211service.com
De ware kleuren van meesterwerken onthullen
Verbeteringen aan beeldverwerkingstechnologieën voor het inkleuren van zwart-witafbeeldingen helpen curatoren de kleuren te bepalen die de Franse kunstenaar Henri Matisse gebruikte voor zijn baanbrekende werk Zwemmers bij een rivier -terwijl het schilderij nog een work in progress was
Tinten van Matisse: Om erachter te komen hoe Bathers by a River eruit zag in 1913 – vier jaar voordat Matisse het afmaakte – digitaliseerden curatoren en computerwetenschappers een zwart-witfoto uit die tijd (boven) en kleurden deze vervolgens in (midden). Het voltooide schilderij (onder) wordt getoond zoals het er vandaag uitziet.
De trucs die door curatoren worden gebruikt, kunnen breder relevant zijn voor andere kleurtoepassingen waar het niet duidelijk is wat de kleuren moeten zijn in een zwart-witafbeelding van een kunstwerk, of in gevallen waar subtiele verschillen belangrijk zijn en moeten worden benadrukt, zoals in medische beelden.
Onderzoekers van de Northwestern University gebruikten informatie over het eerdere werk van Matisse, evenals kleurinformatie van testmonsters van het werk zelf, om een zwart-witfoto uit 1913 van het werk in uitvoering te helpen kleuren. Matisse begon te werken aan zwemmers in 1909 en onthulde het schilderij in 1917.
Zo leerden ze halverwege de voltooiing hoe het werk eruitzag. Matisse drukte eerdere lagen roze, groen en blauw aan tot een somber palet van gevlekte grijstinten onderbroken door wat roze en groen, zegt Sotirios A. Tsaftaris, hoogleraar elektrotechniek en informatica aan Northwestern. Dat inzicht helpt het onderzoek te ondersteunen dat Matisse het werk begon als een vrolijk pastoraal stuk, maar het veranderde om de ernstigere nationale stemming weer te geven die door de Eerste Wereldoorlog was veroorzaakt.
Het proces was complexer dan de methoden die routinematig worden gebruikt voor het inkleuren van oude films en familiefoto's. In dat soort toepassingen zijn achtergronden zoals luchten, kleding en huidtinten homogener en dus makkelijker te extrapoleren, zegt Tsaftaris. De kleur van een hele lucht kan worden bepaald uit een relatief kleine hoeveelheid pixelgegevens, zei hij. Het is veel moeilijker in een zwart-witafbeelding van een kleurenkunstwerk, omdat de schilder werkt vanuit een zeer uniek kleurenpalet dat speciaal voor hem is, dat hij in zijn geest ziet, voegt Aggelos Katsaggelos, een professor in elektrische engineering en computerwetenschappen bij Northwestern, die samenwerkte met Tsaftaris.
De onderzoekers maakten een digitale versie met hoge resolutie van de foto uit 1913 om mee te werken. De foto zelf bevatte cruciale aanwijzingen voor kleuren en hun verzadigingsniveaus. Maar om een completer beeld te krijgen, hadden de wetenschappers en hun medewerkers meer gegevens nodig.
Ze hebben meerdere digitale foto's gemaakt van zwemmers in zijn huidige vorm, kwadrant voor kwadrant gaand om een resolutie van 4.000 bij 5.000 pixels te verkrijgen. Ten slotte bevatten ze informatie uit historische verslagen over hoe het schilderij eruit zag in 1909 en opnieuw in 1913, gebaseerd op onderzoek door curatoren van het Art Institute of Chicago.
Ten slotte gebruikten ze enkele voorbeeldgegevens van hun medewerkers van het Art Institute of Chicago: dwarsdoorsneden van de verborgen verflagen op zwemmers , verkregen door microscopische kernmonsters van het schilderij te verwijderen voor spectroscopische analyse.
Ze gebruikten al deze informatie om de foto, gemaakt door fotograaf Eugene Druet in november 1913, te helpen kleuren.
En toen alle gegevensbronnen werden gecombineerd, konden de onderzoekers kleuren overbrengen naar hun digitale foto van de oude foto. De taak van het algoritme was op dat moment om de overgebrachte kleuren over de hele digitale foto te verspreiden, pixel voor pixel, om een deel van het uiterlijk van het schilderij uit 1913 te herontdekken.
Dit onderzoek is een uitstekend voorbeeld van gezamenlijk onderzoek tussen computerwetenschap, kunstconservering en kunstgeschiedenis, zegt Roy S. Berns, scheikundige en kleurwetenschapper aan het Rochester Institute of Technology. De historici brengen hun kennerschap van de kunstenaar en hun oeuvre mee. De restauratoren brengen hun kennis van kunstenaarsmateriaal en de werkwijze van de kunstenaar in. De computerwetenschappers faciliteren de visualisatie op een fysiek realistische manier. Omdat de fysieke gegevens schaars zijn, is samenwerking nodig om het resultaat aannemelijk te maken.
De inspanning duurde drie jaar, en de wetenschappers en restauratoren zeggen dat ze hun bevindingen achterhielden totdat ze een betrouwbaarheidsniveau van 95 procent over de ingekleurde afbeelding bereikten.
Het algoritme kan worden aangepast om met andere vergelijkbare situaties en andere artiesten te werken. Hoewel dit algoritme is aangepast om te werken aan schilderijen en aan de specifieke stijl van Matisse, zei Tsaftaris, kunnen we sommige opties uitschakelen, en het werkt ook op andere schilderijen.
Tsaftaris ziet toekomstige toepassingen van aangepaste kleuring, met name op medisch gebied. De wetenschappers overwegen om hun nieuwe methoden te gebruiken om grijswaarden cardiale magnetische resonantiebeelden (MRI) pseudo-in te kleuren om het voor artsen gemakkelijker te maken om te lezen, analyseren en een diagnose te stellen. In dit geval kunnen ze bijvoorbeeld aanwijzingen gebruiken die zijn afgeleid van kleurenafbeeldingen van zieke harten om hun werk te informeren over het correct inkleuren van zwart-wit MRI-afbeeldingen om de meest relevante verschillen naar voren te brengen.