Questão:
Como determinar a resolução real ou "verdadeira" de uma fotografia digital?
Michael
2019-04-28 22:18:17 UTC
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O que quero dizer com resolução "verdadeira" é a resolução na qual a quantidade máxima disponível de detalhes reais está presente. Para uma imagem ideal, esta resolução é igual à resolução codificada no arquivo de imagem. No entanto, em outros casos, a resolução real real pode ser menor do que a resolução do arquivo de imagem:

  1. Se o arquivo de imagem foi dimensionado digitalmente - por exemplo, se a câmera tiver um " zoom digital "recurso em que aumenta a amostragem de pixels individuais.

  2. Se a imagem não estiver totalmente nítida e em foco.

Em qualquer um desses casos, é útil para mim ter algum método mecânico para identificar qual a resolução real real da imagem é independente do que o arquivo de imagem diz. Como posso fazer isso? Existe algum software ou algoritmo que pode pegar uma imagem e analisá-la e me dizer a resolução mais alta em que ela pode ser exibida enquanto mostra detalhes na resolução?

Minha expectativa inicial ingênua de que deveria ser "óbvia" e fácil de determinar por algum mecanismo simples, como tamanhos comprimidos, é impedido nos casos em que a imagem aumentada tem artefatos perceptíveis ou ruído não presente no original.

Estou votando para encerrar esta questão como fora do tópico porque parece ser uma questão teórica sem qualquer aplicação fotográfica verdadeira.
A questão de, _ "Isso é cortado de uma imagem maior?" _ Surge o tempo todo na fotografia. O fato de que não pode ser determinado com segurança é um ponto importante e muito pertinente.
O @user10216038, independentemente de algo ser cortado ou não, pode ser útil para fazer uma fotografia, mas não consigo ver a importância depois do fato. Se for uma boa foto limpa, quem se importa se ela foi cortada para obter a composição final? Não é essa a vantagem dos sensores de alta resolução?
@Hueco de um ponto de vista puramente hipotético, um exemplo de "quem se importa" pode ser um juiz / painel de um concurso de fotografia que exige que as imagens não sejam cortadas (por algum motivo estranho). Além disso, em cima da minha cabeça, talvez algum tipo de detecção de se uma imagem foi modificada (para fins de envio jornalístico). Não estou avaliando a atualidade dessa questão, apenas defendendo diabolicamente razões concebíveis para se preocupar.
Esta questão assume que as áreas OOF não contribuem para a “resolução verdadeira”. Uma foto de desfoque de movimento panorâmico não é "verdadeira"? Que tal uma foto borrada tirada em vidro molhado? Que problema você está tentando resolver?
@scottbb Posso concordar em dizer se uma imagem foi manipulada pelos motivos que você indicou, mas isso tem pouco a ver com “resolução verdadeira”. Especialmente a segunda suposição da pergunta.
@Hueco _ "... quem se importa se foi cortado ..." _. Um exemplo em cima da minha cabeça seria uma foto de evidência. Alguém poderia facilmente criar um recorte que implicasse algo muito diferente da imagem maior. Seria bom se alguém pudesse determinar que uma imagem era um corte significativo.
@Hueco Um caso em que a "resolução verdadeira" é útil é ao digitalizar digitalizações impressas ou negativos. Sei que está um pouco mal definido, porque o filme analógico tem uma granulação que não corresponde exatamente aos pixels. Mas suponha que eu tenha uma varredura que eu suspeito que tenha problemas. Ter uma ideia aproximada da verdadeira resolução pode me ajudar a determinar se a digitalização está com defeito ou não. Ou suponha que eu tenha digitalizado a mesma mídia em várias resoluções de dpi. Se todos estiverem acima da "resolução" real do filme, eles devem convergir para um dpi inferior.
OP, edite a pergunta para adicionar o que você fez / descobriu para responder a esta pergunta
Mesma pergunta feita [aqui] (https://photo.stackexchange.com/q/92069). Para aqueles que estão se perguntando por que isso seria útil, posso imaginar algum tipo de verificação padronizada (imperfeita) de que as imagens contêm detalhes adequados. Se você é um designer que está solicitando que um monte de gente envie headshots de 1 MP para uma publicação, os arquivos podem ser processados ​​para alertá-lo automaticamente se um deles parecer ter aumentado de 0,1 MP ou significativamente OOF (e, portanto, não será de qualidade suficiente). Claro, pode haver maneiras de enganar um algoritmo, mas uma verificação rápida seria melhor do que nada.
A pergunta, apesar de parecer muito razoável, acaba por não ser bem definida. Se você puder escolher o assunto para o propósito do teste, testes padrão como [ISO 12233] (https://www.graphics.cornell.edu /~westin/misc/res-chart.html) atenderá às suas necessidades. Eles foram construídos com o propósito explícito de tentar quantificar a resolução real das câmeras. No entanto, se considerarmos qualquer imagem genérica, considere o desafio de determinar a resolução de uma imagem de uma tela verde plana iluminada. O assunto carece de detalhes significativos nesse caso.
Para mim, isso parece um [problema X → Y] (https://meta.stackexchange.com/questions/66377/what-is-the-xy-problem). existem propósitos fotográficos legítimos para medir a resolução. Mas essa questão não revela qual problema deve ser resolvido medindo a resolução. Por que você acha que precisa medir a resolução? Para qual problema fotográfico você acha que isso seria uma solução?
@MichaelC Para meu propósito, tenho um serviço de digitalização de negativos que produziu resultados suspeitos. Eu tenho uma digitalização que eles fizeram e uma digitalização da mesma imagem de uma impressão. Subjetivamente, a digitalização de impressão * parece * ter mais detalhes apesar de ser de resolução inferior, mas quero colocar um número nela para decidir se despejo uma quantia substancial digitalizando as imagens restantes, ou se devo buscar mais caro, inconveniente locais para tentar obter uma melhor digitalização.
Trzy respostas:
bogl
2019-04-28 23:14:00 UTC
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Você pode calcular a transformada de Fourier da imagem e analisá-la no espaço de frequência. Se a amostragem da imagem foi aumentada, as frequências mais altas ficarão ausentes na imagem transformada.

