verpixelte Grafik detailreich darstellen, geht das wirklich nicht?

[Codix32]

Frage:

Gibt es eine Möglichkeit, ein Bitmap mit geringer Auflösung (72dpi), das sich beim vergrößern total verpixelt, irgendwie so zu schärfen, dass die Details sichtbar werden?

Also in Krimisendungen habe ich das schon gesehen, dass dort Aufnahmen vergrößert werden, dann verpixelt sind, dann mit einem Programm dennoch geschärft werden. Mir geht es dabei nicht, um irgendwelche verpixelten Gesichter zu erkennen, sondern um andere Objekte.

Enthält also eine kleine Grafik genug Infos, um die beim Vergrößern entstehenden Quadrate mit einem Algorythmus so zu bearbeiten, dass daraus ein größeres scharfes Bild wird?
Enthalten die Blöcke oder Quadrate überhaupt genug Farbinfos dafür?

Oder geht da wohl nur was mit Vectoren...?

Wenn ich das Bild mit der Lupe betrachte, kann ich alles ziemlich gut erkennen. Wenn ich das Bild also mit der Lupe gut erkennen kann, müssten doch alle notwendigen Bits dasein, um das Bild sauber vergrößern zu können, oder?

[Bernhard Geyer]

Zitat:

Zitat von Codix32 (Beitrag 1281670)

Also in Krimisendungen habe ich das schon gesehen, dass dort Aufnahmen vergrößert werden, dann verpixelt sind, dann mit einem Programm dennoch geschärft werden. Mir geht es dabei nicht, um irgendwelche verpixelten Gesichter zu erkennen, sondern um andere Objekte.

Das ist fernsehen. Da ist viel möglich. Man kann die Unschärfe verschleiern wie es jeder neuerer Fernseher kann.
Aber das was du das siehst ist Vodoo so wie in diversen Serien Unbekannte sicherheitssystem in 2 Minuten geknackt werden.

[Codix32]

Zitat:

Zitat von Bernhard Geyer (Beitrag 1281672)

Zitat:

Zitat von Codix32 (Beitrag 1281670)

Also in Krimisendungen habe ich das schon gesehen, dass dort Aufnahmen vergrößert werden, dann verpixelt sind, dann mit einem Programm dennoch geschärft werden. Mir geht es dabei nicht, um irgendwelche verpixelten Gesichter zu erkennen, sondern um andere Objekte.

Das ist fernsehen. Da ist viel möglich. Man kann die Unschärfe verschleiern wie es jeder neuerer Fernseher kann.
Aber das was du das siehst ist Vodoo so wie in diversen Serien Unbekannte sicherheitssystem in 2 Minuten geknackt werden.

Was macht dann ein Scanner?
Wenn ich ein kleines Bild einlege und 600dpi einstelle, kriege ich eine Vergrößerung ohne Verpixelung. Nehmen wir an, das kleine Bild mit, sagen wir 96dpi, ist schon im Rechner. Warum sollte es kein Programm geben, das einen Scann auf 600dpi simuliert?

[Codix32]

Um Missverständnissen vorzubeugen:
Das Bild ist klein und nicht verpixelt. Erst wenn ich versuche, es zu vergrößern bekommt es den 'Treppeneffekt'.

[vagtler]

Du kannst nicht mehr Informationen aus einem Bild gewinnen, als dort enthalten sind. Daher wird ein 96dpi-Bild wird auch durch einen Scan mit 600dpi nicht mehr Informationen enthalten. Es kann nur für das menschliche Auge durch Interpolation bzw. De-Pixeling "angenehmer" gestaltet werden - das sind dann aber angenommene bzw. errechnete wahrscheinliche Informationen.

http://en.wikipedia.org/wiki/Image_scaling
http://research.microsoft.com/en-us/...aper/pixel.pdf

[himitsu]

Jupp, so wie im TV, wo man aus einem einzigen Pixel noch ein Gesicht oder Nummernschild extrahieren kann, das geht natürlich nicht, denn wo soll denn die Information dafür her kommen?

Man kann aber z.B. Antialiasing zwischenschritte berechnen und die Treppe durch einen Farbverlauf ersetzen.

[Codix32]

Zitat:

Zitat von himitsu (Beitrag 1281689)

Jupp, so wie im TV, wo man aus einem einzigen Pixel noch ein Gesicht oder Nummernschild extrahieren kann, das geht natürlich nicht, denn wo soll denn die Information dafür her kommen?

Man kann aber z.B. Antialiasing zwischenschritte berechnen und die Treppe durch einen Farbverlauf ersetzen.

