AI reštauruje obrazy 66-krát rýchlejšie než človek, navyše bez trvalých zásahov

Reštaurovanie umeleckých diel bolo po stáročia doménou trpezlivých rúk a bystrého oka. Ako do každého segmentu, tak aj tu už však vstupuje umelá inteligencia, ktorá môže v procesoch reštaurovania obrazov urobiť nemalú revolúciu.

Študent MIT Alex Kachkine vo svojej práci ukázal, ako možno poškodené obrazy obnoviť doslova za pár hodín. Pomocou digitálne navrhnutej a fyzicky aplikovateľnej masky dokáže vrátiť umeniu jeho pôvodný vzhľad bez trvalého zásahu do originálu.

Kachkine, doktorand strojárstva na MIT, predstavil svoju metódu v prestížnom časopise Nature. Jeho technológia využíva umelú inteligenciu na identifikáciu poškodených oblastí a na vytvorenie digitálnej rekonštrukcie pôvodného vzhľadu diela. Namiesto toho, aby sa zreštaurovaná verzia zobrazila iba na obrazovke, prevedie ju Kachkine do fyzickej podoby, pomocou extrémne tenkej polymérovej fólie, ktorá sa precízne priloží na poškodený obraz. Výsledný efekt je okamžitý, no zároveň vratný. Maska sa dá jednoducho odstrániť pomocou špeciálnych konzervačných roztokov a záznam o všetkých zásahoch zostáva uložený v digitálnej podobe.

Na demonštráciu svojej metódy si Kachkine zvolil 600 rokov starý olejomaľovaný obraz z 15. storočia, ktorý si sám zadovážil pri príchode na MIT v roku 2021. Po dôkladnom očistení a odstránení predchádzajúcich reštaurátorských zásahov naskenoval celý obraz vrátane poškodených miest. Umelá inteligencia rozpoznala 5 612 samostatných oblastí poškodenia, na ktoré bolo použitých až 57 314 farieb. Celý proces, od skenu po aplikáciu masky, trval len tri a pol hodiny. Tradičné ručné reštaurovanie by podľa Kachkinea zabralo zhruba 66-krát viac času.

Samotná maska sa skladá z dvoch vrstiev: farebnej vrstvy a bieleho podkladu. Táto kombinácia je potrebná na to, aby sa zachovalo presné podanie farieb na pôvodnom podklade obrazu. Vrstvy musia byť dokonale zladené, inak by vznikli viditeľné odchýlky. Kachkine preto vyvinul softvér, ktorý optimalizuje rozlíšenie a veľkosť jednotlivých oblastí, s prihliadnutím na ľudské vnímanie farby.

Vytlačené fólie aplikuje reštaurátor ručne, pri čom používa bežný konzervačný lak ako adhéznu vrstvu. V prípade potreby je možné masku ľahko zmyť. Originálne dielo tak zostáva nedotknuté a k dispozícii pre budúce generácie.

Jednou z najvýznamnejších výhod Kachkineovej metódy je jej dokumentačná presnosť. Každá maska má digitálny záznam, ktorý presne udáva, aké zmeny boli vykonané. Tento prístup by mohol redefinovať štandardy v oblasti umeleckej konzervácie, reštaurátori v budúcnosti budú mať úplne transparentný prístup k predchádzajúcim zásahom.

„Keď sa niekto bude o sto rokov zaoberať týmto obrazom, bude presne vedieť, čo bolo na ňom urobené. To doteraz v reštaurátorstve nebolo možné,“ hovorí Kachkine.

Kachkine zdôrazňuje, že jeho metóda by sa mala aplikovať vždy v spolupráci s odborníkmi na históriu umenia a reštaurátorov. Digitálna rekonštrukcia síce dokáže veľa, no nemôže nahradiť ľudský úsudok pri hodnotení autenticity a zámeru pôvodného autora. V komplikovaných prípadoch, napríklad pri detailoch tvárí, preto Kachkine využíva tradičné techniky, prípadne porovnáva s inými dielami toho istého umelca.

Zároveň sa zámerne vyhýba generatívnym modelom ako sú GANy či Stable Diffusion, pretože spôsobujú nepresnosti a priame deformácie obrazu, čo je pre účely presného prekrytia neprijateľné. Namiesto toho využíva počítačové videnie, ako je „lokálna parciálna konvolúcia“ či „cross-applied colouration“, ktoré sú pre obnovu výtvarného diela omnoho vhodnejšie.

Podľa časopisu Nature je až 70 % zbierok verejných inštitúcií skrytých pred verejnosťou pre poškodenie alebo časovú náročnosť reštaurovania. Kachkine verí, že jeho technológia by mohla vrátiť do života veľké množstvo umenia, ktoré dnes leží v skladoch bez nádeje na zreštaurovanie.

„Obnovovať maľby je krásna práca, ale veľmi pomalá. Ak dokážeme umenie zreštaurovať rýchlejšie a zároveň eticky správne, mohli by sme ukázať svetu veľa diel, ktoré by inak zostali zabudnuté,“ uzatvára Kachkine.

Jeho výskum podporil Lutzov pamätný fond a technickú podporu poskytli MIT.nano, Mikroelektronické technológie MIT, Oddelenie mechanického inžinierstva a MIT knižnice.

V období stúpajúceho napätia medzi umelcami a technologickými firmami v súvislosti s generatívnou AI, predstavuje Kachkineov prístup zaujímavý protipól. Namiesto nahrádzania ľudskej tvorby využíva AI ako čistý nástroj na uchovávanie umeleckého dedičstva, pričom rešpektuje pôvodný zámer autorov aj zásady etickej konzervácie.