✖


Jump to content

живопись

Восстановление и перекрашивание изображений с помощью искусственного интеллекта

Inpainting — это процесс консервации , при котором поврежденные, испорченные или недостающие части произведения искусства заполняются, чтобы представить законченное изображение. [1] Этот процесс обычно используется при восстановлении изображений . Его можно применять как к физическим, так и к цифровым художественным средам, таким как картины маслом или акрилом , химические фотографические отпечатки , скульптуры или цифровые изображения и видео .

Традиционная живопись, основанная на физических произведениях искусства, таких как живопись и скульптура, выполняется обученным реставратором , который тщательно изучил произведение искусства, чтобы определить средства и методы, используемые в произведении, потенциальные риски обработки и этическую приемлемость лечения.

История [ править ]

Современное использование живописи восходит к Пьетро Эдвардсу (1744–1821), директору по реставрации публичных картин в Венеции , Италия . Используя научный подход, Эдвардс сосредоточил свои усилия по реставрации на намерениях художника. [2]

Именно во время Международной конференции 1930 года по изучению научных методов исследования и сохранения произведений искусства был установлен современный подход к живописи. Гельмут Руэманн (1891–1973), немецкий реставратор и реставратор, возглавил дискуссии об использовании живописи в консервации. Гельмут Руэманн был ведущей фигурой в модернизации реставрации и консервации. [3] Его величайшим вкладом в область консервации «было его настойчивое стремление точно следовать методам оригинального художника и понимать художественный замысел художника». [4] После более чем 40-летней карьеры реставратора Руэманн опубликовал в 1968 году свой трактат « Очистка картин: проблемы и возможности». Описывая свой метод, Руэманн утверждает, что «поверхность [заливки] должна быть немного ниже, чем поверхность заливки. окружающая краска, чтобы обеспечить толщину рисунка... Материал для рисования должен выглядеть и вести себя как исходный материал, но не должен темнеть с возрастом». [5] Чезаре Бранди (1906–1988) разработал теорию восстановления — подход к живописи, сочетающий эстетику и психологию. Однако этот подход использовали в первую очередь итальянские реставраторы и реставраторы, а в 1990-е годы эта терминология получила широкое распространение. [6]

Технологические достижения привели к новым применениям живописи. Широкое использование цифровых технологий варьируется от полностью автоматического компьютерного рисования до инструментов, используемых для моделирования процесса вручную. [7] С середины 1990-х годов процесс рисования стал включать цифровые медиа . Цифровое рисование, более известное как интерполяция изображения или видео, форма оценки, включает в себя использование компьютерного программного обеспечения , которое использует сложные алгоритмы для замены потерянных или поврежденных частей данных изображения.

Этика [ править ]

Чтобы сохранить целостность оригинального произведения искусства, любая техника или обработка живописи, применяемая к физическому или цифровому произведению, должна быть обратимой или отличаться от исходного содержания произведения искусства. [8] Прежде чем приступить к какой-либо обработке, реставраторы действуют в соответствии с рекомендациями Американского института консервации исторических и художественных произведений. [9]

Прежде чем Inpainting может быть оправдан, необходимо учитывать несколько этических соображений. Различные решения по обсуждению этической целесообразности количества и типа выполненной живописи зависят от многих факторов. Как и большинство методов консервации, этические вопросы живописи связаны главным образом с аутентичностью , обратимостью и документацией .

Любое вмешательство, направленное на компенсацию потерь, должно быть документировано в записях и отчетах о лечении и должно быть обнаружено с помощью обычных методов обследования. Такая компенсация должна быть обратимой и не должна ложно изменять известные эстетические, концептуальные и физические характеристики культурных ценностей, особенно путем удаления или сокрытия оригинального материала. [10]

Новые технологии и эстетический спрос на идеальные изображения без недостатков бросают вызов этическим практикам реставраторов по защите целостности оригиналов. [11]

Методы [ править ]

Методы и приемы рисования зависят от желаемой цели и типа обрабатываемого изображения. Методы заполнения пробелов в физическом и цифровом искусстве различаются. В живописи подробные записи исходного состояния изображений могут помочь в обработке и более точно воспроизвести оригинал.