@himitsu,

wo kriegt mein Scanner die Information her?
Ich lege das Bild ein, stelle 600dpi ein und habe ein super Bild.
Wenn ich aber das Bild in Originalgröße einscanne und versuche, es zu vergrößern, kommt der Treppeneffekt.
Oder anders gesagt: Ich nehme das Bild in Originalgröße,drucke es aus und scanne es wieder ein mit 600dpi und wieder kein Treppeneffekt.
Wenn das geht, müßte doch auch ein virtueller Scanner, also ein Programm, das wie ein Scanner das Bild behandelt so funktionieren, dass man das Bild ohne Treppeneffekt vergrößert kann, oder nicht.
Das Originalbild ist ja nicht verpixelt, sondern nur sehr klein.

[TForm1]

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.

[Codix32]

Zitat:

Zitat von TForm1 (Beitrag 1281695)

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.

Genau.
Frage: Wie macht das mein Scanner? Der kann das ja...96dpi(Dots per Inch) ist ungefähr die Originalgröße. Wenn ich das Bild jetz mit 600dpi einscanne ist es groß und ohne Treppeneffekt.
Wenn ich es Normalgroß einscanne und dann versuche das Bild mit IrfanView zu vergrößern, habe ich den Treppeneffekt. Warum kann IrfanView nicht wie der Scanner 600dpi?
...

Zitat:

Zitat von TForm1 (Beitrag 1281695)

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.

Verstehe mich nicht falsch. Auf dem kleinen Foto kann man mit der Lupe alles sehen, also hat es alle Informationen. Man kann es mit dem Scanner sauber vergrößert auf dem Bildschirm ausgeben. Aber einmal originalgroß (96dpi) eingescannt, lässt es sich ohne Treppeneffekt nicht auf 600dpi vergrößern.

[Daniel]

Zitat:

Zitat von Codix32 (Beitrag 1281704)

Aber einmal originalgroß (96dpi) eingescannt, lässt es sich ohne Treppeneffekt nicht auf 600dpi vergrößern.

Du hast Dir Deine Frage mit diesem einen Satz beantwortet.
Wenn Du Dein Bild mit beispielsweise 96DPI scannst, wird eine Grafikdatei geschrieben, welche einen Informationsgehalt von 96 Pixeln pro Inch hat. Dabei gehen im Vergleich zum Original reichlich Informationen verloren. Diese Informationen können auch nicht Originalgetreu wiederhergestellt werden. Wenn ein Grafikprogramm diese Datei vergrössern soll, muss es die fehlenden Informationen interpolieren / schätzen / raten. Und das Ergebnis wird entweder weich und unscharf oder kantig und pixelig.

[p80286]

Doch, die zaubern, Bilder einer Überwachungskamera werden vergrößert bis die einzelnen Schnurbarthaare erkennbar sind, das geht nicht.

Wenn man ein Bild mit 100x100 Pixeln hat, dann kann man sich auf den Kopf stellen und mit den Ohren wackeln da kann man nicht mehr heraus holen. Was möglich ist, eine OCR-Software darüber jagen und dann den erkannten Text wieder als Bild ausgeben, nur dann geht man von der Annahme aus, daß bestimmte Partien eines Bildes Text/Ziffern darstellen und die erkannten Pixel werden in Zeichen "übersetzt", aber das ist Interpretation und keine Vergrößerung.

Gruß
K-H

[Codix32]

Zitat:

Zitat von Daniel (Beitrag 1281705)

Zitat:

Zitat von Codix32 (Beitrag 1281704)

Aber einmal originalgroß (96dpi) eingescannt, lässt es sich ohne Treppeneffekt nicht auf 600dpi vergrößern.

...
Wenn ein Grafikprogramm diese Datei vergrössern soll, muss es die fehlenden Informationen interpolieren / schätzen / raten. Und das Ergebnis wird entweder weich und unscharf oder kantig und pixelig.

Danke Daniel,

bleibt natürlich die Frage, warum mein Scanner das kann, wenn ich das Bild wieder ausdrucke und
mit 600dpi neu einscanne. Das Bild verliert dann zwar an Qualität, aber es hat wieder keinen Treppeneffekt. Das führt mich zu der Überlegung, dass der Scannertreiber was kann, was das Grafikprogramm nicht kann.

