VIDEO: Fizička restauracija slika pomoću AI-ja

Restauracija umjetnina zahtijeva mirne ruke i pronicljivo oko. Stoljećima su konzervatori restaurirali slike identificirajući područja koja trebaju popravak, a zatim miješajući točnu nijansu boje kako bi popunili jedno po jedno područje. Često slika može imati tisuće sitnih područja koja zahtijevaju individualnu pažnju pa restauracija jedne slike može trajati od nekoliko tjedana do više godina.

Posljednjih godina, alati za digitalnu restauraciju otvorili su put stvaranju virtualnih prikaza originalnih, restauriranih djela. Ovi alati primjenjuju tehnike računalnog vida, prepoznavanja slika i usklađivanja boja kako bi relativno brzo generirali 'digitalno restauriranu' verziju slike, no do sada nije postojao način da se digitalne restauracije izravno prenesu na originalno djelo.

U radu koji se pojavljuje u časopisu Nature, student strojarstva na MIT-u, Alex Kachkine, predstavlja novu metodu koju je razvio za fizičku primjenu digitalne restauracije izravno na originalnu sliku.

Restauracija je otisnuta na vrlo tankom polimernom filmu, u obliku maske koja se može poravnati i zalijepiti na originalnu sliku, a također se može lako ukloniti. Kachkine kaže da se digitalna datoteka maske može pohraniti i da je budući konzervatori mogu koristiti kako bi točno vidjeli koje su promjene napravljene kako bi se restaurirala originalna slika.

"Budući da postoji digitalni zapis o tome koja je maska ​​korištena, za 100 godina, sljedeći put kada netko bude radio s ovim, imat će iznimno jasno razumijevanje što je učinjeno sa slikom", kaže Kachkine. "A to nikada prije nije bilo moguće u konzervaciji."

Kao demonstraciju, primijenio je metodu na jako oštećenu uljanu sliku iz 15. stoljeća. Metoda je automatski identificirala 5612 zasebnih područja kojima je potreban popravak i ispunila ta područja pomoću 57.314 različitih boja. Cijeli proces, od početka do kraja, trajao je 3,5 sata, što je, prema njegovoj procjeni, oko 66 puta brže od tradicionalnih metoda restauracije, kao što možete vidjeti u ovom videu.

Kachkine priznaje da, kao i kod svakog projekta restauracije, postoje etička pitanja koja treba razmotriti, u smislu je li restaurirana verzija prikladan prikaz izvornog stila i namjere umjetnika. Svaka primjena njegove nove metode, kaže, trebala bi se provesti u konzultaciji s konzervatorima koji poznaju povijest i podrijetlo slike.

"U skladištima ima puno oštećenih umjetnina koje se možda nikada neće vidjeti", kaže Kachkine. "Nadam se da ćemo s ovom novom metodom imati priliku vidjeti više umjetnina, što bi me jako obradovalo."

Za novu studiju, Kachkine je razvio metodu fizičke primjene digitalne restauracije na originalnu sliku, koristeći sliku iz 15. stoljeća koju je nabavio kada je prvi put došao na MIT. Njegova nova metoda uključuje prvo korištenje tradicionalnih tehnika za čišćenje slike i uklanjanje svih prošlih restauratorskih postupaka.

Skenirao je očišćenu sliku, uključujući mnoga područja gdje je boja izblijedjela ili ispucala. Zatim je upotrijebio postojeće algoritme umjetne inteligencije kako bi analizirao i stvorio virtualnu verziju onoga kako je slika vjerojatno izgledala u izvornom stanju.

Kachkine je zatim razvio softver koji stvara kartu područja na originalnoj slici koja zahtijevaju popunjavanje, zajedno s točnim bojama potrebnim da bi se podudarale s digitalno restauriranom verzijom. Ova se karta zatim prevodi u fizičku dvoslojnu masku, koja se tiska na tanke filmove na bazi polimera. Prvi sloj se tiska u boji, dok se drugi tiska u potpuno istom uzorku, ali u bijeloj boji.

"Da biste u potpunosti reproducirali boju, potrebne su vam i bijela i tinta u boji kako biste dobili puni spektar", objašnjava Kachkine. "Ako su ta dva sloja neusklađena, to je vrlo lako vidjeti. Stoga sam razvio i nekoliko računalnih alata, temeljenih na onome što znamo o ljudskoj percepciji boja, kako bih utvrdio koliko malo područje praktički možemo poravnati i obnoviti."

Kachkine je koristio visokokvalitetne komercijalne inkjet pisače za ispis dvaju slojeva maske, koje je pažljivo poravnao i ručno preklopio na originalnu sliku te pričvrstio tankim slojem konvencionalnog laka. Otisnuti filmovi izrađeni su od materijala koji se lako mogu otopiti konzervatorskim otopinama, u slučaju da konzervatori trebaju otkriti originalni, oštećeni rad. Digitalna datoteka maske također se može spremiti kao detaljan zapis onoga što je restaurirano.

Za sliku koju je Kachkine koristio, metoda je uspjela popuniti tisuće gubitaka u samo nekoliko sati. "Prije nekoliko godina restaurirao sam ovu baroknu talijansku sliku s vjerojatno istim redom veličine gubitaka i trebalo mi je devet mjeseci rada s nepunim radnim vremenom", prisjeća se. "Što je više gubitaka, to je ova metoda bolja." 

Procjenjuje da nova metoda može biti za redove veličine brža od tradicionalnih, ručno oslikanih pristupa. Ako se metoda široko usvoji, naglašava da bi konzervatori trebali biti uključeni u svaki korak procesa kako bi se osiguralo da je konačni rad u skladu sa stilom i namjerom umjetnika.

"Trebat će puno razmišljanja o etičkim izazovima uključenim u svaku fazu ovog procesa kako bismo vidjeli kako se ovo može primijeniti na način koji je najsukladniji načelima očuvanja", kaže. "Postavljamo okvir za razvoj daljnjih metoda. Kako drugi budu radili na ovome, završit ćemo s metodama koje su preciznije."