Bicubic interpolation

Bicubic interpolation (бикубическая интерполяция) — математический алгоритм ресэмплинга изображения, использующий взвешенное среднее 16 ближайших пикселей (матрица 4×4) для вычисления значения нового пикселя. Разработан в 1970-х годах, до сих пор является стандартным алгоритмом ресайза в Photoshop, GIMP, ImageMagick и большинстве графических библиотек. При увеличении изображения не создаёт новых деталей — только интерполирует существующие данные.

Как работает бикубическая интерполяция

При увеличении изображения на 2× каждый новый пиксель вычисляется как взвешенная сумма 16 соседних пикселей исходника. Весовая функция — кубический сплайн (функция Keys, 1989), который обеспечивает плавный переход и снижает блочность по сравнению с билинейной интерполяцией.

1. Определяем дробные координаты нового пикселя в исходном изображении
2. Берём матрицу 4×4 пикселей вокруг этой точки
3. Применяем кубические весовые функции отдельно по X и Y
4. Суммируем взвешенные значения — итоговый цвет пикселя

Сравнение методов интерполяции

Почему bicubic хуже AI-апскейла

Фундаментальное ограничение бикубической интерполяции: она оперирует только существующими пикселями и не «знает», что изображено. При увеличении 4× каждый оригинальный пиксель растягивается в область 4×4 = 16 пикселей, заполненных математической интерполяцией. Результат — размытое изображение без текстурной детализации.

AI-апскейлеры (PhotoPanda, Real-ESRGAN, SeedVR2) обучены на парах «низкое → высокое разрешение» и генерируют правдоподобные детали: волоски, текстуры ткани, кирпичи, поры кожи. PSNR bicubic при ×4 апскейле: ~25 дБ; Real-ESRGAN: ~27 дБ; SeedVR2: ~29 дБ.

Когда применяется bicubic в 2026 году

• Уменьшение (downscale) — здесь bicubic полноценен, AI не нужен
• Небольшое увеличение до 1.5× — разница с AI минимальна, скорость bicubic в 100× выше
• Векторная графика и иконки — пиксель-точные операции без размытия
• Промежуточные шаги в AI-пайплайне — как быстрый ресайз до нужного размера перед нейросетью

FAQ — Bicubic

«Bicubic Smoother» и «Bicubic Sharper» в Photoshop — в чём разница?

Bicubic Smoother (Preserve Details 2.0) — для увеличения, применяет дополнительное сглаживание. Bicubic Sharper — для уменьшения, добавляет небольшое повышение резкости. Оба на основе стандартного бикубика, но с постобработкой под конкретную задачу.

Bicubic vs Lanczos — что выбрать?

Lanczos даёт чуть более резкие края, но создаёт заметный ringing-эффект (кольца) вокруг контрастных объектов. Для фотографий с мягкими переходами bicubic предпочтительнее. Для иллюстраций с чёткими линиями — Lanczos или AI. Оба проигрывают AI при ×2 и выше.