Revisaré los dos a continuación.

1. Imágenes de baja resolución

Si encuentra una imagen diminuta en línea (con suerte, de dominio público) y desea incluirla en una presentación o enviársela a alguien, es posible que se pregunte si puede usar un algoritmo de muestreo ascendente para aumentar su nivel de detalle.

En general, la respuesta es no: no hay forma posible de aumentar el detalle de una imagen si no estaba allí en primer lugar. Pero lo que puedes hacer es disminuir su pixelación . En lugar de un «escalón» irregular de píxeles a lo largo de una línea diagonal, el muestreo ascendente puede brindarle un borde un poco más suave.

Este es un escenario de ejemplo típico de lo que sería capaz de hacer con el muestreo en un PNG de baja resolución (haga clic para ver más grande):

Cómo aumentar la resolución de una imagen PNG Bicubic Smoother

Como puede ver, no es una gran mejora, pero la segunda imagen se ve un poco mejor. La pixelación ha sido reemplazada por cierta suavidad general, que me parece preferible.

Aunque este no es el mejor algoritmo de sobremuestreo que existe en la actualidad, es representativo de un proceso típico (en este caso, la ampliación «bicúbica más suave» de Photoshop). Hay algunos algoritmos de sobremuestreo de inteligencia artificial que pueden funcionar mejor, los abordaré en un momento, pero aún no hay sustituto para una imagen inicial de alta resolución.

2. Impresión de fotos

De manera similar, la pixelación puede aparecer si intenta hacer una impresión grande en fotografía. Incluso con un sensor de resolución bastante alta, como una DSLR de 24 megapíxeles o una cámara sin espejo, los tamaños de impresión masivos (en el rango de 24 × 36 pulgadas y más) pueden parecer un poco pixelados al examinarlos de cerca.

Al igual que antes, el muestreo superior en realidad no agrega más detalles a una foto, aunque algunos de los algoritmos de inteligencia artificial más nuevos se acercan. En cambio, el muestreo ascendente puede minimizar la pixelación y reemplazarla con un poco de borrosidad.

Aquí hay un recorte (muy, muy extremo) de una imagen de 24 megapíxeles que muestra una hoja de palma. Observe cómo se ve el detalle antes y después del muestreo superior utilizando el mismo algoritmo de «suavizado bicúbico»:

Cómo aumentar la muestra de una foto

No se volvió exactamente más nítido, pero sí menos pixelado.

Los mejores algoritmos de sobremuestreo de la actualidad

Si va a aumentar la muestra, no todos los algoritmos u opciones de software son igualmente buenos. No soy leal a ninguna empresa en particular, pero hay una clase general de algoritmos de muestreo superior que está muy por delante de la competencia en estos días: el muestreo superior de inteligencia artificial.

Hasta donde yo sé, el muestreo superior de IA está disponible en cinco opciones de software diferentes en este momento: Adobe Lightroom, Adobe Photoshop, Adobe Camera Raw (que es parte de Photoshop), Topaz Gigapixel, Pixelmator Pro y Bigjpg. No he probado Bigjpg, pero los otros cinco funcionan igual de bien entre sí. (Vea mi revisión de Photoshop Super Resolution para algunas comparaciones).

En la imagen a continuación, puede ver la diferencia entre el algoritmo de muestreo superior «bicúbico más suave» tradicional y un muestreador superior de IA:

Bicubic Smoother vs Súper Resolución Photoshop

La diferencia es aún más clara en la imagen vectorial, aunque este es el mejor de los casos para el muestreador de IA porque son solo algunas líneas y curvas:

Bicubic Smoother vs AI Upsampling

Si no tiene Photoshop, Topaz Gigapixel o cualquiera de estas opciones de software, es posible que no pueda usar el muestreo superior de IA. Pero hay muchas opciones de software gratuito que también pueden mejorar sus fotos, además de algunos sitios web. Simplemente busque en Google y encontrará uno que funcione. Todos los gratuitos usan algoritmos similares entre sí, como Bicubic Smoother, y hacen el trabajo si solo necesita un muestreo superior básico.

¿Cuánto aumentar la muestra?

El objetivo habitual del muestreo, al menos para una impresión, es eliminar la pixelación de bajo nivel. Por lo tanto, vale la pena preguntarse cuánta pixelación podemos ver en primer lugar; en otras palabras, cuántos píxeles por pulgada (PPI) pueden resolver nuestros ojos.

Al investigar para este artículo, encontré respuestas que iban desde alrededor de 600 PPI ( fuente aquí ) a 876 PPI ( fuente aquí ). Como anécdota, puedo notar pequeñas diferencias entre una impresión de 600 PPI e impresiones con densidades de píxeles más bajas si se colocan una al lado de la otra, y algunas personas definitivamente tienen mejores ojos que yo. Sin embargo, esto supone que está mirando la impresión tan de cerca como su ojo puede enfocar en lugar de alejarse de ella como lo haría normalmente.