[Uwe Raabe]

Zitat:

Zitat von Codix32 (Beitrag 1281710)

bleibt natürlich die Frage, warum mein Scanner das kann, wenn ich das Bild wieder ausdrucke und
mit 600dpi neu einscanne. Das Bild verliert dann zwar an Qualität, aber es hat wieder keinen Treppeneffekt. Das führt mich zu der Überlegung, dass der Scannertreiber was kann, was das Grafikprogramm nicht kann.

Du scannst dann allerdings in beiden Fällen mit 600 dpi ein. Wenn dein Drucker auch mit einer Auflösung von mindestens 600 dpi druckt, dann entstehen auch keine großen Verluste.

Warum willst du es denn unbedingt mit 96 dpi einscannen?

[TForm1]

Zitat:

Zitat von Codix32 (Beitrag 1281710)

bleibt natürlich die Frage, warum mein Scanner das kann, wenn ich das Bild wieder ausdrucke und
mit 600dpi neu einscanne. Das Bild verliert dann zwar an Qualität, aber es hat wieder keinen Treppeneffekt. Das führt mich zu der Überlegung, dass der Scannertreiber was kann, was das Grafikprogramm nicht kann.

Das liegt daran, dass dein Drucker nicht so genau druckt, als dass er die Pixel genau in Quadratischem Muster drucken würde. Damit ist bei einem "analogen" Druck auf Papier das Problem gar nicht gegeben, da es in dem Sinne gar keine "Pixel" gibt, d.h. wenn Du es wieder in höherer Auflösung einscannst ist das Bild sozusagen schon interpoliert.

[TForm1]

Zitat:

Zitat von Uwe Raabe (Beitrag 1281711)

Du scannst dann allerdings in beiden Fällen mit 600 dpi ein. Wenn dein Drucker auch mit einer Auflösung von mindestens 600 dpi druckt, dann entstehen auch keine großen Verluste.

Warum willst du es denn unbedingt mit 96 dpi einscannen?

Ich glaube, es ging nur darum, den Unterschied zu verdeutlichen, wenn man ein entsprechen kleines Bild ausdruckt und dann in höherer Auflösung wieder einscannt oder wenn man versucht dieses direkt am Computer zu vergrößern.

[Codix32]

Zitat:

Zitat von TForm1 (Beitrag 1281713)

Zitat:

Zitat von Uwe Raabe (Beitrag 1281711)

Du scannst dann allerdings in beiden Fällen mit 600 dpi ein. Wenn dein Drucker auch mit einer Auflösung von mindestens 600 dpi druckt, dann entstehen auch keine großen Verluste.

Warum willst du es denn unbedingt mit 96 dpi einscannen?

Ich glaube, es ging nur darum, den Unterschied zu verdeutlichen, wenn man ein entsprechen kleines Bild ausdruckt und dann in höherer Auflösung wieder einscannt oder wenn man versucht dieses direkt am Computer zu vergrößern.

Genau. Und ich dachte, es gibt so was, wie einen virtuellen Scanner, der sozusagen das in einem Grafikprogramm geöffneten Bild wie ein echter Scanner abtastet und dann vergrößert. Wenn es so was gäbe, dann gäbe es auch Algorithmen, die man in Delphi verwenden könnte, was sicherlich nur wenig begabten Programmierern möglich wäre.

[himitsu]

Wenn man mal nach "Bild vergrößeren" sucht, dann findet man garanziert Algorithmen und sogar fertige Funktionen, welche das erledigen.
Stichworte: Interpolation, Antialiasing usw.

[BUG]

Übrigens kann man tatsächlich schärfe Bilder aus Überwachungsaufnahmen extrahieren.
Wie aber schon festgestellt wurde, können die zusätzlichen Informationen nicht aus dem Bild stammen.
Wo kommen sie also her? Aus vorhergehenden und nachfolgenden Frames!

Aber auch das hat seine Grenzen und funktioniert lange nicht so gut wie in Film und Fernsehen.

[Bernhard Geyer]

Zitat:

Zitat von BUG (Beitrag 1281718)

Übrigens kann man tatsächlich schärfe Bilder aus Überwachungsaufnahmen extrahieren.
Wie aber schon festgestellt wurde, können die zusätzlichen Informationen nicht aus dem Bild stammen.
Wo kommen sie also her? Aus vorhergehenden und nachfolgenden Frames!

Genau. Du hast nicht nur ein sondern mehrere Bilder.
Und neben dem Stream hast du auch noch Informationen wie Belichtung, Helligkeit, ...