Физическая живопись [ править ]

Пьеро делла Франческа – Сцена после и до реставрации. ( Царица Савская в ) Поклонение ( священному ) дереву .

Inpainting уходит корнями в консервацию и реставрацию картин . Inpainting может быть направлен на визуальное улучшение произведения искусства в целом путем ремонта недостающих или поврежденных частей с использованием методов и материалов, эквивалентных оригинальной работе художника. [12]

Техники нанесения [ править ]

Изучая методы рисования различных художников и состав красок, использовавшихся исторически, реставраторы могут очень точно восстановить первоначальный внешний вид произведений. Картина в целом определяет, как восполнить пробел.

Техники рисования Джесселла Гельмута Руэманна включают процедуры, позволяющие «сохранить» качество картин маслом и темперой . [13]

Цифровая живопись [ править ]

Многие программы способны восстанавливать отсутствующие или поврежденные участки цифровых фотографий и видео. Наиболее широко известен для использования с цифровыми изображениями Adobe Photoshop . Учитывая различные возможности цифровой камеры и оцифровку старых фотографий, рисование стало автоматическим процессом, который можно выполнять на цифровых изображениях. Техники рисования можно применять для удаления объектов, удаления текста и других автоматических модификаций изображений и видео.

В видеоспецэффектах раскрашивание обычно выполняется после матирования видео . Их также можно наблюдать в таких приложениях, как сжатие изображений и суперразрешение . В фотографии и кино он используется для восстановления пленки с целью обратить вспять, исправить или смягчить ухудшение качества (например, физические повреждения, такие как трещины на фотографиях, царапины и пятна пыли на пленке, или химическое повреждение, приводящее к потере изображения; выполненная инфракрасная очистка ). Его также можно использовать для устранения эффекта красных глаз , отметки даты на фотографиях и объектов для создания творческого эффекта. Данную методику можно использовать для замены любых потерянных блоков при кодировании и передаче изображений, например, в потоковом видео . Его также можно использовать для удаления логотипов или водяных знаков в видео.

Восстановление и реконструкция цифровых изображений

глубокого обучения Inpainting на основе нейронных сетей можно использовать для децензурирования изображений. [14] Техники, основанные на Deep Image Prior, могут использоваться для рисования цифровых изображений, когда обученная модель глубокого обучения либо недоступна, либо неосуществима.

В литературе можно найти три основные группы алгоритмов рисования 2D-изображений. В первую очередь следует отметить структурную (или геометрическую) роспись, вторую – текстурную роспись, последнюю – сочетание этих двух техник. Они используют информацию об известных или неразрушенных областях изображения, чтобы заполнить пробел, аналогично тому, как восстанавливаются физические изображения.

Структурный [ править ]

Структурная или геометрическая роспись используется для плавных изображений с четкими, четко выраженными границами. [15] Существует много разных подходов к геометрическому рисованию, но все они основаны на идее, что геометрию можно восстановить из аналогичных областей или областей. Бертальмио [15] предложил метод структурной живописи, который имитирует то, как реставраторы занимаются реставрацией живописи. Бертальмио предположил, что, постепенно передавая подобную информацию от границ области рисования внутрь, этот пробел можно заполнить. [16]

Текстурный [ править ]

В то время как структурная/геометрическая прорисовка помогает восстановить гладкие изображения, текстурная прорисовка лучше всего работает с изображениями с сильной текстурой. [17] Текстура имеет повторяющийся рисунок, что означает, что недостающую часть нельзя восстановить, продолжая линии уровня в зазор; Линии уровня обеспечивают полное и стабильное представление изображения. [16] Чтобы восстановить текстуру изображения, можно объединить информацию о частоте и пространственной области, чтобы заполнить выбранную область желаемой текстурой. Этот метод, хотя и самый простой и очень эффективный, хорошо работает при выборе текстуры для прорисовки. Для текстуры, которая покрывает более широкую область или больший кадр, придется пройти через изображение, сегментировав области, которые нужно закрасить, и выбрать соответствующие текстуры по всему изображению; существуют программы, которые могут помочь найти соответствующие области, которые работают так же, как «найти и заменить» в текстовом процессоре. [18]

Комбинированное структурно-фактурное [ править ]

Комбинированные подходы к структурной и текстурной прорисовке одновременно пытаются выполнить текстурное и структурное заполнение областей с отсутствующей информацией изображения. Большинство частей изображения состоят из текстуры и структуры, а границы между областями изображения содержат большое количество структурной информации. Это результат смешивания разных текстур вместе. Вот почему некоторые современные методы пытаются объединить структурную и текстурную прорисовку.

