सुपर रेजोल्यूशन कैसे काम करता है?

Question

इस प्रश्न को उठाकर मैंने विकिपीडिया लेख पढ़ा लेकिन मुझे समझ नहीं आ रहा है कि एक ही छवि की प्रतियां एक-दूसरे पर डालने से छवि के संकल्प में वृद्धि क्यों होनी चाहिए?

Answer 1

प्रक्रिया जटिल है लेकिन इससे जो हो रहा है उसमें एक अंतर्ज्ञान देना चाहिए। कल्पना कीजिए कि आपके पास एक नियमित कैमरा है, लेकिन किसी भी दिशा में सेंसर को आधा पिक्सेल स्थानांतरित करने के लिए मोटर्स के साथ।

एक छवि लेने के बजाय यह कैमरा चार लेता है: एक केन्द्रित, एक आधा पिक्सेल दाहिनी ओर स्थानांतरित होता है, एक आधा पिक्सेल नीचे स्थानांतरित होता है, और एक आधा पिक्सेल दाएं और आधा पिक्सेल नीचे स्थानांतरित होता है।

फिर हम केंद्रित छवि ले सकते हैं, इसे आकार को दोगुना कर सकते हैं, जैसे कि पिक्सेल को बाहर निकालते हैं:

xxxx               x x x x 
xxxx      ____\    
xxxx          /    x x x x 
xxxx               
                   x x x x

                   x x x x

फिर हम अन्य स्थानांतरित छवियों, 1, 2 और 3 का उपयोग करके अंतराल में भर सकते हैं:

x1x1x1x1
23232323
x1x1x1x1
23232323
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दो बार संकल्प की छवि के साथ हमें छोड़कर। दिलचस्प बात यह है कि इस तकनीक को लगाने की तुलना में पर्याप्त कैमरे हैं - जैसे कि हासेलब्लड H4D-200MS (क्षमा करें यदि आपको यह पूछना है कि आप कितना खर्च नहीं कर सकते हैं)।

एक मानक कैमरे के साथ सुपरस्पेशलिटी थोड़ी अधिक जटिल होती है क्योंकि जब आपके पास अनियंत्रित कैमरा या विषय गति होती है, तो आपको कहीं भी सटीक आधे पिक्सेल की शिफ्ट के पास नहीं मिलता है, लेकिन जब तक आप बेहद बदकिस्मत नहीं होते हैं, तब तक आपकी शिफ्ट की गई छवि मूल से कुछ राशि ऑफसेट होगी। पर्याप्त छवियों के संयोजन से आपको एक बहुत ही अनियमित रूप से सैंपल वाली छवि मिलेगी (पिक्सेल नमूनों के साथ जो ग्रिड पर नहीं गिरती हैं) लेकिन एक जिसे प्रक्षेपित किया जा सकता है (एक सटीक ग्रिडलाइन पर गिरने वाले परिणाम का अनुमान लगाने के लिए नमूनों के बीच लाइनों को ट्रेस करके) एक नियमित छवि।

Comments

यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि आंदोलन को कैमरे के अंदर नहीं होना पड़ता है, यह कैमरा को स्थानांतरित करके किया जा सकता है। यही कारण है कि सुपर रिज़ॉल्यूशन वीडियो के साथ बहुत अच्छी तरह से काम करता है, क्योंकि कैमरा लगभग हमेशा फ्रेम के बीच छोटे आंदोलनों होगा।

— हाकोन के। ओलाफसेन

यह टपकना या चक्कर लगाना डिजिटल एस्ट्रोफोटोग्राफी के साथ बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता है। कई व्यक्तिगत छवियों को छवि में निहित शोर को कम करने में मदद करने के लिए स्टैक्ड किया जाता है जबकि एक ही समय में महत्वपूर्ण विस्तार और संकल्प को पुनर्प्राप्त करने का अवसर होता है।

— स्मिगोल

और एक ही फोटो की कई प्रतियों को कैसे स्टैक कर सकते हैं? मैं भ्रमित हूं क्योंकि स्टैकिंग के बाद आपको संरेखित करना होगा और यह पिक्सेल के बीच की पारी को रद्द कर देगा जो सुपर रिज़ॉल्यूशन के पीछे मूल विचार की तरह दिखता है

— K ''

@AkramMellice - उसी का स्टैकिंग ऐसा नहीं करता है। सॉफ़्टवेयर का उपयोग जांच और संभावित रूप से "भरने" के लिए किया जा सकता है "छवि में अन्य जानकारी के आधार पर जानकारी, लेकिन यह बिल्कुल सही से कम होगा ... किसी भी दर पर, यह अविश्वसनीय रूप से भयानक होगा यदि पेंटाक्स ने इस सुविधा को जोड़ा, कुछ पूरी तरह से संभव है उनके विरोधी हिला सेंसर पर है और यह कैसे वे जीपीएस यूनिट के साथ astrotrace करते हैं पर एक बदलाव है।

