Quello che stai tentando di fare tu è un'interpolazione di una fotografia.
E' normale che diventi brutta la foto perchè lui deve inventarsi i pixel in + che tu gli hai ordinato.
Altro non fa che esamoinare quelli adiacenti per prendere spunto per crearne di nuovi, ma il risultato, quando spinto così tanto (stai quadruplicando la sua dimensione) è normale che sia scadente.

Resta di fatto che in campo fotografico esistono appositi software per fare l'interpolazione di immagini, stiamo parlando di software specifici per questo preciso scopo e comunque fatti senza esagerare troppo.