[TForm1]

Zitat:

Zitat von Codix32 (Beitrag 1281715)

Und ich dachte, es gibt so was, wie einen virtuellen Scanner, der sozusagen das in einem Grafikprogramm geöffneten Bild wie ein echter Scanner abtastet und dann vergrößert. Wenn es so was gäbe, dann gäbe es auch Algorithmen, die man in Delphi verwenden könnte, was sicherlich nur wenig begabten Programmierern möglich wäre.

Der genannte Effekt beim Scanner liegt wie gesagt in der Ungenauigkeit des Druckers. Das ist sehr typisch für den Vergleich Analog gegen Digital. Im Audiobereich z.B. bei der Klangsynthese macht es z.B. immer noch einen Unterschied ob man einen analogen Synthesizer benutzt oder die gewünschten Klänge mit dem Computer heraus rechnet. Der analoge Synthesizer erzeugt einfach durch seine physikalische Beschaffenheit eine andere Klangfarbe als der digitale, der keinen Fehler macht und vom Prinzip her nur Zahlenwerte miteinander verrechnet. Eben diese "Fehler" sind oft auch gewünscht oder geben einfach andere Möglichkeiten weswegen es immer noch eine Hand voll Leute gibt, die auf Analog schwören.
Übertragen auf dein Problem hieße das: Du kannst den Druckvorgang nicht simulieren, da ein Computer dazu beschaffen ist, absolut zu Rechnen und damit absolut genau zu sein. D.h. jegliche Ungenauigkeit in deinem Bild beruht wieder auf genauen Algorithmen und können nicht durch Zufall entstehen. Natürlich könntest Du dich jetzt an die Arbeit machen und versuchen ein Programm zu schreiben, was wenigsten scheinbar so tut, als sei es zufällig und entsprechend ein ähnliches Ergebnis ausgibt wie die Drucker-Scanner-Methode. Aber ob sich der Aufwand dann auch tatsächlich lohnt sei mal dahingestellt.

[Namenloser]

Zitat:

Zitat von BUG (Beitrag 1281718)

Übrigens kann man tatsächlich schärfe Bilder aus Überwachungsaufnahmen extrahieren.
Wie aber schon festgestellt wurde, können die zusätzlichen Informationen nicht aus dem Bild stammen.
Wo kommen sie also her? Aus vorhergehenden und nachfolgenden Frames!

Aber auch das hat seine Grenzen und funktioniert lange nicht so gut wie in Film und Fernsehen.

Es gibt auch Verfahren, die mit Einzelbildern funktionieren (z.B. BM3D). Dabei wird ausgenutzt, dass die meisten Bilder eine gewisse Selbstähnlichkeit haben, d.h. es wiederholen sich bestimmte Muster oder Strukturen. Daraus kann man dann sozusagen die Information extrahieren und verstärken.

Wird zwar eher zum Denoising und Deblurring eingesetzt, aber die gleichen Prinzipien kann man auch verwenden, um die Auflösung zu erhöhen (kommt ja letztlich alles auf das gleiche raus). Im Anhang sieht man eine von BM3D aus einem stark verrauschten Bild rekonstruierte gestreifte Hose.

Eine andere Strategie ist es, nicht nur innerhalb eines Bildes nach Mustern zu suchen, sondern gleich ganze Datenbanken über bestimmte Themen anzulegen. Wenn du es z.B. nur mit Bildern von Gesichtern zu tun hast, dann haben ja alle Gesichter ähnliche Merkmale (Augen, Nase etc.), und das kannst du auch ausnutzen. Du speist also in deine Datenbank ganz viele Bildausschnitte von Beispiel-Gesichtern ein, jeweils einmal in niedrig aufgelöster (oder verrauschter oder verschommener) Version und einmal den gleichen Ausschnitt in hoher Auflösung. Anschließend kann ein Programm zu einem gegebenen verschommenen Bild Ausschnitte aus dem Bild mit den niedrig aufgelösten Ausschnitten aus der Datenbank abgleichen und dann eine höher aufgelöste Version des Bildes rekonstruieren. Das ist schon ziemlich CSI-mäßig. Natürlich wird dadurch aber nicht wirklich der Informationsgehalt des Bildes erhöht. Im Grunde „rät“ der Algorithmus einfach nur, wie das Original ausgesehen haben könnte.

Aber nein, dein Scanner macht solche Dinge nicht :wink:

[OlafSt]

Letztendlich ist das Scannen eines 96dpi-Bildes mit 600dpi nichts weiter als eine Vergrößerung. Denselben Effekt hat man, wenn man das Bild auf den Tisch legt und eine Lupe drüber hält. Sieht detailreicher aus, ist es aber nicht.

