verpixelte Grafik detailreich darstellen, geht das wirklich nicht?

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Hmm... Dein Ausgangsmaterial ist also ein kleines Bild, d.h. mit wenig Pixeln, was natürlicherweise in Originalgröße auf dem Rechnerbildschirm dargestellt wird und dementsprechend klein ist. Das Bild soll jetzt also vergrößert werden - sprich: mehr Pixel bekommen und trotzdem Detailreich dargestellt werden.
Was ich mal probieren würde, ist das Bild zunächst zu vergrößern und danach zu glätten. Damit wird allerdings die Detailauflösung nicht größer, scharfe Kanten werden damit nur geglättet und das Bild kann evt. unschärfer erscheinen. Die eckigen Pixel müsstest Du dann aber raushaben.

Beim Fernsehen ist es so, dass das Material oft in deutlich höherer Qualität aufgenommen wird und dann während der Postproduktion downgescaled wird und dann als 720p auf unseren Fernsehern landet. Oder Sie sagen: Jetzt auch in FullHD und das Bild wird von 720p auf 1080p hochskaliert, um dann auf super-high-end Flatscreens mit ultra-smooth-factor schließlich angezeigt zu werden. Das Bild ist selbstverständlich nicht besser, nur die Leute sagen: Wow! Jetzt kann ich mein Lieblingsblockbuster auch in HD schauen! Natürlich nicht, aber da der Endverbraucher sowieso kein so geschultes Auge hat, macht es nichts aus. Zudem verhalten sich bewegte Bilder noch mal ganz anders als Statische.

Was ich sagen will: Auch beim Fernsehen wird nicht gezaubert.

Wenn man jetzt aber z.B. bei einem Banküberfall die schlechte Qualität der Überwachungskamera verbessern will und damit evt. Gesichter von den Tätern identifizieren will, wird das auch nicht anders gemacht als mit Glättungs- Algorhithmen bzw. Interpolation.