Bildbearbeitung: Wie man kleine Bilder größer rechnet

Von Sven Fischer

Das Bild ist zu klein, die Auflösung zu niedrig? Da kann moderne Bildbearbeitungssoftware helfen. Neben Photoshop gibt es weitere Programme oder Plug-ins zur sogenannten Interpolation, durch die sich Bilder größer rechnen lassen. Das Fachmagazin "Docma" hat mehrere getestet.

Testkandidaten: onOne Perfect Resize, Benvista PhotoZoom, Akvis Magnifier, AlienSkin BlowUp Zur Großansicht

Testkandidaten: onOne Perfect Resize, Benvista PhotoZoom, Akvis Magnifier, AlienSkin BlowUp

Bei der Auswahl der Testkandidaten haben wir nur Programme berücksichtigt, die es sowohl für Windows-Systeme wie auch für den Mac gibt. Einige sind nur als Plug-in verfügbar, eins auch als Stand-Alone-Produkt. Im Bereich der Plug-ins steht Alien Skin Blow Up zur Verfügung. Die Programme Akvis Mag_nifier, Benvista Photozoom und onOne Perfect Resize lassen sich als eigenständige Programme wie auch als Plug-Ins installieren.

Die Hauptfrage ist zunächst einmal, was die zusätzlichen Programme anders machen als Photoshop, und welche Technologie dahintersteckt. Wichtig ist auch die Frage, ob alle Kandidaten die Ergebnisse von Photoshop erreichen.

Als Testbilder haben wir drei typische Beispiele ausgewählt, wie sie in der Praxis häufig vorkommen. Bild 1 ist die JPG-Aufnahme einer Handy-Kamera mit einer Auflösung von knapp 2600_x_1900 Pixel. Daraus soll ein Ausschnitt (ca. 1/3 des Bildes) auf das Format DIN A4 vergrößert werden. Bei Bild 2 handelt es sich um das RAW-Foto einer digitalen Spiegelreflex-Kamera (ca. 5600_x_3700 Pixel), das auf das Format DIN A0 hochgezogen wird. Bild 3 ist ein stark komprimiertes, niedrig aufgelösten JPG-Webbild (Kantenlänge 500 Pixel), das auf knapp 3500 Pixel Kantenlänge hochinterpoliert werden soll.

Was bietet Photoshop?

Die Ausgangsbilder: Ein JPG einer Handy-Kamera (Bahnhof), das RAW-Foto aus einer digitalen Spiegelreflex (Dame mit Maske) (Canon EOS 5D Mark II) und ein Web-JPG mit 500 Pixel Kantenlänge (Speisen). Zur Großansicht

Die Ausgangsbilder: Ein JPG einer Handy-Kamera (Bahnhof), das RAW-Foto aus einer digitalen Spiegelreflex (Dame mit Maske) (Canon EOS 5D Mark II) und ein Web-JPG mit 500 Pixel Kantenlänge (Speisen).

Die qualitativ beste Interpolationsmethode, die in Photoshop zu finden ist, nennt sich "bikubische Interpolation". Zwar bietet Photoshop auch eine einfache Pixelwiederholung und eine "bilineare" Interpolation, beide sind aber unter qualitativen Aspekten nicht empfehlenswert.

Bei der bikubischen Interpolation werden die Werte benachbarter Pixel verglichen und weiche Tonabstufungen errechnet (bilinear mittelt lediglich die Werte benachbarter Pixel). Photoshop bietet bei der bikubischen Variante neben der Standard-Interpolation auch die Optionen "optimal" (gedacht für Verläufe), "glatter" (Vergrößerung) und "schärfer" (Verkleinerung). Diese Empfehlungen sollte man nicht zu eng interpretieren. Auch bei Vergrößerungen kann man durchaus mit der Methode "bikubisch schärfer" sehr gute Ergebnisse erzielen, obwohl sie eigentlich für Verkleinerungen gedacht ist. Abhängig vom jeweiligen Motiv kann bei der Methode "bikubisch glatter" bei Vergrößerungen - bewirkt durch die damit verbundene Weichzeichnung - das Ergebnis recht unscharf erscheinen. In diesem Fall sollte man besser die Variante "bikubisch schärfer" verwenden.

Was ist bei Interpolationen zu beachten?

Der beste Algorithmus zur Vergrößerung der Bildauflösung in Photoshop ist die Methode "bikubisch", die in drei Varianten angeboten wird. Zur Großansicht

Der beste Algorithmus zur Vergrößerung der Bildauflösung in Photoshop ist die Methode "bikubisch", die in drei Varianten angeboten wird.

Zum Thema Bildvergrößerung liest und härt man viele "Mythen". Oft wird die Möglichkeit der Interpolation beispielsweise prozentual angegeben, manchmal ist da von bis zu 1000 Prozent zu lesen. Solche Aussagen berücksichtigen eine wichtige Grundlage nicht - die optische Qualität des Ausgangsbildes.

