Interpolation des Sensors

Vivamus pellentesque vitae neque at vestibulum. Donec efficitur mollis dui vel pharetra.
— Hope K.

Aufgrund des Bayer-Musters kann die Kamera lediglich rote, grüne und blaue Messwerte an den Bildprozessor schicken. Theoretisch kann die Kamera somit auch nur rote, grüne und blaue Farben darstellen. Die Darstellung von Mischfarben (z.B. Orange oder Magenta) benötigen daher etwas Rechenaufwand des Kameraprozessors. Um eine Mischfarbe erkennen zu können, rechnet die Kamera die Helligkeitswerte der umliegenden 15 Pixel zusammen und interpoliert daraus die entsprechende Farbe des einzelnen Pixels. So entsteht durch die drei hier beschriebenen Schritte (Photon - Graustufen - Farbe) in einer modernen digitalen Kamera ein farbiges, hochaufgelöstes Bild des Motivs mit mehr als 16 Millionen möglichen Farbabstufungen.


Interpolation durch Photoshop

Gerade früher war es bei großformatigen Ausdrucken oft notwendig, aufgrund zu kleiner Megapixel-Anzahl des Sensors Aufnahmen zu interpolieren, also auf eine höhere Pixel-Anzahl zu rechnen. 

Um kleine Bilder zu vergrößern bietet Photoshop die Option der Interpolation an. Hier rechnet das Programm einzelne Pixel zu den bereits vorhandenen Bildpunkten hinzu und vergrößert so das Bild. Die Punktdichte bleibt jedoch unverändert. Der Vorteil zum reinen „größer-ziehen“ der Bilder liegt auf der Hand. Anstatt Pixel zu vergrößern werden weitere Pixel hinzugefügt. Dadurch kann die Punktdichte konstant gehalten werden. Ein zum Beispiel mit 300 ppi aufgelöstet Bild bleibt auch nach der Interpolation mit 300 ppi aufgelöst. 

Jedoch kann Photoshop Bilder nicht unenendlich groß rechnen. Die Interpolation erfolgt mit mathematischen Algorithmen. Da Pixel einzeln hinzu gerechnet werden müssen können daher Fehler produziert werden. Diese äußern sich in Unschärfen, Pixelfehler oder ähnlichen Bildfehlern. Je mehr Pixel hinzugerechnet werden (je größer der Interpolationsfaktor) desto wahrscheinlicher und desto häufiger sind Fehler. Photoshop steuert hier mit teilweise einer hohen Nachschärfung gegen. Zwischen den einzelnen Methoden der Interpolation (Photoshop bietet hier ganze sechs an) sind kaum Unterschiede fest zu machen. Es kann sich aber lohnen, je nach Motiv verschiedene Methoden auszuprobieren, um das perfekte Ergebnis zu erhalten.

Ab wann ist die Interpolation problematisch?

Als relativ unproblematisch kann eine Interpolation um etwa 150% (Faktor 1,5) angesehen werden. Gut zu sehen ist das bei der JPG Medium Aufnahme, die auf die Pixelmaße des JPG Large interpoliert wurde. Hier beträgt der Faktor etwa 1,3 da von 2896 x 1944 Px auf 3872 x 2592 Pixel interpoliert wurde. Der Betrachter kann hier keinen Unterschied feststellen. Dies kann aber von Aufnahme zu Aufnahme unterschiedlich sein und ist stark vom fotografierten Motiv abhängig.

Das Resultat der Interpolation des kleinen Bildes JPG Small von 1926 x 1296 auf 3872 x 2592 Pixel wird von Photoshop deutlich scharf gezeichnet.Diese Interpolation beträgt hier Faktor 2, also 200%. Eine 200%ige Vergrößerung ist für mich die obere Grenze. Ab dieser nimmt die Bildqualität des interpolierten Bildes zu stark ab. Die Nachschärfung durch Photoshop wird zu extrem und die Aufnahme wirkt unnatürlich. Zusätzlich können Bildfehler entstehen.