กดปุ่ม "4K" ในซอฟต์แวร์แปลงไฟล์ ภาพก็จะขยายใหญ่ขึ้นและเส้นสายดูคมขึ้นจริง แต่นั่นไม่ได้แปลว่าคุณได้รายละเอียดเพิ่มขึ้นมาจริงๆ พิกเซลที่เพิ่มมาส่วนใหญ่เป็นค่าที่คอมพิวเตอร์คำนวณเดาขึ้นมา ไม่ใช่ภาพที่กล้องบันทึกไว้จริงตั้งแต่แรก นี่คือจุดที่คนมักเข้าใจผิดมากที่สุดเกี่ยวกับการอัปสเกล
ขอพูดถึงตัวเลขให้ชัดก่อน โดยทั่วไปที่เรียกว่า 4K หมายถึงมาตรฐาน Ultra HD ที่มีความละเอียด 3,840 x 2,160 พิกเซล ส่วน 1080p คือ 1,920 x 1,080 พิกเซล คำนวณแล้วการอัปภาพ 1080p เป็น 4K เท่ากับต้องเพิ่มพิกเซลใหม่อีกสามพิกเซลรอบๆ พิกเซลเดิมทุกจุด ทำให้จำนวนพิกเซลรวมกลายเป็นสี่เท่าของเดิม ในวงการภาพยนตร์ยังมีมาตรฐาน "4K แท้" หรือ DCI 4K ซึ่งมีความละเอียด 4,096 x 2,160 ที่ไม่เหมือนกับ Ultra HD ที่พบทั่วไปในจอผู้บริโภคเสียทีเดียว ส่วนวิดีโอความละเอียดมาตรฐานในยุคอนาล็อก จะมีจำนวนเส้นแนวตั้งอยู่ที่ 480 หรือ 576 ขึ้นอยู่กับภูมิภาคที่ถ่ายทำ ส่วนความกว้างจริงก็แตกต่างกันไปตามพื้นที่เช่นกัน
ซอฟต์แวร์อัปสเกลแบบดั้งเดิมอาศัยการประมาณค่า (interpolation) คือดึงข้อมูลสีและความสว่างรอบๆ พิกเซลหนึ่งมาคำนวณว่าพิกเซลใหม่ที่เพิ่มเข้าไปควรมีหน้าตาแบบไหน แบบง่ายๆ อาจแค่ก๊อปปี้พิกเซลข้างเคียงมาใช้ตรงๆ ส่วนอัลกอริทึมที่ซับซ้อนขึ้นจะพยายามรักษาขอบภาพไว้และลดรอยหยักฟันปลา แต่ไม่ว่าจะทำละเอียดแค่ไหน การประมาณค่าก็ไม่สามารถสร้างพื้นผิวที่แท้จริงซึ่งไม่เคยมีอยู่ในภาพต้นฉบับขึ้นมาได้ ผลลัพธ์ที่ได้มักจะออกมานุ่มหรือเบลอกว่าที่ควร และถ้าใส่การเพิ่มความคมชัดหรือลดสัญญาณรบกวนเข้ามาช่วยแก้ไข แต่ควบคุมน้ำหนักไม่ดี ก็อาจทำให้ภาพดูไม่เป็นธรรมชาติยิ่งกว่าเดิม กลายเป็นโจทย์ที่ปรับยังไงก็ดูขัดๆ ไปหมด
ต้นทุนของการบูรณะจากฟิล์มจริง: กรณีศึกษา "Star Trek: The Next Generation"
ถ้าวัตถุดิบต้นฉบับที่มีอยู่ในมือดีพอ เพดานคุณภาพของการอัปสเกลก็จะสูงขึ้นมาก ในปี 2011 CBS ว่าจ้างทีมงานให้บูรณะ "Star Trek: The Next Generation" โดยไม่ได้ใช้มาสเตอร์เทปดิจิทัลเก่า แต่ใช้ฟิล์มเนกาทีฟ 35 มม. ที่เก็บไว้ตั้งแต่วันถ่ายทำจริง ซึ่งมีคุณภาพเทียบเท่าระดับ 20 ล้านพิกเซล โครงการนี้ใช้ฟิล์มต้นฉบับถึง 25,000 ม้วน ผสมผสานกับงานวิชวลเอฟเฟกต์และ CGI เพื่อเสริมภาพ ใช้เวลากว่าสามปีในการบูรณะเนื้อหาทั้งเจ็ดซีซันจากคุณภาพระดับออกอากาศทางทีวีเดิม ให้กลายเป็นมาตรฐาน Blu-ray ที่ความละเอียด 1080p ตามคำบอกเล่าของโปรดิวเซอร์ที่ร่วมโครงการนี้ ค่าใช้จ่ายทั้งหมดสูงเกินกว่า 12 ล้านดอลลาร์