Es spielt bei jeder Interpolationsmethode eine große Rolle, ob eine kleine Pixelmenge zur Verfügung steht, wie bei einem Webbild, oder eine große Menge an "Ausgangsmaterial" wie bei einem Raw-Foto. Je größer die Masse an Pixeln ist und je besser sie strukturiert ist (in Form von klaren Helligkeits- und Farbkontrasten), umso besser kann das interpolierte Ergebnis sein. Es ist also unmöglich, pauschal festzulegen, eine Software könne um 1000 Prozent vergrößern, zumindest nicht, wenn es um die visuelle Qualität des skalierten Fotos geht.

Ein weiterer Aspekt, der oft völlig außer Acht gelassen wird, ist der Betrachtungsabstand. Je größer das Format eines Fotos ist, umso größer ist Üblicherweise auch der Abstand, aus dem es betrachtet wird. Je weiter der Betrachter vom Bild entfernt ist, umso weniger kann er kleine Details erkennen. Dann spielt eher die Grundschärfe des Bildes eine Rolle. Und die ist bei einer DSLR mit guten Objektiven sicherlich erheblich höher als bei einem Webbild mit deutlichen Artefaktstrukturen. Übertrieben formuliert, werden beim JPG-Webbild lediglich die Störstrukturen vergrößert, und das kann nicht den gleichen optischen Schärfeeindruck ergeben wie bei einem Bild aus einer DSLR.

Es ist also in der Praxis viel wichtiger zu fragen, woher das Bild kommt und wie viel Pixel es als Ausgangsmaterial bietet, als mit hohen Prozentwerten zu jonglieren.