[Uwe Raabe]

Entweder habe ich es überlesen oder es wurde noch nicht erwähnt, was denn überhaupt dieses einzuscannende Bild ist. Sollte es ich um ein analoges Foto handeln, dann liegt die Auflösung des Bildes bei ein paar Tausend dpi. Scannt man dieses Bild einmal mit 600 dpi und einmal mit 96 dpi ein und zeigt es in derselben Größe auf einem Bildschirm an, der ebenfalls 96 dpi hat, dann sehen beide Scans erstmal gleich gut aus. Vergrößert man nun die beiden Bilder, dann ist aus dem 96 dpi Scan keine bessere Auflösung herauszuholen und es sieht verpixelt aus. Der 600 dpi Scan hat allerdings noch mehr Details, die durch die Vergrößerung sichtbar werden. Sollte das wider Erwarten nicht der Fall sein, dann ist das Grafikprogramm zu blöd, die reale Auflösung des Bildes für die Vergrößerung zu verwenden und reduziert die Auflösung offenbar schon beim Laden oder Anzeigen des Bildes auf die 96 dpi. Dann hilft nur der Einsatz eines geeigneteren Programms. Der Unterschied im Detailreichtum müsste sich auch drastisch in der Dateigröße der beiden Scans bemerkbar machen.

[Sherlock]

Haben zwar schon alle gesagt, daß das Unsinn ist, aber hiermit treib ich die CSI-Ermittlungen mal grafisch auf die Spitze:


Sherlock

[divBy0]

Also technisch gesehen heißt es beim Drucker dpi (dots per inch) und beim Scanner ppi (pixel per inch) oder spi (samples per inch).

[smallie]

Es gibt einige Filter, die die Qualität verpixelter Bilder verbessern können. Stichworte wäre zum Beispiel Lanczos resampling, oder Sinc oder fraktales Resampling.

Es gibt ein Programm, das eine ganze Menge dieser Filter anbietet. Leider ist mir gerade entfallen, wie es heißt, da müßte ich zuhause noch mal nachsehen.

Graphics32 bietet aber auch einige dieser Filter an. Wunder darf man allerdings nicht erwarten.

[DeddyH]

Zitat:

Zitat von smallie (Beitrag 1281777)

Es gibt ein Programm, das eine ganze Menge dieser Filter anbietet. Leider ist mir gerade entfallen, wie es heißt, da müßte ich zuhause noch mal nachsehen.

IrfanView?

[p80286]

@Sherlock :thumb::thumb:

Gruß
K-H

[Dalai]

@Sherlock: *ROFL* Der is gut :thumb: (Gibt's hier keinen ROFL-Smilie oder wälzen sich die Delphianer nicht so häufig lachend am Boden? :stupid:).

[smallie]

Zitat:

Zitat von DeddyH (Beitrag 1281781)

Zitat:

Zitat von smallie (Beitrag 1281777)

Es gibt ein Programm, das eine ganze Menge dieser Filter anbietet. Leider ist mir gerade entfallen, wie es heißt, da müßte ich zuhause noch mal nachsehen.

IrfanView?

Nope. Wobei Irfan auch eine Resampling-Checkbox bietet. Was sich genau dahinter verbirgt, weiß ich nicht.

Ich meinte:

Zitat:

SAR Image Processor

SAR Image Processor is a freeware image editing program for the PC. Most people will want SAR for its enlargement capabilities.

http://www.general-cathexis.com/

Die Feature-Liste ist beeindruckend. Viel zu lang, um sie hier einzustellen. Und das bei 1190 KB. 8-) Um das Ding auszureizen muß man es aber studieren.

Hier gibt es eine Vorschau über die verfügbaren Vergrößerungsmethoden und darüber, welche Qualität man erwarten darf: Comparisons of Image Magnification Methods

[pelzig]

Für ein kurzes Antesten der Funktionen sollte IrfanView bestens ausreichen.
Hochrechnen, Runterrechnen, Schärfen, Verwischen usw. usf.

Der TE sollte sein 96dpi-Bild mal gründlichst mit IrfanView durchprobieren, bevor er sich in eine fast unendliche Kette von (Folge-)Fragen stürzt, die mit der Bildaufbereitung mit Delphi zu tun haben würden.

Den Link von smallie auf http://www.general-cathexis.com/ werde ich mir aber mal ansehen.

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!

MfG

[Capstone]

EDIT:

oops. Sorry, hatte das Bild weiter oben nicht gesehn (wurde nich angezeigt)
Sorry. Dieser Beitrag (ja, nur dieser) kann gelöscht werden.