El estándar típico para la impresión es 300 PPI, y si bien puede pensar que suena bajo en comparación con 600 u 876, no es un mal estándar y no produce impresiones que se vean pixeladas. Pero solo para estar seguro, cuando estoy imprimiendo en un papel con textura baja, generalmente aumento la muestra a al menos 400 PPI en su lugar y, a veces, un poco más. No es una diferencia por la que valga la pena preocuparse, pero si ya está aumentando la muestra, no hay mucho daño en apuntar por encima de los 300 PPI generalmente aceptados.

Aquí hay una tabla de algunos tamaños de impresión comunes con una relación de aspecto de 2×3, más la resolución de imagen que resultará en impresiones de 400 PPI en cada tamaño:

Tamaño de impresión (pulgadas) Tamaño de impresión (cm)* Resolución necesaria para 400 PPI Megapíxeles necesarios para 400 PPI
*Aproximado
4×6 10×15 1600×2400 3,8 megapíxeles
8×12 20×30 3200×4800 15,4 megapíxeles
10×15 24×36 4000×6000 24 megapíxeles
12×18 30×45 4800×7200 34,6 megapíxeles
16×24 40×60 6400×9600 61,4 megapíxeles
20×30 50×75 8000×12,000 96 megapíxeles
24×36 60×90 9600×14,400 138 megapíxeles
30×45 76×114 12,000×18,000 216 megapíxeles
40×60 100×150 16,000×24,000 384 megapíxeles

Si estas parecen ser resoluciones sorprendentemente altas necesarias para tamaños de impresión básicos, recuerde que las cifras anteriores no necesariamente representan la resolución de su cámara, sino su resolución posterior a la muestra .

Un algoritmo de muestreo superior de IA como el de Photoshop, Lightroom o Topaz Gigapixel cuadruplicará la resolución original de su foto sin mayores problemas. Nuevamente, en realidad no agrega más detalles, pero reduce la pixelación y brinda una impresión más limpia. Entonces, sea cual sea la resolución que tenga su cámara, multiplíquela por cuatro para ver su equivalente en el cuadro de arriba.

Por ejemplo, si está disparando con un sensor de 24 megapíxeles, obtendrá una imagen de 96 megapíxeles después del muestreo ascendente habitual. Según el gráfico anterior, es una buena opción para una impresión de 20×30 o más pequeña. Si no necesita mirar la impresión desde unas pocas pulgadas de distancia (lo que, seamos honestos, casi nunca es necesario en una impresión tan grande), puede ampliarla hasta una impresión de 24 × 36 y más. Este artículo no es un tratado sobre qué tan grande puede imprimir, solo si debe aumentar la muestra antes de imprimir. Se han impreso muchas imágenes de 8 megapíxeles y 12 megapíxeles en vallas publicitarias y se ven geniales, así que no deje que los números anteriores lo detengan.

Dicho esto, las impresiones más pequeñas (como 12 × 18 en el caso de 24 megapíxeles) se verán más nítidas que una gran ampliación, incluso si utilizó el mejor algoritmo de muestreo superior del mundo. Todo depende de qué tan estrictos sean sus estándares y qué tan de cerca esté viendo la impresión.

Cómo aumentar la muestra de una imagen

El proceso real de sobremuestreo no podría ser más sencillo. Carga la imagen en su software de posprocesamiento y encuentra la herramienta de tamaño de imagen o muestreo superior. Si aún no sabe dónde se encuentra en su software, una búsqueda en Google de treinta segundos debería responder eso. En Photoshop, por ejemplo, el algoritmo de IA se encuentra en Imagen > Tamaño de imagen > Volver a muestrear > Conservar detalles 2.0. En Adobe Camera Raw, haga clic con el botón derecho en la imagen y haga clic en «Mejorar». En Lightroom, haces clic en la imagen y vas a Foto > Mejorar en el menú superior.

Una vez que haya hecho eso, es una simple cuestión de ingresar la resolución deseada (si es que esa es una opción; en Camera Raw y Lightroom, solo aumenta la muestra 4x automáticamente) y eso es todo. Todo lo que necesita hacer ahora es guardar su imagen para publicarla o enviarla a donde desee.

Conclusión

El muestreo superior no agrega más detalles de los que capturó originalmente, solo reinterpreta su imagen para reducir la pixelación. Incluso en el mejor de los casos, con un algoritmo de IA de alta calidad, la imagen no se verá tan limpia como un original de alta resolución.

Además, el muestreo ascendente no funciona bien a menos que haya capturado una foto nítida en primer lugar, con un desenfoque mínimo y un ruido mínimo . Entonces, ¡haz de eso tu prioridad! La diferencia entre una foto nítida y una borrosa es mucho mayor que la diferencia entre una foto muestreada versus una no muestreada.

Aún así, en ciertos casos, el muestreo superior puede marcar una diferencia notable. Cada vez que realice impresiones grandes (o impresiones pequeñas o medianas a partir de una imagen de baja resolución), le recomiendo aumentar la muestra antes de enviar la imagen al laboratorio o a la impresora doméstica. Lo mismo si está tratando de mejorar el detalle en una imagen de baja resolución en línea para una presentación.

Aunque las diferencias pueden no ser drásticas, aún obtendrá más detalles y menos pixelación al aumentar el muestreo en comparación con el original. Para una técnica que requiere muy poco esfuerzo, es difícil pedir más que eso.