Adobe Super Resolution: miracoloso?

Adobe Super Resolution: miracoloso?

di Alberto De Bernardi , pubblicato il

“Adobe ha introdotto il machine learning nei suoi algoritmi di interpolazione, creando lo strumento più avanzato visto finora. Pur con indubbie qualità, Super Resolution non è però lo strumento miracoloso dipinto da alcuni articoli apparsi in rete. ”

In questi giorni si parla molto di Adobe Super Resolution, una nuova funzione di Camera RAW (inclusa dalla versione 13.2 e, presto, in Lightroom e Lightroom Classic) che permette di quadruplicare la risoluzione di immagini low-res per ottenere maggiori ingrandimenti e stampe in grande formato.

Adobe, va sottolineato, è stata molto corretta nelle sue comunicazioni ufficiali, parlando appunto di ingrandimento, stampa, e di aumento della qualità attraverso l'incremento della "risoluzione apparente". Ciò non di meno, sono presto apparsi in rete articoli che parlavano di Super Resolution come di una tecnologia quasi miracolosa, una vera e propria rivoluzione. Vogliamo dare il nostro contributo alla discussione, portando qualche elemento concreto.

Innanzitutto, di che si tratta, e come si usa?!? Tutta nasce a inizio 2019 con Enhance Detail (ora RAW Detail), la prima funzione a utilizzare una rete neurale convoluzionale, addestrata con milioni di immagini campione, per la demosaicizzazione dei file RAW. Il fine ultimo era garantire miglior qualità finale a parità di risorse computazionali, cioè di ottenere un miglior compromesso tra qualità e velocità di elaborazione.


Sinistra: Super Resolution - Destra: Immagine originale ingrandita al 200%.

Lo stesso approccio è stato ora utilizzato per la funzione Super Resolution, il cui fine ultimo è invece quello di ingrandire un'immagine mantenendo profili netti e ben definiti, e preservando quanto più possibile il livello di dettaglio. L'addestramento della rete neurale è stato fatto, in questo caso, con un set di coppie di immagini di bassa e alta risoluzione, per insegnare alla rete come effettuare l'upscaling in modo da garantire un risultato più naturale possibile.

Super Resolution utilizza le piattaforme Machine Learning di Apple e Microsoft e richiede MacOS 10.14 o successivi, oppure Windows 10 1903 o successivi. Usa abbondantemente la GPU, traendo vantaggio dalla potenza di calcolo messa a disposizione da quest'ultima.


Incrementare la risoluzione delle immagini che richiedono ampi ritagli è un utilizzo tipico della tecnologia Adobe


RAW Detail e Super Resolution sono utilizzabili in alternativa, una sola volta

A dispetto della complessità della materia, l'utilizzo di RAW Detail e Super Resolution è semplicissimo. Si tratta infatti di un'operazione completamente automatica. Basta aprire un'immagine in Camera RAW, cliccare col destro entro l'immagine e scegliere Migliora dal menu contestuale. Dalla finestra di dialogo che apparirà, bisognerà poi scegliere Raw Detail o Super Resolution e cliccare sul pulsante Migliora. Il gioco è fatto. Verrà creato un nuovo DNG, che sarà poi possibile esportare in altri formati.

Raw Detail può essere usato solo su immagini RAW prodotte da sensori Bayer e X-Trans (Fujifilm). Non sono viceversa supportati RAW prodotti da sensori di altro tipo, tra cui Foveon, RAW a risoluzione ridotta, RAW bianco/nero (Leica Monochrom), né qualunque formato non RAW. Super Resolution, viceversa, può essere utilizzato anche con file TIFF e JPEG, che devono però sempre essere aperti in Camera RAW.


Originale


Super Resolution

Per velocizzare l'esecuzione, è possibile cliccare sulla voce Migliora del menu contestuale tenendo premuto Alt/Option. Così facendo non comparirà la finestra di dialogo e verrà applicato l'ultimo miglioramento selezionato. È inoltre possibile applicare il miglioramento a immagini multiple, selezionandole dalla FilmStrip e usando il menu contestuale come descritto poco sopra. 

