Auf zu neuen Größen

19. März 2022

von Herbert Päge

Stefan Steib wirft einen Blick auf das Thema „Superresolution“ und erklärt, wie KI bei der Bildoptimierung hilft.

Photoshop streckt die Waffen bei sehr unscharfen Bildern. Das Superresolution-Tool „Verbessern“ kann damit schlicht nicht umgehen.

„Wozu KI, wenn die digitalen Fotos doch so gut sind?“, das ist die Frage. Technisch schlechte Bilder „gelingen“ heute nicht mehr so oft wie noch vor einigen Jahren, denn die Kameratechnik hat gewaltige Fortschritte gemacht. Aber es kommt vor. Dann gibt es die Handyfotos, die wegen der kleinen Sensoren auch nachträglich eine KI-Streicheleinheit vertragen können. Und dann sind da ja die Schätze im eigenen Archiv, die man vor 20 Jahren mit 6 Megapixeln aufgenommen hat: Wäre es nicht schön, wenn man diese Bilder auf den heutigen Standard mit 15–20 Megapixeln formatfüllend aufblasen, schärfen und entrauschen könnte??

Die Rettung für (fast) alle diese Bilder ist möglich geworden durch eine Entwicklung aus der Film- und Videotechnik: Superresolution wurde ursprünglich für forensische und militärische Anwendungen entwickelt. Man hat das zuerst in Fernsehserien wie CSI gesehen, wo aus Überwachungsvideobildern durch Kombination vieler Bilder dann scharfe Details extrahiert werden können. Als Nächstes setzten dann Firmen wie Sony oder Panasonic solche Bildverbesserungs-Technologien in ihren Full-HD-Fernsehern ein, um SD-Inhalte auf die höheren Auflösungen zu skalieren.

Dann kamen die Spieler und mit ihnen ein immanentes Problem – es gibt nie genug Performance für die aktuellen Computerspiele. Gerade bei den Grafikkarten hecheln die Grafik-Prozessoren immer der gewünschten Auflösung bei spielbaren Bildwiederholungsraten hinterher. Schon vor einigen Jahren entwickelte deswegen Nvidia verschiedene Methoden zur Bildverbesserung bei verringerter Hardwarebelastung – die bekanntesten sind DSR und GWMT. Dabei wird bei DSR ein Bild zuerst in höherer Auflösung 4K-gerendert und dann auf z. B. Full HD 1.920 x 1.080 heruntergerechnet (Subsampling), wodurch auch auf geringer auflösenden Monitoren nahezu die Bildqualität von 4K entsteht, aber nur ein Viertel der Datenmenge tatsächlich gerechnet werden muss.

Nvidias GWMT (Game Works Materials and Tools) war dann tatsächliche Hochrechnung-Superresolution, …

Lesen Sie mehr in der aktuellen Ausgabe