Comprender la configuración de la simbología rasterizada

Question

Estoy tratando de entender cómo utilizar las opciones de simbología para las capas raster en QGIS, en particular las opciones de remuestreo, pero la documentación oficial sólo menciona la configuración muy brevemente y no entra en detalles sobre su funcionamiento.

Me interesa saber cómo utilizar la configuración para ver mejor las imágenes rasterizadas, como los mapas topográficos o las cartas náuticas, ya sea a través de servicios de mapas en mosaico o de formatos estáticos sin conexión, como GeoTIFF. La mayoría de los vídeos y tutoriales que he encontrado parecen tratar del remuestreo con fines de manipulación de datos más que de visualización.

EDIT: Las respuestas existentes sobre el remuestreo de Lanczos son bastante informativas y me serán útiles cuando vaya un poco más allá. Sin embargo, mi pregunta no es realmente acerca de los diferentes métodos de interpolación, que entiendo bastante bien, sino más bien acerca de qué efecto tienen los ajustes específicos en QGIS en la representación de la capa de trama.

Normalmente, investigaría esto cambiando los ajustes y comparando visualmente el resultado, pero no veo ninguna diferencia cuando los aplico (aparte de que la imagen no se renderiza en absoluto bajo ciertos ajustes en ciertos niveles de zoom). En resumen, no entiendo por los nombres de los ajustes cómo debo esperar que afecten a la imagen. En concreto:

• ¿Qué son los ajustes de "acercamiento" y "alejamiento" y qué pasos debo seguir para compararlos visualmente? ¿Están relacionados con el muestreo ascendente y descendente, como se describe en el artículo de Lanczos?
• ¿Qué es el "sobremuestreo" y cómo afecta a la imagen visualmente?
• ¿Son los demás ajustes de simbología relevantes para el aspecto visual de algo como un mapa topográfico?

Answer 1

Respuesta editada (11-SEP-2018)

Las siguientes respuestas y descripciones están basadas en QGIS 3.2. No se abordarán los métodos de interpolación, ya que el autor de la pregunta ya está familiarizado con ellos.

Supongo que la pregunta se refería específicamente a los ajustes en Propiedades de las capas -> Simbología -> Remuestreo (como en la figura siguiente)

Zoom - Vecino más cercano, Bilineal, Cúbico

Por lo general, esta configuración se activa cuando el usuario "se acerca" (es decir, hacia el suelo) más allá de la resolución de píxeles nativa de la capa de trama. Consulte la figura siguiente para ver el efecto. (Asegúrese de mantener el Sobremuestreo a 1,0 o más. El valor por defecto es 2,0).

Específicamente - este ajuste debía tener efecto cuando la resolución de píxeles de la vista del mapa es mayor que la resolución de píxeles original de la capa rasterizada (es decir, del archivo).

Ampliado - Vecino más cercano, promedio

Generalmente, este ajuste se activa cuando el usuario "aleja" (es decir, se aleja del suelo) más allá de la resolución de píxeles nativa de la capa de trama. Consulte la figura siguiente para ver el efecto. (Asegúrese de mantener el Sobremuestreo valor superior a 1,0. El valor por defecto es 2,0).

Específicamente, este ajuste debe tener efecto cuando la resolución de píxeles de la vista del mapa es menor que la resolución de píxeles original de la capa rasterizada (es decir, del archivo).

El Media es en realidad una interpolación bilineal. En la mayoría de las situaciones, Sobremuestreo El valor por defecto de 2,0 da el "mejor" resultado visual en relación con el rendimiento. En el caso de las ortofotografías de gran tamaño, un valor mayor de Sobremuestra pueden dar mejores resultados visuales, especialmente si la trama tiene muchas manchas blancas (por ejemplo, debido a los reflejos de la luz en los coches, tejados, masas de agua, producción de mapas de mala calidad, combinaciones de lo anterior, etc.). Sin embargo, un tamaño mayor Sobremuestra también aumentan la duración del renderizado, y no necesariamente producen un mejor resultado. Diferentes ortofotos rasterizadas dan diferentes resultados visuales - así que experimente con diferentes Sobremuestreo valores.

El Sobremuestreo Valor

La aplicación y el efecto real de Sobremuestreo puede explicarse a partir de los códigos fuente de QGIS reducidos/simplificados a los siguientes pasos:

let pixelRatio = map view's pixres / raster layer's pixres,
let toUseRatio = min(pixelRatio, Oversampling),

toUseRatio es el menor de pixelRatio y Sobremuestreo . Así, Sobremuestreo es un nombre erróneo, y debería ser etiquetado como "Relación máxima de píxeles" en su lugar.

// Assuming Zoom_In and/or Zoom_Out is not Nearest_Neighbour.

if toUseRatio < 1.0 or toUseRatio near 1.0 then
    resamplerToUse = interpolation specified in Zoom_In
else if toUseRatio > 1.0 then
    resamplerToUse = interpolation specified in Zoom_Out
else 
    resamplerToUse = Nearest Neighbour

A continuación, QGIS decide entre (el método de interpolación especificado en) Acercarse y Alejar el zoom utilizando la lógica anterior. La "idiosincrasia" resultante es que Acercarse puede ser elegido sobre Alejar el zoom cuando el usuario se "aleja" más allá de la resolución de píxeles nativa de la capa.

let resWidth  = map view's width * toUseRatio,
let resHeight = map view's height * toUseRatio,

let InpImg = Block(raster layer, map view's extent, resWidth, resHeight),
let OutImg = scale InpImg to map view's width and height using resamplerToUse.

Y por último, la operación de copia/escalado de imágenes. Si toUseRatio es "grande", también lo será resWidth y resHeight y esto se traduce directamente en InpImg tener más píxeles a lo largo y a lo ancho. InpImg se reduce (o aumenta) para ajustarse a la anchura y altura de la pantalla del mapa.

Si InpImg tiene más píxeles (a lo largo y a lo ancho) que la vista del mapa, entonces se producirá una reducción de escala, y el resultado será "bueno". Por el contrario, si InpImg tiene menos píxeles (a lo largo y a lo ancho) que la vista del mapa, entonces se producirá un aumento de escala, y el resultado será pobre. (Véase la figura siguiente).