Cos'è l'interpolazione della fotocamera
Se hai mai studiato a fondo una fotocamera digitale, avrai sentito parlare di "interpolazione". L'interpolazione è un elemento chiave della fotografia digitale, anche se non esclusiva delle fotocamere. Può influenzare direttamente la qualità di un'immagine digitale, non solo in editing ma anche durante l'acquisizione.
Interpolazione
L'interpolazione è una forma di stima che usa dati noti per valutare valori sconosciuti. Riconoscendo pattern nei dati intorno alla sezione ignota, nuovi dati possono essere integrati basandosi sulla stima. Esempio dal fotografo Sean McHugh (Cambridge in Color): puoi stimare la temperatura a mezzogiorno per interpolazione usando le temperature note alle 11 e all'1. Più dati noti circondano l'ignoto, più accurate le stime.
Interpolazione d'immagine
Nel digital imaging, l'interpolazione si usa quando un'immagine viene ridimensionata o distorta. Il cambiamento richiede pixel aggiuntivi non presenti nell'originale. L'interpolazione riempie questi vuoti campionando i pixel nelle aree circostanti dove servono nuovi pixel. Ne calcola la media e genera un nuovo pixel. A seconda dell'algoritmo, i risultati possono offrire degradazione minima o influenzare severamente la qualità.
Algoritmi non adattivi
Gli algoritmi non adattivi interpolano rilevando pixel vicini. Classificazioni rigide: Nearest Neighbor, Bilineare, Bicubico, Spline, Sinc, Lanczos e altri. Ognuno è un gradino sopra il precedente, aumentando i pixel campionati per generare un'immagine interpolata più accurata. Più campionamento = migliore accuratezza, ma anche tempi di elaborazione più lunghi.
Algoritmi adattivi
Gli algoritmi adattivi sono generalmente proprietari, legati al software che li usa. Contrastano con quelli non adattivi, universali per l'interpolazione. Possono variare drasticamente, ma tipicamente sono progettati per rilevare e adattarsi alla presenza di bordi nell'immagine e interpolare con minimi artefatti. A seconda dell'algoritmo, possono essere usati per distorcere/ruotare o quasi esclusivamente per ridimensionare.
Artefatti d'interpolazione
L'interpolazione non adattiva genera spesso tre forme di distorsione (artefatti): aliasing, sfocatura, aloni ai bordi. L'aliasing crea immagine pixelata, la sfocatura immagine sfocata. Gli aloni ai bordi sono più nitidi ma i bordi hanno distorsione e sfocatura visibili. La maggior parte delle interpolazioni non adattive amplifica la presenza di uno di questi artefatti sugli altri due, quindi almeno uno sarà sempre visibile. Gli algoritmi adattivi possono o no affrontare questi problemi, dipende dall'algoritmo.
Zoom digitale
Ti starai chiedendo come tutto questo si applichi a una fotocamera digitale, dato che molta interpolazione avviene in editing. Quando usi lo zoom digitale, la fotocamera non sta davvero zoomando sul soggetto. Scatta alla stessa risoluzione dello zoom minimo e interpola l'area su cui stai zoomando. Il risultato è un'immagine degradata rispetto allo stesso livello con zoom ottico, che aumenta realmente l'ingrandimento della luce prima che raggiunga il sensore. In pratica, lo zoom digitale interpola l'immagine prima ancora di catturarla.