Escalado con IA frente a bicúbico y Lanczos: qué cambia de verdad

El escalado con IA y el tradicional convierten fotogramas pequeños en grandes. La diferencia está en de dónde salen los píxeles nuevos. Bicúbico y Lanczos los calculan a partir de los píxeles vecinos, así que la imagen crece, pero no gana detalle. Un escalador con IA predice el detalle a partir de patrones aprendidos en el entrenamiento.

Por eso, bordes, pelo y texturas pueden quedar más nítidos que en la fuente y, a veces, inventados. Cuál conviene depende del tamaño del salto y del estado de la fuente.

• El escalado tradicional (vecino más próximo, bilineal, bicúbico, Lanczos) calcula cada píxel nuevo a partir de los que lo rodean. La imagen crece, pero no aparece información nueva.
• El escalado con IA usa un modelo entrenado para predecir detalle fino verosímil y, por lo general, reduce a la vez el ruido y los daños de compresión.
• Lanczos se ve más nítido que el bicúbico, con más riesgo de halos tenues en los bordes duros. El vecino más próximo sirve para el pixel art y para poco más.
• La IA compensa su tiempo de proceso extra en saltos de 2x o más, en fuentes comprimidas o con ruido y en el dibujo de líneas. Para redimensionar poco un metraje limpio, un buen escalador tradicional suele bastar.
• Ninguno de los dos recupera detalle que la cámara no captó. Juzgue el resultado con zoom al 100 % en la pantalla a la que va destinado el vídeo.

Escalar aumenta las dimensiones en píxeles de una imagen o un vídeo, por ejemplo de 1280 × 720 a 1920 × 1080. Todo escalado tiene que rellenar píxeles que no existían. Un fotograma 1080p tiene 2.073.600 píxeles y uno 720p, 921.600, así que alrededor del 56 % de los píxeles de un escalado de 720p a 1080p son nuevos.

Su televisor, su navegador y su programa de edición escalan continuamente, por lo general con un escalador tradicional, cada vez que un vídeo es más pequeño que la zona donde se muestra. La documentación de HandBrake señala el precio: los vídeos por debajo de 720p suelen ampliarse hasta llenar la pantalla, lo que agranda incluso las imperfecciones pequeñas.

Cada método tradicional es una regla de interpolación: una fórmula que dice cuánto aporta cada píxel cercano de la fuente a uno nuevo. La documentación del escalador de FFmpeg recoge los habituales.

• Vecino más próximo (muestreo puntual). Copia el píxel de la fuente más cercano. El resultado sale en bloques, pero los bordes de píxel duros siguen duros, que es justo lo que necesitan el pixel art y las capturas de juegos retro al escalarlos por un número entero (2x, 3x, 4x).
• Bilineal. Mezcla los píxeles más cercanos en línea recta. Suave y poco nítido.
• Bicúbico. Ajusta una curva cúbica suave a través de los píxeles cercanos. Más nítido que el bilineal y la opción de uso general más habitual. Es el valor predeterminado de FFmpeg, configurado como una curva de tipo Mitchell-Netravali.
• Lanczos. Un filtro sinc con ventana que pondera una vecindad más amplia (tres taps por defecto en FFmpeg). Conserva los bordes más nítidos que el bicúbico y, en los bordes de alto contraste, puede añadir contornos tenues claros u oscuros, lo que suele llamarse ringing.
• Otros. El promedio por área sirve sobre todo para reducir (FFmpeg indica que al ampliar equivale al bilineal); el gaussiano y el spline quedan entre las opciones anteriores.

Lo que comparten importa más que lo que los diferencia: cada píxel de salida es una media ponderada de píxeles de entrada. Por eso un vídeo 720p escalado de forma tradicional sigue pareciendo 720p en un lienzo más grande. Los bordes quedan más suaves o más nítidos, pero no aparece textura nueva, y el ruido, los bloques de compresión o el desenfoque de la fuente crecen con todo lo demás.

