9.5. Масштабирование изображений
Масштабирование может быть пропорциональным (одинаковое по вертикали и горизонтали) и непропорциональным (разные пропорции по вертикали и горизонтали).
Масштабирование векторных рисунков выполняется просто и без потери качества. Так, как для этого достаточно увеличить (уменьшить) в заданное число раз математические описания данных объектов.
Масштабирование растровых рисунков является намного более сложным процессом и часто сопровождается потерей качества изображения. При масштабировании растрового рисунка выполняется одно из следующих действий:
одновременное изменение размеров всех пикселей, составляющих файл изображения;
добавление или убавление пикселей из файла изображения, называемое выборкой.
При использовании первого метода одновременного изменения всех пикселей, составляющих изображение, математически выполняется та же операция, что и для векторного рисунка, так как внутри файла пиксели не имеют размера, то их указываемый физический размер просто увеличивается (уменьшается) на заданную величину. Соответственно устройство вывода при увеличении в два раза из одного пикселя изображения сделает таких четыре, что естественно приводит к зернистости и пилообразности изображения. При уменьшении изображения качество не ухудшается.
При таком способе масштабирования сохраняется число пикселей в исходном файле изображения, но устройства вывода, поддерживая качество изображения в соответствии со своей разрешающей способностью, будут использовать для формирования пикселя изображения больше или меньше своих видиопикселей (монитор) или точек (принтер).
В этом случае при масштабировании изображения изменяется количество элементов, создаваемых устройством вывода для формирования одного пикселя изображения, но файл с изображением сохраняет свой состав при любой последовательности операций масштабирования и любых коэффициентах увеличения или уменьшения.
Вышесказанное показано на примере масштабирования треугольника на рис. 9.5, где использован данный метод одновременного изменения всех пикселей.
При использовании второго метода – метода выборки масштабирование выполняется двумя способами:
По первому способу просто дублируется или удаляется необходимое число пикселей в соответствии с заданным масштабом. При этом, как правило, ухудшается качество изображения. Так при увеличении размера фактически выполняется операция аналогичная увеличению размеров пикселей и следовательно получаем увеличение зернистости и пилообразности.
При уменьшении потери качества не столь заметны, но они есть. Главный недостаток этого метода – это безвозвратная потеря части информации при уменьшении изображения. Если после уменьшения провести увеличение изображения, то возрастёт зернистость и пилообразность, так как после потери части пикселей они были восстановлены дублированием из соседних.
По второму способу с помощью определённых вычислений можно создать пиксели некоторого другого цвета, определяемого цветами первоначального пикселя и цветами пикселей его окружения.
Этот способ называется итерполяцией и является более сложным, чем простое дублирование. Однако он позволяет создавать более плавные цветовые переходы и существенно уменьшает эффект пилообразности изображения.