Чем / Как увеличить изображения без потери качества?

Практически ничего, кроме вышеупомянутого Фотошопа. Киношные «gotcha!» остаются киншными.

Есть два интересных варианта: апскейл с помощью нейросетей и то же самое с помощью хитрых алгоритмов, которые пытаются найти вариант изображения, которое могло бы при уменьшении дать исходное.

Все эти методы очевидно врут и годятся только для художественных целей, но не для извлечения из изображения какой-то информации

Если говорить о программах, то можно использовать Photoshop. Там увеличение размера обычно делают путем многократного увеличения исходного изображения на 5-10% с одновременной, на каждой итерации использованием фильтра увеличения резкости. Что вы имеете под «качеством» — сие мне не ведомо, но лет 12 назад мне удавалось вот так растягивать изображение в полтора- два с половиной раза. При этом на экране отличить оригинал от растянутого изображения было невозможно. Сегодня — не слежу специально, но что-то видел — в PS добавлены новые алгоритмы фильтрации шумов и резкости. Может получиться и лучших результатов достичь.

По сути ваш вопрос нарушает законы физики.
Увиличивая изображение, качество теряется естественным образом, а что-бы достичь вашей цели нужно увеличить качество исходного изображения — что невозможно
Но есть одно решение — «Увеличение» качества с помощью фоторедакторов. (Фотошоп и т.д)

neural network resize image online
https://bigjpg.com/
https://letsenhance.io/

Gigapixel ai