Un escalador con IA, a menudo llamado modelo de superresolución, es una red neuronal entrenada con pares de imágenes de baja y alta resolución. En el entrenamiento aprende qué patrones de alta resolución suelen corresponder a un fragmento de baja resolución: cómo tienden a verse un muro de ladrillo, unas pestañas o el follaje con más píxeles. Al ejecutarse, predice esos patrones para sus fotogramas.

Eso tiene tres consecuencias:

1. Añade detalle verosímil. Los bordes salen limpios y las texturas se ven más densas de lo que ninguna interpolación puede lograr.
2. Por lo general limpia mientras escala. Los modelos entrenados con entradas degradadas también aprenden a reducir el ruido, los bloques de compresión y la falta de nitidez. La Reparación inteligente de KwaFlux lo hace a propósito: lee el resultado de la detección de calidad de cada clip y combina, según haga falta, reducción de ruido, enfoque, corrección de color y brillo, escalado y restauración de rostros y detalle fino.
3. El detalle es una predicción. Cuando la fuente no contiene información suficiente, el modelo dibuja algo que parece correcto en lugar de lo que había. Las caras pequeñas, el texto lejano y los patrones finos repetidos son donde antes se nota.

El vídeo añade una cuarta: la coherencia entre fotogramas. Si la textura se predice fotograma a fotograma, puede parpadear al reproducir el clip. Muchos modelos de vídeo usan los fotogramas vecinos para mantener estable el detalle, y aun así es lo primero que conviene revisar en una vista previa.

Nota: «Escalado con IA» y «mejora con IA» se solapan. Muchos escaladores reparan y redimensionan en una sola pasada, y por eso el mismo clip también puede verse más limpio a su tamaño original. Si solo quiere un fotograma más grande sin ningún otro cambio, la herramienta honesta es un escalador tradicional.

• Redimensionar poco un metraje limpio. Pasar de 1080p a 1440p con un archivo de cámara nítido y bien expuesto rara vez necesita más que bicúbico o Lanczos.
• La pantalla va a escalar de todos modos. Si el televisor del espectador o el reproductor va a escalar el vídeo igualmente, preescalarlo con el mismo tipo de cálculo añade tamaño de archivo y poco más.
• Líneas de tiempo de edición y proxies. Cuando un clip solo tiene que coincidir con la resolución del proyecto, importa más el tamaño que el detalle.
• Pixel art y capturas retro. El vecino más próximo a 2x, 3x o 4x mantiene cuadrado cada píxel.

• Saltos de 2x o más: de 720p a 1440p, de 1080p a 4K, de SD a HD. Cuanto mayor es el salto, más parte del fotograma tiene que emborronar un escalador tradicional. Vea cómo escalar de 720p a 1080p para un ejemplo práctico.
• Fuentes dañadas. Los bloques de compresión, el ruido del sensor y la falta de nitidez crecen con la interpolación. El escalado con IA por lo general los reduce por el camino.
• Anime y dibujo de líneas. Lo primero que revisa el ojo son los bordes limpios y el color plano. Un modelo ajustado para animación mantiene las líneas finas y rellena con limpieza las zonas planas.
• Metraje que va a conservar. En vídeos familiares y archivos, el tiempo de proceso extra se invierte una sola vez. Para tener expectativas realistas con fuentes muy pequeñas, lea de 480p a 4K: qué puede recuperar la IA.

Leer sobre escaladores solo le lleva hasta cierto punto. Elija una toma con detalle fino (pelo, follaje, tela, texto pequeño) y compare al tamaño en que la va a entregar.