Более традиционный метод — использовать дифференциальные уравнения (такие как уравнение Лапласа ) с граничными условиями Дирихле для обеспечения непрерывности, чтобы создать, казалось бы, бесшовное соответствие. Это хорошо работает, если недостающая информация находится в пределах однородной части области объекта. [19]

Другие методы следуют изофотным направлениям (на изображении контур равной яркости) для рисования. [20]

Закрашивание на основе модели следует байесовскому подходу , при котором недостающая информация лучше всего подбирается или оценивается на основе комбинации моделей базовых изображений, а также фактически наблюдаемых данных изображения. Говоря детерминистским языком, это привело к появлению различных вариационных моделей рисования. [21]

Ручные компьютерные методы включают использование инструмента клонирования для копирования существующих частей изображения для восстановления поврежденной текстуры. Также может быть использован синтез текстур . [22]

Закрашивание изображений на основе образцов пытается автоматизировать процесс клонирования. Он заполняет «дыры» в изображении, ища похожие участки в ближайшей исходной области изображения и копируя пиксели из наиболее похожего участка в дыру. Выполняя заливку на уровне патча, а не на уровне пикселей, алгоритм уменьшает артефакты размытия, вызванные предыдущими методами. [23] [24]

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Ньюман, Ричард (2011). Сохранение и уход за музейными коллекциями (1-е изд.). Издания МИД. п. 29. ISBN  978-0-87846-729-7 .
  2. ^ Дэрроу, Э. Дж. «Пьетро Эдвардс и реставрация публичных изображений Венеции, 1778–1819: необходимость привела к появлению этих искусств» . Архив научно-исследовательских работ . Университет Вашингтона . Проверено 29 марта 2020 г.
  3. ^ «Документы Гельмута Руэманна (1930-1979) | Архив | Национальная галерея, Лондон» . www.nationalgallery.org.uk . Проверено 20 марта 2024 г.
  4. ^ Джесселл, Беттина (1977). «ТЕХНИКА ЖИВОПИСИ ГЕЛЬМУТА РУЭМАНА» . Cool.culturalheritage.org . Проверено 20 марта 2024 г.
  5. ^ Гарланд, Патрисия, 2011, Глава 3, Традиция практики ретуши в Америке , стр. 34–52, в Каталоге консервации картин, Том III «Inpainting», Специализированная группа по живописи Американского института консервации, https://www.culturalheritage. org/docs/default-source/resource-guides/painting-conservation-catalog-volume-3-(inpainting).pdf , дата обращения 2 ноября 2019 г.
  6. ^ Идельсон, Антония Яккарино; Северини, Леонардо (18 июня 2018 г.). «Инпайнинг» . Энциклопедия археологических наук : 1–4. дои : 10.1002/9781119188230.saseas0330 . ISBN  9780470674611 .
  7. ^ Берталий, Марцелл; Сапиро, Уильям. «Рисование изображений» (PDF ) Университет Миннесоты . Получено 29 марта. [ мертвая ссылка ]
  8. ^ «Живопись | Национальный музей искусств Каталонии» . www.museunacional.cat . 25 марта 2014 года . Проверено 29 марта 2020 г.
  9. ^ (1994) «Кодекс этики и практические рекомендации AIC» [1] https://www.culturalheritage.org/docs/default-source/administration/governance/code-of-ethics-and-guidelines-for-practice .pdf . Проверено 3 ноября 2019 г.
  10. ^ Американский институт консервации исторических и художественных произведений. (1994). «Кодекс этики и практические рекомендации AIC». https://www.nps.gov/training/tel/Guides/HPS1022_AIC_Code_of_Ethics.pdf . Проверено 27 марта 2020 г.
  11. ^ Антонио Лаккарино Идельсон. (28 июня 2018 г.). «Инписилинг». Энциклопедия археологических наук. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/9781119188230.saseas0330 Проверено 26 марта 2020 г.