Observe que a ausência de altas frequências também pode significar que a imagem original não continha detalhes suficientes ou não estava nítida em primeiro lugar.

Relacionado: Como analisar imagens com o método Fast Fourier Transform?

No entanto, também pode haver falsos componentes de alta frequência criados por filtros de upscaler "afiados" que tentam enganar os usuários ingênuos, fazendo-os pensar que estão obtendo uma imagem melhor, enquanto na verdade fazem sons horríveis por todo o lugar.
Eu fiz isso, mas não tenho certeza do que fazer com os resultados. Eu tenho duas cópias de teste de imagens, uma das quais é conhecida por ter uma resolução mais alta, e na magnitude o FFT é um pouco mais brilhante, especialmente em torno do centro. No entanto, no espaço de fase, a imagem de alta resolução tem "" ondas "que parecem emanar dos eixos que a imagem de baixa resolução não tem. Para complicar, a terceira imagem que estou tentando comparar com a imagem de alta resolução tem mais ruído na magnitude (brilhos mais altos, intercalados com baixos mais baixos) e franja ao redor dos eixos ...
Já para a terceira imagem, o espaço de fase é muito mais ruidoso (granulado) e também exibe vários padrões verticais de ondas uniformes em toda a imagem, bem como um estranho padrão de franja de onda que segue os dois eixos.
Difícil dizer qualquer coisa sem ver. Posso sugerir que você abra uma nova pergunta, com a imagem de amostra em ambas as resoluções e os respectivos FFTs? Isso deve ser interessante!
user10216038
2019-04-28 22:44:58 UTC
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Supondo que metadados precisos (EXIF) estejam presentes, seria possível determinar as possíveis resoluções do modelo de câmera.

Sem metadados, é uma estatística adivinhe a partir das possibilidades comuns disponíveis.

O que você chama de "Resolução verdadeira" é um conceito difícil. Para começar, as câmeras digitais não têm pixels em primeiro lugar, elas têm sensores . Os sensores, por sua vez, são processados ​​para produzir pixels, mas muitos sensores produzem um pixel e um sensor faz parte de muitos pixels.

Existem ferramentas de análise de imagem / forense para determinar coisas como edição, clonagem, recompactação, redimensionamento , e outras alterações. Às vezes, as tabelas de compressão de cosseno JPG ou padrões de ruído podem indicar fortemente uma câmera em particular.

Em geral, a menos que você possa estabelecer o modelo da câmera, não acredito que você possa obter o que deseja de forma realista.

Blrfl
2019-04-28 23:24:10 UTC
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O que quero dizer com resolução "verdadeira" é a resolução na qual a quantidade máxima disponível de detalhes reais está presente. Para uma imagem ideal, essa resolução é igual à resolução codificada no arquivo de imagem.

Em outras palavras, você está tentando diferenciar imagens onde um pixel representa um pixel no sensor de câmera (ou seja, 100% de corte) daqueles que não o fazem. Portanto, uma foto tirada com uma lente full-frame em uma SLR full-frame seria considerada "verdadeira", assim como uma foto tirada com uma lente cortada e cortada apenas para mostrar o que estava no círculo da imagem.

Em qualquer um desses casos, é útil para mim ter algum método mecânico para identificar qual a resolução real real da imagem é independente do que o arquivo de imagem diz. Como posso fazer isso?

A maioria das câmeras com zoom digital fornece a tag EXIF ​​ DigitalZoomRatio que informa quando o dimensionamento ocorre na câmera. Obviamente, você não será capaz de dizer se a imagem foi dimensionada em outro lugar ou se os metadados foram adulterados, a menos que haja alguma forma de verificar se a imagem e os metadados foram realmente produzidos pela câmera. Se você confiar nos metadados, a proporção pode ser usada para descobrir que uma imagem de 6000x4000 que tinha uma taxa de zoom de 2,0 começou a vida como 3000x2000. Isso não significa que a imagem pode ser redimensionada para aquele tamanho e tudo ficará bem; quaisquer alterações feitas durante o aumento da escala afetariam a versão reduzida.

Você não pode fazer nada com o case não completamente nítido pelo simples motivo de que, dada apenas a imagem, não há nenhuma fonte de verdade sobre qual luz incidiu no sensor e nenhum insight sobre a intenção do fotógrafo. Fotografar com profundidade de campo intencionalmente pequena, colocar um filtro difusor na frente da lente, produzir desfoque de movimento ou fotografar intencionalmente fora de foco seria capturado na resolução "real" da câmera. Qualquer algoritmo tentando eliminar o dimensionamento produziria um resultado errado.

O melhor que você pode fazer é ler os metadados e decidir se você confia neles ou não.



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