Upsampling & Downsampling ใน Photoshop คืออะไร?

การสุ่มตัวอย่างซ้ำและการสุ่มตัวอย่างเป็นสองกรณีเฉพาะของกระบวนการสร้างภาพที่เรียกว่า "การสุ่มตัวอย่างซ้ำ" เมื่อคุณทำให้รูปภาพมีความละเอียดหรือขนาดที่ใหญ่ขึ้นหรือเล็กลง Adobe Photoshop จะต้องสุ่มตัวอย่างรูปภาพเพื่อกำหนดวิธีการเติมพิกเซลใหม่ที่สร้างขึ้นระหว่างต้นฉบับ (เมื่อขยาย) หรือพิกเซลดั้งเดิมที่ควรเก็บไว้และควรทิ้งพิกเซลใด (เมื่อลดขนาด)

พื้นหลัง

เมื่อคุณถ่ายภาพฉากธรรมชาติโดยใช้กล้องดิจิตอล กล้องจะต้องแปลงฉากนั้นให้เป็นตารางพิกเซลที่แยกจากกัน เช่นเดียวกับภาพที่ได้มาบนคอมพิวเตอร์จากแหล่งทางกายภาพอื่นๆ เช่น ภาพถ่ายหรือเอกสารที่สแกน กระบวนการนี้เรียกว่า "การสุ่มตัวอย่าง"

เมื่อรูปภาพอยู่ในสื่อดิจิทัล คุณจะไม่สามารถเข้าถึงข้อมูลอื่นใดเกี่ยวกับฉากที่มันเกิดขึ้นนอกเหนือจากพิกเซลในภาพได้อีกต่อไป ซึ่งหมายความว่าเมื่อคุณปรับขนาดภาพ Photoshop จะไม่สามารถเติมช่องว่างในข้อมูลจากฉากจริงได้ แทนที่จะต้อง "สุ่มตัวอย่าง" รูปภาพเพื่อสร้างความใกล้เคียงกับฉากต้นฉบับ

สุ่มตัวอย่าง

การสุ่มตัวอย่างเป็นประเภทการสุ่มตัวอย่างใหม่ที่ Photoshop ดำเนินการเมื่อคุณขยายภาพ เมื่อภาพขยายใหญ่ขึ้น พิกเซลดั้งเดิมจะถูกเว้นระยะห่างกันมากขึ้น และแอพพลิเคชั่นจะต้อง "ประกอบ" พิกเซลใหม่ระหว่างกัน โดยใช้การประมาณที่เหมาะสมของฉากดั้งเดิม

สุ่มตัวอย่าง

Downsampling เป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามกับการสุ่มตัวอย่าง ซึ่งใช้เมื่อรูปภาพมีขนาดเล็กลง แม้ว่าการย่อขนาดรูปภาพจะไม่ต้องการการเติมพื้นที่ว่างใหม่ เช่น ในกรณีของการสุ่มตัวอย่าง แต่ Photoshop อาจยังคงใช้การประมาณการเพื่อรักษาข้อมูลเกี่ยวกับรูปภาพให้ได้มากที่สุด

ตัวอย่างเช่น พิจารณารูปภาพที่ประกอบด้วยพิกเซลขาวดำสลับกัน หากคุณย่อขนาดรูปภาพนี้ให้เหลือเพียงครึ่งเดียวโดยการสุ่มตัวอย่างค่าของทุกๆ พิกเซลอื่นโดยตรง คุณจะได้ภาพสีขาวหรือสีดำทั้งหมด จำเป็นต้องมีวิธีการประมาณที่ดีกว่าเพื่อให้แน่ใจว่ารายละเอียดดังกล่าวจะไม่สูญหาย

การแก้ไข

การใกล้เคียงกับฉากต้นฉบับที่ใช้โดยการเพิ่มตัวอย่างและการลดตัวอย่างจะถูกสร้างขึ้นโดยกระบวนการที่เรียกว่า "การแก้ไข" เมื่อคุณขยายภาพ Photoshop จะสอดแทรกพิกเซลใหม่ในภาพด้วยการคำนวณค่าเฉลี่ยจากพิกเซลโดยรอบที่รู้เกี่ยวกับภาพต้นฉบับ มันทำการคำนวณที่คล้ายกันเมื่อคุณย่อขนาดรูปภาพเพื่อกำหนดวิธีการรวมพิกเซลดั้งเดิมเพื่อสร้างภาพใหม่

วิธีการ

Photoshop สนับสนุนวิธีการแก้ไขหลักสามวิธี การสอดแทรกเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดจะเติมพิกเซลใหม่แต่ละพิกเซลในภาพที่ขยายใหญ่ขึ้นด้วยสีเดียวกับพิกเซลดั้งเดิมที่ใกล้เคียงที่สุด แต่สิ่งนี้ทำให้ภาพปรากฏ "บล็อก" และมีคุณภาพต่ำ

การแก้ไขแบบ Bilinear และ Bicubic เป็นวิธีที่ทำให้ได้ภาพที่มีคุณภาพสูงขึ้น การแก้ไขแบบ Bilinear คำนวณค่าเฉลี่ยของพิกเซลรอบข้างสี่พิกเซลที่ใกล้ที่สุด bicubic ใช้พิกเซลโดยรอบ 16 พิกเซล ในหลายกรณี รูปภาพที่สร้างโดยสองวิธีนี้จะมีลักษณะคล้ายกัน แต่ข้อมูลเพิ่มเติมที่ใช้โดยการแก้ไขแบบ bicubic จะช่วยรักษารายละเอียดที่ละเอียด ทั้งเมื่อขยายและย่อขนาดรูปภาพ