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A minha dúvida é a seguinte: Se eu pegar uma imagem com 4000 x 3000 por exemplo, diminuir o resolução dela para 1365 x 767 e em seguida aumentar para 1920 x 1080 — a imagem vai ter perdido qualidade depois disso?

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Sim. Ao reduzir o sistema usa um algoritmo remove detalhes.

Ao se esticar uma imagem, como o sistema não tem como saber quais as cores dos pixels que foram perdidos na compactação, então ele faz uma espécie de duplicação de pixels até chegar no tamanho desejado.

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Como dito pelo @sdriver  , sim. Pelo meu parco conhecimento dessa área, isso só não acontece se você tiver a imagem em vetores ao invés de bitmaps. Daí pode mexer à vontade, pois a imagem é gerada usando funções matemáticas.

 

Um teste simples é baixar qualquer SVG da Wikimedia, abrir num programa de edição vetorial (Inkscape, CorelDRAW, Adobe Illustrator, etc) e exportar para bitmap lossless (BMP, PNG) de 100 pixels de largura depois para um 5000 pixels de largura. A qualidade é para ser perfeita em ambos os casos.

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  • 2 semanas depois...
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@Pedro-Souza  mudar resolução sempre tem perda, mas isso fica muito mais evidente ao tentar aumentar a resolução de uma imagem para além da original. No seu exemplo, você terá menos perda se recuperar a imagem original com 4000 x 3000 e diminuir para 1920 x 1080 do que se tentar aumentar a partir da imagem de 1365 x 767. Aliás, do que li por aí quando estava tentando organizar imagens pra um site, o ideal é sempre usar a imagem  original pra reduzir resolução. Reduzir uma imagem pra 1365 x 767 e depois reduzir essa imagem obtida de novo tem mais perda do que recuperar a original e fazer uma redução só.

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