Começando com o conhecido:
- A imagem dada é 701 px x 561 px.
- O tamanho do papel A3 é 16,25 "x 11,75"
E o pouco que você pode estar perdendo é que a saída impressa precisa de uma densidade de pontos que varia de cerca de 150 pontos por polegada até cerca de 300 pontos por polegada. Qualquer coisa muito abaixo de 180-200 começa a ficar visivelmente granulada, acima de 300 raramente resulta em melhorias notáveis, exceto em linhas muito finas.
Assim, o tamanho da sua imagem daria uma impressão ideal entre cerca de 4,7 "x3,7" e talvez 2,3 "x1,9"
Isso nos diz que você precisa encontrar cerca de 3x o número de pixels linearmente.
A única maneira de fazer isso é usar um algoritmo de processamento de imagem que interpola entre os pixels conhecidos para preencher as lacunas. O Photoshop, o GIMP ou outras ferramentas de processamento de fotos terão filtros que farão isso, mas a saída poderá ser bem menor do que a estelar, uma vez que estas são destinadas principalmente ao processamento de fotografias e não de gráficos de linhas.
Outra maneira de analisar essa questão é ver a imagem em um monitor grande - como o meu 24 ", que é maior que o A3 com um dpi muito mais baixo (cerca de 90'ish) - e então amplie a imagem para preencher a tela. Se essa imagem é utilizável para qualquer propósito que você tenha, então você não precisa se preocupar - imprima uma e veja como ela fica!