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昨日重现

2021-01-13艾思齐

科学Fans 2021年10期
关键词:原件老照片图像处理

艾思齐

照片是时光的定格,记忆的承载。在数码摄影出现之前,照片多是以胶卷和相纸为载体。随着时光流逝,胶卷或遗失或损毁,无法再用来冲洗;留存于世的老照片也往往因为湿度和光线的影响,或是保存不当,出现卷曲、发黄、裂纹、缺损等不同程度的毁坏,这对历史研究者,以及感念旧时光的人们来说,都是一种遗憾。因此,修复照片可是一门大受欢迎的手艺活儿。

老照片修复其实是图像修复的一种,在引入智能化以前,这是个依托专业人员的纯技术活儿。早期的照片修复从原理和整体思路上来看,同纸质艺术品的修复异曲同工,是需要专业人士利用物理、化学、光学等手法,精工细作才能完成的技艺。照片原件的修复处理,工艺上涉及软化增韧,展平,拼接,加蛇条①,修裱,定型等复杂的流程。

例如,针对一些形貌基本完整但发黄褪色的照片,常常通过溶剂或者漂白再显影的方式来处理掉照片上发黄的硫化银,来恢复照片色泽。针对年代更久远、原件残损更严重的老照片,往往就通过翻拍复制的方式来修复:做较长时间的曝光,用较小的光圈,或者加滤色镜,让老照片在复制件上呈现更清晰的影像度。但无论是原件的修复还是翻拍,其实很大程度上取决于照片受损程度的差异,在实际操作中,大量受损比较严重的照片并没有得到很好地修复。

①加蛇条

也叫加补条,是纸质文物修复过程中一种添加修补条的常见步骤。

人工修复前后对比图

随着计算机技术及相关技术的普及,将老照片数字化储存渐渐取代了翻拍,而图像处理软件也为照片修复提供了一种更简洁易操作的方式。

当我们将老照片通过扫描或其他输入设备完成数字化转化以后,软件中的机器算法会识别老照片上的各点参数,提取给定图像中的相关有用信息,再有针对性地提供批量图像处理方案:对有污斑的图像,除去污斑,滤去干扰信息;对信息微弱的图像,进行灰度变换增强处理;对失真的图像,进行几何校正变换,等等。特别是在处理碎片化图像时,数字化修复具有很明显的优势,碎片轮廓边缘可以通过数字算法自动匹配起来,实现无缝拼接,甚至人工处理无法实现的底片修复在数字化时代也比较容易实现。

用过P图软件的小伙伴们都知道,修复照片其实非常花费时间和眼力。那么AI照片修复又是怎么实现分秒重现一张老照片的呢?其实,所谓AI照片修复在机器学习领域中,用到的是一项叫作“基于神经网络深度学习”的图像超分辨重建技术。它是一种利用大数据建立模型对机器学习进行训练,令机器以模拟人类大脑思维的方式来分析识别图片的技术。简单来说,就是向AI同学投喂足够多的类似图像,而擅长总结和归纳的学霸AI,就会从中得出一个基本的算法公式,再举一反三,根据图像上已知的点,算出周围若干点的位置,达到一个智能识别的效果。

LINK

目前,常见的图像处理软件比如Photoshop、CorelDRAW等,都能让我们借助鼠标,对老照片进行修复。

清朝珍妃老照片修复前后

其实,AI修复照片应用只是这项技术衍生出的一个方面。AI修复技术真正发挥作用的领域在医学影像分析(帮助医生获取更高清的超声或MRI影像),遥感图像领域(提升卫星图像质量,更好地在天气预测、森林火灾报警、地理灾害预测、航空技术支持方面发挥作用),刑侦监控方面(更清晰地获得人脸或车牌等关键图像信息),以及检测识别领域(如大热的人脸识别,还有图像分类、语义分割和边缘检测等细致的分析工作)。

在建党百年的庆祝晚会上,革命先烈们在屏幕中清晰地向我们展露微笑,这一定是不少小伙伴最为触动的一幕。AI时代下的跨时空情感交流也许不是什么难事,对于照片修复,我们虽然有了更优秀便捷的工具,但对于历史,却依然应该保持尊重和严谨的态度,如果对老照片过分而失真地修饰,或者随意调侃地去更改,反而扭曲了蓬勃生长的技术之树了。

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