精确缩放图像

Question

我正在尝试使用C#将图像精确可预测地缩放到不同的分辨率，无论是放大还是缩小。当我使用外部工具（如Gimp）打开结果图像时，当前设置下的结果并不令人满意。

public Image Square(Image image, int res) {
    Bitmap sq = new Bitmap(res, res, image.PixelFormat);
    Graphics canvas = Graphics.FromImage(sq);
    canvas.CompositingQuality = CompositingQuality.HighQuality;
    canvas.SmoothingMode = SmoothingMode.None;
    canvas.InterpolationMode = InterpolationMode.Bicubic;
    canvas.DrawImage(sq, 0, 0, res, res);
    return sq;
}

当缩小比例时，结果还可以（但远非完美），但是放大比例时会产生副作用：

此图片的分辨率为2x2像素。所有像素的alpha通道均设置为不透明。 将其放大到4x4像素后，得到以下结果： 显然，C#图形库在缩放图片时引入了透明度。如果给定的图片具有透明图片，则该方法仍应有效，因此删除alpha通道不是一个选项。

类似地，当缩小图片时，结果图像的边缘也存在问题，通常要么非常暗，要么是透明的。

有没有办法规避这种行为？

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编辑：我已经尝试了仅缩小图像的最近邻算法，但结果却是这样的：

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编辑2：使用WrapMode.TileFlipXY，透明边缘消失了，但是红色仅占图像的25％，而不是应有的50％：

- just.me

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只有最近邻插值法可以避免插值伪影。别忘了改变PixelOffsetMode。 - Hans Passant

Answer 1

您在请求双三次插值，并且您已经得到了它。您想要的是“最近邻”选项，如文档中所概述的那样：

canvas.InterpolationMode = InterpolationMode.NearestNeighbor;

- tadman

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谢谢您的回答！我已经更新了我的问题，并附上了结果，但离我想要的还有很大的差距。 - just.me

我认为你手头有一个4x4的图像，其中有3x3个彩色像素和两侧各一个像素的透明边缘。 - tadman

是的，当我将模式更改为“NearestNeighbor”时，我确实得到了这个结果。 - just.me

Answer 2

避免边缘伪影的一种方法是对图像进行包裹：

using (ImageAttributes wrapMode = new ImageAttributes())
{
    wrapMode.SetWrapMode(WrapMode.TileFlipXY);
    g.DrawImage(input, rect, 0, 0, input.Width, input.Height, GraphicsUnit.Pixel, wrapMode);
}

直接从以下网址复制/粘贴：GDI + 调整大小时出现幽灵边框（"ringing"）问题

- j4nw

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谢谢您的回答。我已经将结果添加到我的问题中，但仍然没有达到我想要的目标。 - just.me

你是否在使用双三次插值和环绕模式？这是解决双三次缩放边缘伪影问题的方法，正如你所询问的那样，但它显然与最近邻缩放看起来不同。 - j4nw

谢谢，那真的有帮助！不过我更喜欢NearestNeighbor和TileFlipXY的组合。 - just.me

Answer 3

我认为您需要将NearestNeighbor 插值算法与Half 像素偏移相结合。如在此处类似问题中所指出。

canvas.InterpolationMode = InterpolationMode.NearestNeighbor;
canvas.PixelOffsetMode = PixelOffsetMode.Half;

- Derrick Moeller

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谢谢，这最终似乎有效了！我可能会用它来缩小并使用不同的插值模式进行放大。在接受您的答案之前，请让我进行一些测试。 - just.me

@just.me 听起来不错，但你真的需要更多像素吗？也许你可以只改变图像的dpi？ - Derrick Moeller

遗憾的是，是的。我们正在使用一种需要所有图像具有完全相同分辨率的算法。 - just.me