En KwaFlux

1. Abra Reparación de calidad. En la barra lateral, vaya a Mejora de calidad y abra la tarjeta Reparación inteligente o una tarjeta de reparación por escena que se ajuste a su metraje, como Anime.
2. Importe el clip y fije el tamaño de salida. En Exportación, ponga Resolución en su objetivo, por ejemplo 1080p o 4K.
3. Renderice una vista previa. Elija Vista previa 1s, Vista previa 3s o Vista previa 5s en la toma con detalle.
4. Compare con una referencia del mismo tamaño. En la vista de antes y después, la referencia Antes (mismo tamaño) es la fuente escalada a la resolución de salida con un escalado convencional. Poner el resultado de la IA a su lado muestra lo que añade el modelo más allá del simple redimensionado, con dimensiones idénticas.
5. Lea las puntuaciones y luego fíese de sus ojos. Con Comparar calidad tras la vista previa activado en Ajustes › Vista previa, KwaFlux puntúa el cambio: Nitidez, Limpieza, Estética y Técnico, además de Ganancia de resolución y Similitud con el origen (VMAF). Las propias indicaciones de la app explican cómo leerlas: VMAF lleva la etiqueta «Más alto significa menos cambios, no mejor calidad», y el panel advierte que son métricas algorítmicas objetivas y que la decisión final la toman sus ojos. Para saber cómo funciona la puntuación, vea cómo puntuamos la calidad de vídeo.

Con FFmpeg (gratis)

Cree una versión bicúbica y otra Lanczos y póngalas una al lado de la otra:

ffmpeg -i input.mp4 -vf "scale=1920:-2:flags=bicubic" -c:v libx264 -crf 16 -an bicubic.mp4
ffmpeg -i input.mp4 -vf "scale=1920:-2:flags=lanczos" -c:v libx264 -crf 16 -an lanczos.mp4
ffmpeg -i bicubic.mp4 -i lanczos.mp4 -filter_complex hstack -c:v libx264 -crf 16 compare.mp4

-2 mantiene la relación de aspecto y redondea la altura a un número par. Un CRF bajo (16) evita que el codificador oculte las diferencias que quiere ver. Abra compare.mp4, pause en la toma con detalle y mire con zoom al 100 %: a la izquierda, bicúbico; a la derecha, Lanczos.

Nota: flags=lanczos es la forma tradicional de elegir algoritmo en el filtro scale de FFmpeg. La documentación actual del escalador marca como obsoleta la selección de algoritmo mediante flags en favor de una opción scaler aparte, así que ejecute ffmpeg -h filter=scale para ver qué acepta su versión.

Consejo: Compare al tamaño en que se va a ver. Una diferencia evidente con zoom al 100 % en un monitor de escritorio puede desaparecer en un móvil, y un halo que no se ve en un portátil puede distraer en un televisor de 65 pulgadas.

• Recuperar detalle que no se captó. El texto ilegible sigue ilegible. Un modelo de IA puede dibujar formas parecidas a letras, lo que es peor que dejarlo borroso.
• Convertir un desenfoque fuerte en una toma nítida. La falta de nitidez leve mejora; un enfoque muy fallido no vuelve.
• Hacer el movimiento más fluido. Escalar añade píxeles, no fotogramas. Para un movimiento más fluido está la interpolación de fotogramas.
• Deshacer artefactos que dejó un procesado anterior. Los halos de un enfoque excesivo y una reducción de ruido fuerte de un móvil o de una exportación previa ya forman parte de la imagen. La IA puede suavizar algunos, no revertirlos.

Los escaladores tradicionales deciden cómo estirar los píxeles que tiene. Los escaladores con IA deciden cómo eran probablemente los píxeles que faltan. Use los primeros cuando la fuente está limpia y el salto es pequeño, los segundos cuando el salto es grande o la fuente está dañada, y compárelos uno al lado del otro antes de decidirse por una exportación.

KwaFlux ejecuta el Mejorador de vídeo IA en su propia GPU. El procesamiento de IA corre en su propia GPU y sus archivos multimedia no se suben para procesarlos. Funciona en Windows 10 (64 bits, versión 1809 o posterior), Windows 11 y macOS 12 o posterior en Apple Silicon. Las vistas previas no requieren cuenta: renderice una vista previa de 1, 3 o 5 segundos de cualquier clip. Iniciar sesión con un plan de pago solo hace falta para exportar, convertir, reparar un archivo o descargar un archivo desde un enlace.