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1. Lustiges Apfel-mit-Birnen-Vergleichen
kognitive-dissonanz 01.05.2011
Zitat: "Bevor man relativ viel Geld in eine spezialisierte Software steckt, sollte man erst einmal die Möglichkeiten von Photoshop ausreizen" Schon mal geschaut, was Photoshop so kostet? Muss man heutzutage nicht mehr kaufen? Ja dann ....
2. Fazit ist völlig falsch. Jedes der Programme ist deutlich billiger als PS.
Aragorn 01.05.2011
Photoshop dürfte der mit Abstand teuerste Testkanidat sein. Warum wird das nirgends erwähnt? Mir scheint das eine einzige Indirekte Werbung für Photoshop zu sein. Wer hat den Artikel geschrieben? Adobee? Als alternative hätte man z.B. GIMP (erhältlich für Mac,Windows,Linux u.a.) nehmen können. DAs kostet wirklich nichts. Und da wäre ein Vergleich wirklich sinnvoll nach dem Motto "muss ich Geld ausgeben oder geht es auch so". Denn so heisst es kaufe ich besser für 1000€ Photoshop oder für 100€ ein Bildvergrösserungsprogramm. Das Fazit ist weil die Information des Photoshoppreises fehlt völlig falsch. Wer nur Bilder vergrössern will und sonst nichts (oder sonst Gimp o.ä. verwendet) ist mit jedem der Bildvergrösserungsprogramme besser beraten als mit dem Kauf von Photoshop.
3. kT
Kapnix 01.05.2011
Zitat von kognitive-dissonanzZitat: "Bevor man relativ viel Geld in eine spezialisierte Software steckt, sollte man erst einmal die Möglichkeiten von Photoshop ausreizen" Schon mal geschaut, was Photoshop so kostet? Muss man heutzutage nicht mehr kaufen? Ja dann ....
Nö bei den durch den Artikel angesprochen Personenkreis kann man PS wohl voraussetzen, für den Rest reichen die resize Funktionen diverser Grafikprogramme.
4. Lustiger Artikel
homeuser 01.05.2011
Zitat von AragornPhotoshop dürfte der mit Abstand teuerste Testkanidat sein. Warum wird das nirgends erwähnt? Mir scheint das eine einzige Indirekte Werbung für Photoshop zu sein. Wer hat den Artikel geschrieben? Adobee? Als alternative hätte man z.B. GIMP (erhältlich für Mac,Windows,Linux u.a.) nehmen können. DAs kostet wirklich nichts. Und da wäre ein Vergleich wirklich sinnvoll nach dem Motto "muss ich Geld ausgeben oder geht es auch so". Denn so heisst es kaufe ich besser für 1000€ Photoshop oder für 100€ ein Bildvergrösserungsprogramm. Das Fazit ist weil die Information des Photoshoppreises fehlt völlig falsch. Wer nur Bilder vergrössern will und sonst nichts (oder sonst Gimp o.ä. verwendet) ist mit jedem der Bildvergrösserungsprogramme besser beraten als mit dem Kauf von Photoshop.
Ich denke der Artikel richtet sich an Profis, und setzt das vorhandensein von Photoshop quasi voraus. Warum sollte man für Photoshop noch Werbung machen? Wird ohnehin überall benutzt ;-) Es gibt in meiner Branche durchaus die Diskussion Mac oder Windows, Nvidia-Grafik oder Ati? Aber Photoshop ist meist recht alternativlos...
5. Photoshop vs. Spezialsoftware?
bodenseekoenig 01.05.2011
[QUOTE=kognitive-dissonanz;7743347 Schon mal geschaut, was Photoshop so kostet? Muss man heutzutage nicht mehr kaufen? Ja dann ....[/QUOTE] An Photoshop führt für Profis und engagierte Amateure ohnehin kein Weg vorbei. Es ist sozusagen eine Art Grundwerkzeug, das sowieso da ist, bei den Bildbearbeitern, an die der Artikel und die Spezialprogramme gerichtet sind. Man kann damit Kontrast- Sättigungs- und Helligkeitswerte auch in einzelnen Bereichen optimieren, Fotomontagen und Retuschen durchführen, optimale SW-Bilder aus Farbvorlagen erstellen und sehr viel mehr, unter anderem eben auch Interpolation. Es ging in dem Artikel also darum, ob und für wen es sich lohnen könnte, zusätzlich zum ohnehin vorhandenen PS auch noch so ein Spezialtool anzuschaffen. Meine Meinung nach diesem Artikel: Für fast niemanden.
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DOCMA 3/2011
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Methoden zur Interpolation der Bildauflösung
Bikubisch
Vergleicht die Werte benachbarter Pixel und errechnet dabei weiche Tonstufen. Dabei verliert das Bild zwangsläufig an Schärfe. Die Variante "bikubisch schärfer" vermeidet diesen Effekt durch eine erneute Kontrastierung der Tonwerte. Die Methode "bikubisch glatter" konzentriert sich mehr darauf, Kantenstrukturen zu glätten und dadurch weniger pixelig erscheinen zu lassen.
Bilinear
Mittelt die Werte benachbarter Pixel. Dadurch kommen Ungenauigkeiten ins Bild, die sich bei starken Vergrößerungen immer mehr verstärken. Eine Kantenglättung oder -kontrastierung findet nicht statt.
Fraktalmethode
Zerlegt die Pixelstruktur in kleine, auflösungsunabhängige Elemente, die problemlos skaliert werden können. Die skalierte Fraktalinformation wird wieder in eine Pixelstruktur mit der benötigten höheren Auflösung umgerechnet.
Stair Interpolation
Erhöht die Auflösung in kleinen Schritten und nicht in einem großen Schritt. Dadurch bleibt mehr Kontrast erhalten.
S-Spline
Die Pixelstruktur wird in Kurven mit Knotenpunkten umgerechnet, skaliert und anschließend wieder in Pixel zurückgerechnet. Dabei werden Bildbereiche mit starken Kontrasten anders berechnet als Bereiche, die weniger Kontraste enthalten.
Lanczos
Benannt nach dem Mathematiker Cornelius Lanczos. Das mathematische Verfahren wird auch "multivariate Interpolation" genannt und berechnet neue Samplestrukturen iterativ auf Basis von Berechnungsmethoden aus der Signalverarbeitung (Sinc Filter).
Mitchell
Benannt nach dem Mathematiker Don P. Mitchell, arbeitet mit kubischen Filtern und kommt vorrangig beim Herunterrechnen einer Bildauflösung zum Einsatz.
Unscharfmaskierung
Der Filter Unscharfmaskierung lokalisiert Pixel, die sich im Tonwert von den umliegenden Pixeln um den Betrag des vorgegebenen "Schwellwerts" unterscheiden, und erhöht den Tonwertunterschied um den Betrag der bei "Stärke" eingegeben wird. Der Radius bestimmt, wie viele umgebende Pixel von der Schärfung betroffen sind - je höher der Wert, desto breiter der Kanteneffekt, und umso stärker wirkt die Schärfung.

Es gibt viele Strategien, die Unscharfmaskierung einzusetzen. Im Zusammenhang mit der Stair Interpolation macht es Sinn, bei hohen Vergrößerungen, Schärfen-Schritte einzubauen. Unsere empfohlenen Werte für grobe Kontraste sind dabei: Stärke 30, Radius 45, Schwellwert 0. Für feinere Kontraste empfehlen wir: Stärke 120, Radius 0.9, Schwellwert 0.


Fotostrecke
Dogma Award 2011: Digitale Karikaturen
Fazit für Schnellleser
Die Qualität einer Interpolation hängt in erster Linie von der Qualität des Ausgangsbildes ab. Gute, scharfe Bilder mit genügend Grundauflösung lassen sich meist sehr stark vergrößern (400-500% sind Überhaupt kein Problem). Je schlechter die Ausgangsqualität und je niedriger die Grundauflösung ist, umso schlechter ist auch die Qualität der Interpolation.

Wer nicht gleich Geld ausgeben möchte für Software von Drittanbietern, sollte erst einmal die Stair Interpolation in Schritten von 10-20% austesten. Die Interpolationsmethode sollte bikubisch sein. Ab und zu, etwa alle fünf Schritte, sollte eine Unscharfmaskierung eingeschoben werden.



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