Adobe ha pensato questo strumento soprattutto per dare nuova vita a vecchie foto scattate con fotocamere di risoluzione ridotta, ma anche con smartphone o con fotocamere di alta risoluzione, laddove sia necessario un drastico ritaglio.  

Come si comporta?!? Beh, iniziamo col dire ciò che Super Resolution NON fa: non inventa dettagli inesistenti nell'immagine originale. Non può farlo. A chi si aspetta miracoli, mostriamo i risultati dei test MTF condotti su una EOS 10D e sull'immagine incrementata in risoluzione: 2125 LW/PH per l'immagine originale (con oversharpening dello 0,6%), 2146 LW/PH per l'immagine Hi-Res (con undersharpening del 16,4%). In altre parole: stesso dettaglio, immagine meno incisa.

Posto questo, Super Resolution svolge effettivamente un eccellente lavoro di interpolazione, garantendo un sensibile margine di vantaggio rispetto ad altri metodi già disponibili (interpolazione bicubica, bilineare o Mantieni dettagli 2.0).


Bicubica


Mantieni Dettagli 2.0


Super Resolution

L'abbiamo messo alla prova in vari ambiti, a iniziare dal suo d'elezione, che è l'incremento di risoluzione di immagini scattate con vecchie fotocamere. Abbiamo per l'occasione rispolverato altre immagini di prova della EOS 10D (6,3 Mpixel) e della EOS 1D (4,15 Mpixel), confrontando il risultato di Super Resolution innanzitutto con altri metodi di interpolazione già disponibili in Photoshop.

Il vantaggio è evidente: rispetto all'interpolazione bicubica o con il metodo Mantieni dettagli 2.0 (la più "sofisticata" tra le tecniche convenzionali), i piedini dei connettori sono visibilmente più incisi e meglio definiti, le scritte più leggibili, e in generale tutte le resistenze sul circuito integrato hanno un aspetto migliore.


Qui sopra mostriamo invece un confronto tra Super Resolution (sinistra) e il particolare semplicemente ingrandito, senza interpolazione (a destra). Super Resolution è riuscito a ricostruire i dettagli in modo convincente, mantenendo ottimamente la struttura delle texture.    


Originale


Ricostruito

Per certi versi ancor più sorprendente il risultato dell'esperimento qui sopra, in cui abbiamo preso un'immagine ad alta risoluzione, l'abbiamo ridotta una prima volta a 2500x2000 pixel (originale), l'abbiamo poi ridotta ulteriormente a 1250x1000 pixel e l'abbiamo data in pasto a Super Resolution in formato JPEG. Il risultato (ricostruito), in cui l'immagine è stata portata nuovamente a 2500x2000 pixel, è pressoché indistinguibile dall'originale, nonostante la complessità delle texture e i passaggi fuoco - fuori fuoco.  


Buoni i risultati anche di immagini provenienti da uno smartphone (sopra), mentre non abbiamo notato alcun vantaggio nel partire da un'immagine già in alta risoluzione e nel ri-campionarla per utilizzarla a parità di ingrandimento, nella speranza di ottenere un'immagine finale ancora più incisa (sotto).


La tecnologia Super Resolution funziona bene anche con le immagini in bianco e nero. Il suo tallone d'Achille è rappresentato dalla "pulizia" dell'immagine originale. Dato infatti che Super Resolution tenta di ricostruire ogni dettaglio, ricostruisce ed amplifica anche eventuali imperfezioni, artefatti e grana eventualmente già presente nell'originale. Foto già pesantemente elaborate, o con scarso rapporto segnale rumore, beneficiano dell'interpolazione in misura decisamente inferiore.