  12. ^ Идельсон, Антонио; Северини, Леонардо (28 июня 2018 г.). «Инписилинг». Энциклопедия археологических наук: 1–4. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/9781119188230.saseas0330 . Проверено 30 октября 2019 г.
  13. ^ Беттина Джесселл. (1977). «Техника рисования Гельмута Рухемана». Журнал Американского института охраны природы, JAIC, 1977, Vol. 17, номер 1, статья 1 (стр. 08–08). Проверено 26 марта 2020 г.
  14. ^ «Этот исследователь создал DeepCreamPy, алгоритм машинного обучения, который не подвергает цензуре хентай — материнскую плату» . 2018-10-31.
  15. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Бюжо, Орели и Марсело Бертальмио (2011). Сочетание синтеза текстур и диффузии для рисования изображений. Архивы Хэла https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00551587/ Проверено 1 ноября 2019 г.
  16. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Цао, Фредерик и др. (2011) «Рисование на основе геометрически управляемых образцов». SIAM Journal of Imaging Sciences , том 4. № 4, стр. 1143–1179. https://perso.telecom-paristech.fr/gousseau/inpaintingSIAM.pdf, дата обращения 2 ноября 2019 г.
  17. ^ Бюжо, Орели и Марсело Бертальмио (2011). Сочетание синтеза текстур и диффузии для рисования изображений. Архивы Хэла https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00551587/
  18. ^ Бертальмио, Марсело и Гильермо Саприо. «Image Inpainting» https://conservancy.umn.edu/bitstream/handle/11299/3365/1/1655.pdf
  19. ^ Петерсон, Иварс (11 мая 2002 г.). «Заполнение пробелов». Новости науки . 161 (19): 299–300. дои : 10.2307/4013521 . JSTOR   4013521 .
  20. ^ Бертальмио, М.; Сапиро, Г.; Касельес, В.; Баллестер, К. (2000). «Рисование изображений». Материалы 27-й ежегодной конференции по компьютерной графике и интерактивным технологиям – SIGGRAPH '00 . стр. 417–424. дои : 10.1145/344779.344972 . ISBN  1581132085 . S2CID   308278 .
  21. ^ Чан, Т.Ф.; Шен, Дж. (2001). «Математические модели для локальной нетекстурной прорисовки». СИАМ J. Appl. Математика . 62 (3): 1019–1043. дои : 10.1137/S0036139900368844 .
  22. ^ Игехи, Хоман; Перейра, Лукас (1997). «Замена изображения посредством синтеза текстур». Материалы международной конференции по обработке изображений . Том. 3. С. 186–189. дои : 10.1109/ICIP.1997.632049 . ISBN  0-8186-8183-7 . S2CID   5895502 .
  23. ^ Криминизи, А.; Перес, П.; Тояма, К. (2003). «Удаление объекта путем рисования на основе образцов». Конференция IEEE Computer Society 2003 г. по компьютерному зрению и распознаванию образов, 2003 г. Материалы . Том. 2. С. II-721–II-728. дои : 10.1109/CVPR.2003.1211538 . ISBN  0-7695-1900-8 . S2CID   315138 .
  24. ^ Лоренци, Л.; Мельгани, Ф.; Мерсье, Г. (2011). «Стратегии рисования для реконструкции недостающих данных в изображениях VHR». Письма IEEE по геонаукам и дистанционному зондированию . 8 (5): 914–918. Бибкод : 2011IGRSL...8..914L . дои : 10.1109/LGRS.2011.2141112 . S2CID   2119517 .

Внешние ссылки [ править ]

Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Inpainting&oldid=1223057945"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 38088e412fe1335cc70395856d20aa9d__1715261700
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/38/9d/38088e412fe1335cc70395856d20aa9d.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Inpainting - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)