สิ่งที่น่าแปลกคือ การแปลงฟิล์มอนาล็อกเป็นดิจิทัลกลับได้เปรียบในกรณีนี้ เพราะฟิล์มเก็บรายละเอียดไว้มากกว่าคุณภาพที่ใช้ออกอากาศทางทีวีในสมัยนั้นมาก ทีมบูรณะก็แค่ย้อนกลับไปขุดข้อมูลที่มีอยู่จริงตั้งแต่ต้น เพียงแต่ไม่เคยถูกนำมาใช้เท่านั้น แต่ถ้าวัตถุดิบที่ดีที่สุดที่มีอยู่คือไฟล์มาสเตอร์ดิจิทัลที่ความละเอียดตายตัวไปแล้ว สถานการณ์จะแตกต่างไปโดยสิ้นเชิง เพราะพิกเซลทุกจุดที่เพิ่มเข้ามาล้วนเป็นการเดาล้วนๆ ไม่มีรายละเอียดจริงให้ย้อนกลับไปขุดหาได้อีก
การอัปสเกลที่บ้านอาศัยการประมาณค่าหรือ AI วิธีเติมภาพก็ต่างกันไป
คนทั่วไปคงไม่มีทางทุ่มเงินหลักสิบล้านดอลลาร์ไปซ่อมวิดีโอครอบครัวสักคลิปหรอก เครื่องมือที่พอจะเลือกใช้ได้ก็หนีไม่พ้นอัลกอริทึม interpolation แบบดั้งเดิม หรือไม่ก็ AI upscaling ที่นับวันยิ่งเห็นกันบ่อยขึ้นในช่วงไม่กี่ปีมานี้ ทั้งสองแบบต่างก็ต้องสร้างพิกเซลใหม่ขึ้นมาเติมเต็มภาพให้ครบ 4K แต่วิธีการต่างกันโดยสิ้นเชิง โมเดล AI ถูกฝึกด้วยภาพความละเอียดต่ำและความละเอียดสูงจำนวนมหาศาลที่จับคู่กันไว้ จนเรียนรู้ว่าฟีเจอร์ของภาพทั่วไป "ควรจะ" มีหน้าตาแบบไหน พูดง่ายๆ คือมันคาดเดาว่าภาพที่คมชัดขึ้นจะออกมาเป็นอย่างไร ไม่ใช่แค่ทำ interpolation ทีละพิกเซลแบบธรรมดา ภาพที่ได้ออกมามักจะดูสวยถูกใจกว่า ดูน่าเชื่อถือกว่า แต่ก็ไม่ได้แปลว่าจะตรงกับความเป็นจริงเป๊ะๆ เหมือนกัน แถมบางทียังเกิดอาการภาพเพี้ยนแปลกๆ ที่ไม่เจอในวิธี interpolation ด้วยซ้ำ โมเดลพวกนี้ยังพัฒนาไปเรื่อยๆ สิ่งที่วันนี้เรารู้สึกว่าเจ๋งแล้ว อีกไม่กี่ปีย้อนกลับมาดูอาจจะรู้สึกว่ามันหยาบไปเลยก็ได้
หากต้องจัดการกับวิดีโอที่เก่ากว่านั้น ก็ต้องระวังปัญหาการสแกนแบบสลับเส้น (interlacing) ด้วย เพราะภาพที่ออกแบบมาสำหรับจอ CRT ในยุคแรกๆ แต่ละเฟรมจะถูกแยกเป็นเส้นแนวนอนเลขคู่กับเลขคี่แล้วรีเฟรชแยกกัน ซึ่งจอแสดงผลยุคใหม่ไม่ได้ใช้วิธีนี้แล้ว ก่อนจะอัปสเกลจึงต้องทำการ deinterlace ก่อน ส่วนวิดีโอความละเอียด NTSC แบบ 480i นั้น สุดท้ายแล้วจะสามารถอัปสเกลไปเป็น 4K โดยยังคงคุณภาพที่ดูได้อยู่หรือไม่ พูดตามตรงว่ายากที่จะรับประกันได้
อีกเรื่องที่ควรจำไว้คืออัตราการบีบอัด วิดีโอมักถูกบีบอัดด้วยบิตเรตต่ำเพื่อประหยัดพื้นที่ ซึ่งเท่ากับว่าปริมาณข้อมูลที่เก็บไว้ในแต่ละวินาทีของภาพนั้นลดลง การอัปสเกลทำได้แค่ขยายขนาดภาพให้ใหญ่ขึ้น แต่ไม่สามารถย้อนกลับความเสียหายที่เกิดจากการบีบอัด เช่น รอยแตกเป็นบล็อกหรือแถบสีที่ไม่เนียนได้ พูดง่ายๆ คือ ซอฟต์แวร์อัปสเกลจะทำได้ดีแค่ไหน สุดท้ายก็ขึ้นอยู่กับว่าวัตถุดิบที่มีอยู่ในมือนั้นมีข้อมูลให้ใช้มากน้อยแค่ไหนนั่นเอง