Chiudiamo con una valutazione sulla dimensione dei file, che toglie ogni dubbio sul fatto questa tecnologia debba essere utilizzata per pochi casi di necessità, e non certo per "trasformare" una fotocamera da 24 Mpixel in una 48 Mpixel – l'incremento di risoluzione con Super Resolution porta a un incremento della dimensione del file molto più che proporzionale all'aumento di risoluzione. Ad esempio, il RAW da circa 6,5 MB della 10D sopra utilizzato è diventato un DNG da circa 80 MB, mentre un RAW più "moderno" da 35 MB è diventato un DNG da circa 445 MB, con una aumento di un fattore circa 12 in entrambi i casi!


Commenti (16)

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Commento # 1 di: cruelboy pubblicato il 13 Aprile 2021, 00:39
Articolo interessantissimo! I miei complimenti come al solito per la precisione e il taglio tecnico... sempre bello parlare con dati alla mano più dei soliti "WOW"
Commento # 2 di: mackillers pubblicato il 13 Aprile 2021, 08:03
Si sa per caso quando questa funzione verrà integrata direttamente in photoshop?
Commento # 3 di: homero pubblicato il 13 Aprile 2021, 11:08
Reputo che sia un esperimento e non trovi un utilizzo reale migliorativo rispetto a genuine fractals usato ormai da anni nel settore il fatto di lavorare i raw da sicuramente un vantaggio in più ma di certo siamo lontani da un utilizzo su larga scala del sistema. La stima della base dei dati per raggiungere una qualità superiore nell'upscaling delle immagini usando IA rispetto agli algoritmi attuali non credo sia ancora nota pertanto concordo con il finale dell'articolo che chiarisce le limitazioni d'uso della funzione Resta che adobe é la prima a mettere in campo algoritmi di nuova concezione per l'elaborazione delle immagini che costituiranno tra qualche anno il futuro vicino o Lontano non è dato szperlo
Commento # 4 di: Wikkle pubblicato il 13 Aprile 2021, 11:19
Effettivamente il miglioramente si nota, in alcuni casi anche parecchio. Ovvio che non fà miracoli, ma è tanta roba comunque.

Peccato che verrà implementato solo per le versioni "adobe mutuo perenne" e non per le versioni CS vecchie con licenza acquistata
Commento # 5 di: MisterFTTH pubblicato il 13 Aprile 2021, 13:13
Continuo a preferire Esper
Commento # 6 di: a.debernardi pubblicato il 13 Aprile 2021, 15:11
Originariamente inviato da: mackillers
Si sa per caso quando questa funzione verrà integrata direttamente in photoshop?


Al momento no.
Purtroppo, da Photoshop, non è possibile utilizzarla nemmeno con Filtro Camera RAW. Al momento, la soluzione più comoda è Bridge (File > Sfoglia in Bridge).
Commento # 7 di: oliverb pubblicato il 13 Aprile 2021, 19:58
Originariamente inviato da: homero
Resta che adobe é la prima a mettere in campo algoritmi di nuova concezione per l'elaborazione delle immagini che costituiranno tra qualche anno il futuro vicino o Lontano non è dato szperlo


Veramente saranno già 3 anni che esiste Topaz Gigapixel
Commento # 8 di: Rubberick pubblicato il 14 Aprile 2021, 02:24
La domanda è: è utilizzabile anche senza internet? o è una roba da cloud del tipo invio l'img in remoto ai server adobe e ritorna aggiornata?

Seconda cosa: nella comparativa delle filesize forse c'entra anche la compressione. I dng in uscita erano compressi anch'essi?
Commento # 9 di: Podz pubblicato il 14 Aprile 2021, 02:56
Preferisco quasi l'immagine ridotta a cui viene applicato l'upscaling Super Resolution rispetto all'originale senza grana...e ho detto tutto
Tecnologia incredibile, anche se un purista potrebbe lamentarsi del fatto che l'immagine restituita è in qualche modo artefatta.
Commento # 10 di: Fillo82Rm pubblicato il 14 Aprile 2021, 11:13
Originariamente inviato da: oliverb
Veramente saranno già 3 anni che esiste Topaz Gigapixel

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