présente au delà de la bande utile du 2K
Décidément, je ne comprends pas.
Dans une source 2K, il n'y aucune information présente au delà de la bande utile du 2K, c-à-d. au-delà de la fréquence normalisée de 0.5 cycle par pixel.
Donc quand on part d'un master 2K et qu'on le gonfle en 4K, 8K ou 1024K ou ce qu'on veut, il n'y aucun artefact sur les hautes fréquences. Le résultat est juste une interpolation linéaire et la forme de l'interpolation dépendra du kernel utilisé (certaines interpolations sont plus "jolies" que d'autres. Une interpolation moche cherche en général à générer des transitions plus raides qui provoquent alors un phénomène de ringing sur les transitions).
Ce principe est très utilisé par exemple dès qu'on veut obtenir une précision subpixel lorsqu'on cherche à localiser un objet 2D ds une image 2D par un principe de corrélation. Si on travaille sur l'image d'origine, on aura au mieux une précision d'1 pixel pour la localisation. Si maintenant on opère un très grand upsampling, et qu'on fait la corrélation sur l'image upscalée qui va donner une localisation ds cette image bcp plus grande, puis qu'on fait une règle de 3 pour obtenir la localisation ds l'image d'origine, on aura une précision subpixel (établie sur la base d'une interpolation bien sûr, donc qqpart on fait une hypothèse de linéarité cachée).
Pour revenir à notre image 2K qu'on gonfle en 4K => après upscaling, il n'y aura aucune fréquence spatiale normalisée au delà de 0.25 cycle par pixel dans l'image 4K (*). Les fréquences max de 0.5 cycle/pixel ds l'image 2K deviennent des fréquences de 0.25 cycle/pixel ds l'image 4K. C'est très intuitif : vu qu'il y a 2x plus de pixels en largeur et en hauteur ds l'image 4K, la périodicité des fréquences spatiales de l'image 2K d'origine va s'exprimer sur 2 fois plus de pixel et donc ces fréquences spatiales vont voir leur nb de cycle par pixel divisé par 2. Par exemple, avec un algo d'upscaling basic qui dédouble simplement chaque pixel, une alternance 0-1-0-1-0-1 (donc 0.5 cycle/pixel) en 2K devient 0-0-1-1-0-0-1-1-0-0-1-1 (donc 0.25 cycle/pixel) en 4K.
Si on a du ringing par exemple à cause d'un choix de kernel mal fichu, il sera "exprimé" à l'aide de fréq. inférieures à 0.25 cycle par pixel.
C'est pourquoi il n'y a aucun gain informationnel (en terme fréquentiel) ds un upscaling x2: on n'ajoute que des fréquences nulles au delà de 0.25 cycle/pixel. Le seul gain est l'atténuation de l'effet pixel qui se traduit malheureusement aussi par une perte d'acutance (sensation de flou ds l'image). Pour rattraper cette perte, tous les algos d'upscaling (lecteur, TV, diffuseur...) donnent la possibilité de rajouter en plus du sharpen sur l'image 4K (+ ou - réglable) pour renforcer l'acutance en boostant le contraste local, et donc en jouant sur l'amplitude du signal. Si le sharpen n'opère que sur l'amplitude, alors forcément il n'opère que jusqu'aux fréquences de 0.25 cycle/pixel et ne crée rien au delà (vu qu'au delà les fréq. on une amplitude nulle : zéro fois quelque chose fait tjrs zéro).
(*) à qq résidus numériques près... mais pour les voir...