A digitális képfeldolgozás sok lehetőséget rejt magában. Például, ha képeink életlenek, de jó sok, majdnem azonos van belőlük, lehet javítani a kép részletgazdagságán. Hasonló a helyzet, ha egy videofelvételből akarunk egy élesebb állóképet kapni: a lassan pásztázó video egyes elmosódott kockáinak sorozatából megfelelő eljárással, programokkal egészen jó minőségű, fotószerű képet lehet készíteni. Vannak olyan algoritmusok és beépített eszközök, amelyek valós időben képesek ezt végrehajtani. Voltaképpen az emberi szem és agy is ilyen: szemünk a feszült figyeléskor is kis lépésekben, de folyton ugrál a képen, és agyunk ezekből a részképekből jobbat tud összerakni, mint az egyes ugrások közti megállásokkor "rögzített" látvány.
A szuper felbontást tehát akkor vetik be, ha a képrögzítő eszköz képességeinél jobb, élesebb képet akarnak kapni. Jó példák erre a Marson a Pathfinder digitális kameráival fotózott felvételekből utólag készített szuper felbontású képek. Lásd pl itt.
A super resolution algoritmusokat nem csak szigorúan, képpontok világosságát, színeit szorzó, osztó stb. programokkal lehet megvalósítani. Közelítőleg is működik a dolog: elterjedt képfeldolgozó programok bittérképet elmozdító és összegző funkcióinak egyás utáni alkalmazása is eredményre vezethet. Persze jó sok "kézimunkával".
2. Szuper felbontású kép készítésének modellezése
Az eljárás lényegét alább szemléltetem.
Legyen ez az eredeti objektum, ideális felbontásban!
Az alábbi 5 kép modellezze az objektumról készített 5 különböző fotót!
Mindegyikhez kicsit elmozdítottam (eltolások, 1-2 fokos elforgatás) az
eredeti objektumot, majd olyan mozaikká alakítottam, amelynél a kisebb
négyzetekben a helyi középértékkel váltottam fel a színeket. Ezek a kisebb
négyzetek jelképezik a fényképezőgép érzékelőjének egy-egy pontját:
Hogy tényleg különböznek, azt jobban mutatja az alábbi animáció, ahol
egymás után vetítem a szimulált fotókat. Ez nem csak a különbséget mutatja,
hanem a szemünk képen való szokásos ugrálását is egy kicsit visszaadja:
Ha az 5 képet egyszerűen kiátlagoljuk, az eredménynek már jobb lesz
a felbontása az egyes képeknél:
Ha az egyes képeket átlagolás előtt igyekszünk úgy elmozgatni, hogy
minél jobban fedésben legyenek, az eredmény sokkal jobb lesz. Ez egy házilagos
szuperfelbontású kép, melynek részletgazdagsága és az eredeti objektumhoz
való hasonlósága jobb, mint az összetevők bármelyikének:
3. Egy próbálkozás szuper felbontású képrészlet előállítására
Az alábbi témát kézben tartott géppel pár másodperc eltéréssel ötször
lefényképeztem (ez az egyik kép, kicsinyítve):
A képeket elforgattam, majd a kémény felső részét olyan módon nagyítottam
négyszeresére, hogy csak az egyes képpontok mérete változzon, színátmenet ne
legyen köztük. Itt egy példa:
E képeket igyekeztem fedésbe hozni, majd átlagolni. Itt az eredmény:
Beraktam az egyik felvételbe az eredeti kémény mellé a szuper felbontású,
visszakicsinyített részt (a feldolgozott részt az eredeti képen is kicsit
kiemeltem). A javulás látható, bár nem drámai mértékű. Ahhoz még több kép
és pontosabb feldolgozás kellene.
2004.01.18. CsA