— जॉन कैवन

Answer 2

विचार करें कि सेंसर एक सही कैप्चर डिवाइस नहीं है। प्रत्येक पिक्सेल को कुछ मात्रा में त्रुटि के साथ दर्ज किया जाएगा। उदाहरण के लिए, यदि पिक्सेल का सबसे सटीक मान है N, तो सेंसर एक मान को रिकॉर्ड करेगा जो N-E to N+Eकिसी दिए गए रेंज में है E। एक अच्छा सेंसर Eछोटा है, एक बुरा सेंसर बड़ा होगा E।

यह भी ध्यान दें कि प्रत्येक एक्सपोज़र में किसी दिए गए पिक्सेल की एक अलग त्रुटि होगी, सेंसर की कोशिकाओं में कोई मेमोरी नहीं होती है, इसलिए एक पिक्सेल जो एक बार कम निकलता है वह अगले एक में उच्च बाहर आ सकता है।

जब आप एक ही विषय के कई एक्सपोज़र लेते हैं और उन्हें एक साथ औसत करते हैं तो आप प्रभावी रूप से कम कर रहे हैं E। हमारे उदाहरण के ऊपर पिक्सेल के लिए, आप विभिन्न मूल्यों के एक समूह से Nऔसत होंगे, जो सभी अज्ञात के आसपास हैं , इसलिए औसत आपको उस आदर्श के करीब लाएगा N।

Comments

यह सिर्फ त्रुटि को कम नहीं कर रहा है - वास्तव में इस मामले में यह मुख्य रूप से त्रुटि को कम नहीं कर रहा है - यह नाममात्र को एक ही डेटा को बार-बार कैप्चर करके और अतिरिक्त जानकारी की तलाश में है जो सेंसर पिच की तुलना में रिज़ॉल्यूशन महीन के साथ मौजूद है। Addidng कुछ मैकेनिकल शॉट के बीच सेंसर के पास जाते हैं और फिर उन्हें फिर से हटाते हैं। // A77 Sony DSLR और कुछ अन्य Sony का मल्टी शॉट लो नॉइज़ एग्रीगेटिंग मोड है जो सिर्फ एक औसत प्रोग्राम नहीं है। आप कैमरे को पर्याप्त रूप से स्थानांतरित कर सकते हैं क्योंकि यह 6 फ्रेम लेता है और फिर भी एक बेहतर छवि प्राप्त करता है।

— रसेल मैकमोहन

यह बताता है कि शोर में कमी के लिए छवि स्टैकिंग कैसे काम करती है। जब भी अत्यधिक शोर आपको विवरणों को हल करने से रोक सकता है, तो सुपरसेलिंग अलग है क्योंकि इसमें रिज़ॉल्यूशन बढ़ाने के लिए कम से कम कुछ कैमरा आंदोलन की आवश्यकता होती है।

— मैट ग्रम

जैसा कि पहले ही बताया जा चुका है कि आप जो वर्णन कर रहे हैं वह सुपर रिज़ॉल्यूशन नहीं है, बल्कि इमेज स्टैकिंग है। यह संकल्प को बढ़ाता नहीं है, लेकिन शोर को कम करता है।

— हाकन के ओलाफसेन

जबकि प्रश्न के शीर्षक में सुपर-रिज़ॉल्यूशन का उल्लेख है, शरीर में प्रश्न 'एक ही छवि की स्टैकिंग प्रतियां' के बारे में पूछता है। मैंने जो समझाया, वास्तव में, आपके चित्रों के रिज़ॉल्यूशन को बढ़ाने के कई तरीकों में से एक है, और यह किसी भी कैमरे से किया जा सकता है।

— मिगेल

Answer 3

निम्नलिखित के रूप में मैं चीजों को समझ रहा हूँ। लोगों को किसी भी गलतफहमी को इंगित करने के लिए स्वतंत्र महसूस करना चाहिए, ताकि हम सभी सम्पादित हों, लेकिन उम्मीद है कि वास्तव में वे किसी भी मौके को इंगित करेंगे और न कि केवल अपनी बियर में मसल कर। (या दाढ़ी या ...)।

सीधे और सरल तरीके से कहें, तो अलग-अलग तस्वीरों में थोड़ी अलग जानकारी होती है और इस अतिरिक्त जानकारी का पता लगाने और निकालने के लिए विभिन्न तरीकों का उपयोग किया जाता है और इसे एक सुसंगत रूप से जोड़ दिया जाता है।

