Der Unterschied zwischen Strecken und Rekonstruieren

Vergrößert man ein Bild mit dem gewöhnlichen Verfahren, bekommt man eine größere Fassung derselben Information. Jedes neue Pixel wird nach einer Regel aus den umliegenden berechnet — den Mittelwert der Nachbarn nehmen, nach Abstand gewichten, das Ergebnis einsetzen. Es kommt nichts hinzu. Vergrößert man ein Foto so, wird es weich, denn Weichheit ist genau das, wie Mittelwertbildung aussieht, wenn die Lücken größer werden.

Waifu2x-Extension-GUI macht etwas der Art nach anderes. Es verwendet ein Modell, das auf einer sehr großen Zahl von Bildern trainiert wurde, sodass es beim Einsetzen neuer Pixel nicht mittelt, sondern vorschlägt, wie ein Bild dieser Art an dieser Stelle üblicherweise aussieht. Kanten bleiben Kanten und verlaufen nicht zu Rampen; Textur erscheint dort wieder, wo das Original nur eine Andeutung davon hatte. Es ist kostenlos, der Quelltext ist öffentlich, und es läuft unter Windows.

Beide Vorgänge sind Rekonstruktionen, und das Wort hat Gewicht

Das Programm wird meist als zwei Dinge beschrieben, Vergrößern und Entrauschen, und es ist derselbe Vorgang aus zwei Richtungen. Vergrößern fragt, was den Raum zwischen bekannten Pixeln füllen soll; Entrauschen fragt, was das Pixel ohne das Korn gewesen wäre. Beide Fragen betreffen Information, die nicht in der Datei steht, und beide werden aus vorherigem Wissen beantwortet, nicht aus den Daten selbst.

Das ist keine Kritik, es ist die Erklärung des Verhaltens. Es erklärt, warum die Ergebnisse bei Strichzeichnungen, Illustrationen und Bildern mit klaren Kanten und flachen Bereichen verblüffend sind — dort ist die Vorannahme stark und der Schluss leicht richtig zu treffen. Es erklärt auch, warum die Ergebnisse bei Fotos von Gesichtern, Laub oder Stoff unzuverlässiger sind: dort muss das Modell Textur erfinden und kann eine falsche überzeugend erfinden.

Ein Modell wählen heißt, eine Annahme wählen

Das Programm bietet mehrere Modelle, und die Wahl ist nicht kosmetisch. Jedes wurde mit einer anderen Kost trainiert und trägt daher eine andere Meinung darüber, wie die Welt aussieht. Ein überwiegend an Illustrationen trainiertes Modell erzeugt aus einer Zeichnung scharfe, sichere Linien und aus einem Foto leicht plastikartige Ergebnisse. Ein für Fotomaterial trainiertes Modell hält Korn und Haut plausibel und kann die harten Kanten eines Diagramms aufweichen.

Das brauchbare Vorgehen ist also nicht, das beste Modell zu finden, sondern zwei auf demselben Bild zu versuchen und in voller Größe zu vergleichen. Zu prüfen ist nicht die Schärfe — jedes Modell kann scharf sein — sondern ob das erfundene Detail zum Rest des Bildes passt. Falsche Textur meldet sich als eine Region, die belebter wirkt als ihre Nachbarn, und das ist viel leichter zu sehen, wenn man weiß, dass es ein Schluss ist.

Stapelverarbeitung ist für die meisten der Grund

Bei einem Bild ist das eine Spielerei. Bei vierhundert ist es ein Arbeitsablauf, und Arbeitsabläufe sind das, was Menschen wirklich brauchen: ein Bestand gescannten Materials, ein Ordner Screenshots für ein Dokument, eine Reihe aus einem Video entnommener Einzelbilder. Eine Warteschlange, die einen Ordner annimmt, ein Modell anwendet und unbeaufsichtigt läuft, macht aus einem Abend Handarbeit eine Hintergrundaufgabe.

Der Preis der Stapelarbeit ist die Vervielfachung von Fehlern, und bei dieser Art Werkzeug ist der Fehler still. Eine überdimensionierte Vergrößerung von vierhundert Bildern scheitert nicht; sie gelingt langsam, füllt eine Platte und erzeugt Dateien, die niemand nutzen kann. Das zu befolgende Verfahren ist also das langweilige: eine Handvoll verarbeiten, in voller Größe ansehen, Modell und Einstellungen bestätigen und erst dann den Ordner abgeben.

Was die Oberfläche ist und was nicht

Die grafische Hülle um das Modell ist der Grund, warum es dieses Programm überhaupt als eigene Sache gibt: die zugrunde liegende Technik war für Menschen mit Kommandozeile längst verfügbar, und ein Fenster mit Dateiliste, Modellmenü und Startknopf ist das, was sie für alle anderen benutzbar gemacht hat. Das ist ein echter Beitrag und sollte als solcher beschrieben werden.

Was es nicht ist, ist ein Filter, der Dinge einfach besser macht. Korn in einem Foto ist oft Information und kein Schaden, und es zu entfernen ist eine Entscheidung mit Folgen. Schärfen, das solche Verarbeitung meist begleitet, kann keine Details erzeugen, die nie aufgenommen wurden, und nur Kanten übertreiben, die es schon gab. Das Werkzeug ist am besten, wenn die Vorlage wirklich mangelhaft ist — ein kleines Bild, das gedruckt werden muss, ein Screenshot in der falschen Größe — und am wenigsten nützlich, wenn die Vorlage in Ordnung ist und die Absicht nur lautet, sie irgendwie besser zu machen.

Open Source, und warum das hier besonders zählt

Ein offenes Projekt mit aktiver Gemeinschaft und regelmäßigen Aktualisierungen ist die übliche Beschreibung eines gesunden Werkzeugs, und in dieser Kategorie wiegt es mehr als sonst. Das Feld bewegt sich schnell, Modelle werden ersetzt, Hardwareunterstützung ändert sich; ein gepflegtes Projekt funktioniert weiter, ein ungepflegtes wird zu einem Ordner voller Abhängigkeiten, die sich nicht mehr auflösen lassen. Ein Problem offen melden und diskutieren zu können, ist auch der Weg, auf dem die Modellwahl mit der Zeit besser wird.

Das Urteil

Waifu2x-Extension-GUI ist das richtige Werkzeug für alle, deren Bilder zu klein, zu verrauscht oder in einer Größe entstanden sind, an die damals niemand gedacht hat. Die Stärke ist, dass es rekonstruiert statt zu strecken; die Grenze ist dieselbe Tatsache von der anderen Seite, denn Rekonstruktion ist Schlussfolgerung, und Schlussfolgerungen können selbstsicher falsch sein. Das Modell wählen, indem man zwei Ergebnisse in voller Größe vergleicht, an wenigen Dateien testen, bevor Hunderte in die Warteschlange gehen, und die Ausgabe als plausibles neues Bild behandeln statt als wiedergefundenes Original. So verstanden ist es eines der nützlicheren kostenlosen Werkzeuge, um Material zu retten, das sonst unbrauchbar wäre.