Många moderna TV-apparater har nu en 4K-upplösning, det är 3840 x 2160 pixlar, även om standarden "Full HD" eller 1080p (1920 x 1080) fortfarande är mycket vanlig också. Ett problem som du kanske har identifierat med dessa högupplösta skärmar är att inte allt innehåll du tittar på är i 4K, särskilt äldre innehåll. För att kunna visa bilder och video med lägre upplösning på högupplösta skärmar utför TV-apparater en funktion som kallas uppskalning.
En 4K-skärm är exakt fyra gånger så hög upplösning som en 1080p-skärm, det betyder att om du vill göra mycket enkel uppskalning du kan bara visa varje pixel i en 1080p-video på en kvadrat med fyra pixlar på en 4K skärm. Tyvärr finns det två huvudproblem med detta tillvägagångssätt. Den första är att detta bara skulle fungera med vissa upplösningar där innehållet skalas upp i exakta multiplar av fyra. Det andra problemet är att det inte kommer att se särskilt bra ut, varje pixel av innehållet skulle vara större än vad som är tänkt vilket gör att bilden ser blockig ut.
Det verkliga sättet att uppskalning fungerar är genom att utföra analys med en interpolationsalgoritm. Interpolationsalgoritmen fungerar genom att tolka bilden som den är med den högre upplösningen. Detta innebär vanligtvis att enheten måste sluta sig till vad färgerna skulle vara mellan flera pixlar. Till exempel, om två pixlar i originalbilden var röda och den uppskalade bildens pixel ligger mellan dessa två, är det säkert att anta att den också ska vara röd.
Svårigheten kommer med att sluta sig till pixelfärgen när det finns en färggradient. För en jämn färgförändring, som i en bild av en solnedgång, är det relativt lätt att sluta sig till rätt färg för en uppskalad pixel. Om det finns en plötslig skillnad i färger, till exempel med mörka kläder mot en ljus bakgrund, är det mycket svårare att exakt bestämma rätt pixelvärde.
För att hjälpa till att avgöra vilken färg en pixel ska ha, används en utjämningsalgoritm som bestämmer färgen på en pixel genom att titta på pixlarna runt den och försöker blanda skillnaden i färger. En skärpningsalgoritm används också för att förbättra bildens klarhet.
Kvaliteten på resultatet
När uppskalningen görs bra kan det vara svårt att skilja från innehåll som ursprungligen spelades in med en högre upplösning, den främsta giveawayen är bristen på fina detaljer. Bristen på detaljer kan vara relativt uppenbar specifikt för människor, detaljer som hudfel kan ofta sluta utjämnas, vilket kan orsaka en vaxartad eller matt look.
Uppskalning utförs nästan alltid när innehållet spelas upp, vanligtvis av TV: n eller annan uppspelningsenhet. När det gäller remastring av äldre filmer kan uppskalning utföras före uppspelning och sedan kombineras med mer tidskrävande bearbetningstekniker för att rensa upp kvaliteten så mycket som möjligt.
Uppskalning kan bara tas hittills. Hollywood-konceptet "zoom och förbättra" fungerar verkligen inte, du kan inte skala upp en bild för att se och identifiera en avlägsen figur eftersom bildkvaliteten helt enkelt inte finns att arbeta utifrån.