यह ध्यान देने योग्य है कि सिस्टम सभी मामलों में काम करने की गारंटी नहीं है।
[विकिपीडिया सुपर-रिज़ॉल्यूशन पेज] नोट्स:

• सबसे आम एसआर एल्गोरिदम में, एसआर छवि में प्राप्त जानकारी एलआरएस के रूप में एलआर छवियों में एम्बेडेड थी।

  इसके लिए आवश्यक है कि सिस्टम में कैप्चरिंग सेंसर इतना कमजोर हो कि अलियासिंग वास्तव में हो रहा है। एक विवर्तन-सीमित प्रणाली में कोई एलियासिंग नहीं है, और न ही ऐसा सिस्टम है जहां कुल सिस्टम मॉड्यूलेशन ट्रांसफर फ़ंक्शन उच्च-आवृत्ति सामग्री को फ़िल्टर कर रहा है।

अलियासिंग प्रणाली की क्षमता है कि संबंधित आवृत्तियों के डेटा को ठीक से प्रस्तुत किया जा सके। "स्पष्टीकरण" को अंत के रूप में देखें।

अगर मैं उन्हें सही ढंग से समझता हूं (और मैं उनका वाक्यांश "या नहीं हो सकता है" तो यह पर्याप्त रूप से कमजोर है "इसका मतलब है कि उनकी अतिरिक्त जानकारी है कि सेंसर खुद को हल नहीं कर सकता है जिसे आमतौर पर बुरा माना जाता है, इसलिए यह आमतौर पर दबाया जाता है जहां संभव हो सके VBUT कि यह" अलियास " SR सिस्टम द्वारा अतिरिक्त जानकारी की आवश्यकता है। Nikon D800r में सेंसर पर कोई एंटीअलियासिंग ऑप्टिकल फ़िल्टर नहीं है जबकि std D800 और लगभग सभी अन्य DSLR में ऐसा फ़िल्टर होता है।

एमटीएफ प्रभावी रूप से लेंस की क्षमता के विपरीत या "तीक्ष्णता" उत्पन्न करने के लिए है (दो को कसकर आपस में जोड़ा जा रहा है। एमटीएफ लेंस मध्य के पास व्यर्थ रूप से सबसे अच्छा है और आयताकार छवि के साथ किनारों की ओर गिरता है और आमतौर पर छवि कोनों में अधिक होता है। वे कह रहे हैं कि सुपर रिज़ॉल्यूशन छवि बनाने के लिए सिस्टम की क्षमता कंट्रास्ट और शार्पनेस को रेंडर करने की क्षमता पर निर्भर करती है - अपनी क्वालिटी पर। यानी लेंस को कम से कम उतना ही अच्छा होना चाहिए जितना कि लेंस जो सुपर को ऑरोड्यूस करेगा। rsolutionj iomage सीधे अगर सेंसर और प्रक्रिया क्षमताओं में सुधार किया गया।

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एलियासिंग तब होता है जब एक सूचना धारा को इतनी धीमी गति से नमूना लिया जाता है कि उच्च आवृत्ति जानकारी में से कुछ अधिक तेजी से बदलती है; नमूना दर और "चारों ओर लपेटता है" की तुलना में वाई और ऐसा प्रतीत होता है जैसे यह वास्तव में एक कम आवृत्ति घटक है। एक सीमित प्रणाली में नमूने की दर कम से कम उच्चतम सूचना दर को दोगुना करने की आवश्यकता है, लेकिन व्यवहार में इससे कुछ अधिक दर की आवश्यकता होती है।

सरल उदाहरण:

• अनुक्रम पर विचार करें 0 1 2 3 4 5 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 4 4 2 2 1 0 1 2 3 4 5 6 ...

  स्पष्ट रूप से एक पैटर्न है जो हर 12 इकाइयों को दोहराता है।
  यह एक त्रिभुज एवी है जो 6 चक्रों के लिए बढ़ता है और एक और 6 चक्रों के लिए घटता है और फिर अवधि = 12 इकाइयों के साथ दोहराता है।

  अब हर 11 वें समय में ही अनुक्रम का नमूना लें। हमें
  0 1 2 3 4 5 6 5 4 3 2 1
  यह ठीक उसी पैटर्न है जैसे कि यह 11 गुना अधिक धीरे-धीरे बदलता है - 11 x 12 = 132 इकाइयों के साथ एक त्रिकोण लहर।

  हर 8 वें समय में एक ही क्रम का नमूना लें और आपको 0 4 4 0 4 4 0 4 4 मिलता है
  अर्थात यह अवधि: 24 इकाइयों के साथ 1: 2 वर्ग तरंग जैसा दिखता है।

  किसी भी नमूने की अवधि 6 यूनिट से अधिक = आधे चक्र में इस तरह की त्रुटियों का परिणाम होगा।