Inpainting: Überbrückung von Lücken in der Computer Vision

Von Fouad Sabry

Was ist Inpainting

Inpainting ist ein Konservierungsprozess, bei dem beschädigte, beschädigte oder fehlende Teile eines Kunstwerks ausgefüllt werden, um ein vollständiges Bild zu präsentieren. Dieser Prozess wird häufig bei der Bildwiederherstellung verwendet. Es kann sowohl auf physische als auch auf digitale Kunstmedien wie Öl- oder Acrylgemälde, chemische Fotodrucke, Skulpturen oder digitale Bilder und Videos angewendet werden.

Wie Sie profitieren

(I) Einblicke und Validierungen zu den folgenden Themen:

Kapitel 1: Inpainting

Kapitel 2: Textursynthese

Kapitel 3: Konservierung und Restaurierung von Kulturgut

Kapitel 4: Historische Farbanalyse

Kapitel 5: Konservierungswissenschaft (Kulturgut)

Kapitel 6: Konservierung und Restaurierung von Gemälden

Kapitel 7: Konservierung und Restaurierung von Tafelgemälden

Kapitel 8: Konservierung und Restaurierung pompejanischer Fresken

Kapitel 9: Konservierung und Restaurierung antiker griechischer Keramik

Kapitel 10: Konservierung und Restaurierung von Thomas Eakins' The Gross Clinic

(II) Beantwortung der häufigsten öffentlichen Fragen zum Thema Inpainting.

(III) Beispiele aus der Praxis für die Verwendung von Inpainting in vielen Bereichen.

Für wen dieses Buch gedacht ist

Profis, Studenten und Doktoranden, Enthusiasten, Hobbyisten und diejenigen, die es wollen um über grundlegende Kenntnisse oder Informationen für jede Art von Inpainting hinauszugehen.

 

 

• Sprache: Deutsch
• Herausgeber: Eine Milliarde Sachkundig [German]
• Erscheinungsdatum: 28. Apr. 2024

Buchvorschau

Kapitel 1: Inpainting

Um ein Kunstwerk zu restaurieren, das beschädigt oder beschädigt ist oder bei dem Abschnitte fehlen, greifen Restauratoren oft auf eine Neulackierung zurück. Im Bereich der Bildrestaurierung wird diese Methode häufig eingesetzt. Es gilt sowohl für traditionelle Medien wie Öl- oder Acrylgemälde als auch für digitale Medien wie digitale Fotos und Videos.

Die traditionelle Inpainting, die ihre Wurzeln in dreidimensionalen Kunstwerken wie Gemälden und Skulpturen hat, wird von einem Kunstrestaurator durchgeführt, der das Werk eingehend untersucht hat, um die verwendeten Medien und Techniken, die potenziellen Risiken von Behandlungen und die ethische Angemessenheit der Behandlung zu ermitteln.

Pietro Edwards (1744-1821), Direktor der Restaurierung der öffentlichen Bilder in Venedig, Italien, gilt als Pionier der zeitgenössischen Praxis der Malerei. Edwards wandte eine wissenschaftliche Methode an, um das Gemälde zu restaurieren und dabei die Vision des Künstlers im Auge zu behalten. Seit Mitte der 1990er Jahre ist Inpainting an den Einsatz digitaler Medien angepasst. Digital Inpainting, oft auch als Bild- oder Videointerpolation bezeichnet, ist eine Schätztechnik, bei der Software verwendet wird, die komplexe Algorithmen verwendet, um fehlende oder beschädigte visuelle Daten zu rekonstruieren.

Jede Inpainting-Technik oder -Behandlung, die bei einem physischen oder digitalen Werk verwendet wird, muss entweder reversibel oder leicht vom ursprünglichen Inhalt des Kunstwerks erkennbar sein, um die Authentizität des Kunstwerks zu schützen.

Bevor Inpainting rationalisiert werden kann, gibt es eine Reihe von ethischen Faktoren, die berücksichtigt werden müssen. Viele Faktoren beeinflussen, wie viel und welche Art von Anstrich als ethisch akzeptabel angesehen wird. Die Malerei wirft ethische Probleme auf, die denen anderer Konservierungstechniken ähneln, wie z. B. ihre Dauerhaftigkeit, Reversibilität und Aufzeichnung.

Jeder Aufwand, der unternommen wird, um einen Verlust auszugleichen, sollte in medizinischen Berichten festgehalten werden und kann mit Standard-Diagnosewerkzeugen erfasst werden. Zahlungen für Kulturgüter sollten reversibel sein und keine Elemente, die für die Identität des Kulturguts wesentlich sind, verschleiern oder entfernen oder seine ästhetischen, intellektuellen oder physischen Qualitäten verändern.

Die Methoden, die beim Inpainting-Ansatz verwendet werden, variieren je nach Endziel und Art des Bildes. Die Lücken in realen und digitalen Kunstwerken werden auf ganz unterschiedliche Weise gefüllt.

Bei der Verwendung von Inpainting ist es zwingend erforderlich, dass der Zustand der Ausgangsbilder, die verwendeten Behandlungen und deren Begründungen sowie die angefertigten Kopien (z. B. digitale Originalbilder) gründlich dokumentiert werden.

Datei:Piero della Francesca - Szene nach und vor der Restaurierung - WGA17592.jpg |thumb|Piero della Francesca - Szene nach und vor der Restaurierung

Der Ursprung der Inpainting liegt in der Konservierung von zuvor gemalten Kunstwerken. Der Begriff Inpainting bezieht sich auf die Kompensation von Farbverlusten - mit dem Ziel, die fehlenden Teile eines Bildes neu zusammenzusetzen, um seine Wahrnehmung zu verbessern, indem Schäden weniger offensichtlich gemacht werden, heißt es in dem Enzyklopädieartikel über die Konservierung und Restaurierung von Gemälden. Mit anderen Worten, das Ziel von Inpainting ist es, das Gesamterscheinungsbild des Kunstwerks zu verbessern, indem verlorene oder beschädigte Bereiche durch neue ersetzt werden, wobei die gleichen Techniken und Medien wie beim ursprünglichen Künstler verwendet werden.

Um die Werke so nah wie möglich an ihr ursprüngliches visuelles Erscheinungsbild heranzuführen, wenden Restauratoren eine Vielzahl von Methoden an, die auf ihrem Wissen über die Maltechniken verschiedener Künstler, die Zusammensetzung der historisch verwendeten Farben und die Zeit basieren, die sie für die sorgfältige Auseinandersetzung mit dem Medium, mit dem sie arbeiten, aufgewendet haben.

Zusätzliche Ratschläge zum Bemalen:

Wie das Loch gefüllt wird, hängt vom Bild als Ganzes ab; Inpainting soll die Einheit des Werkes wiederherstellen, daher ist es wichtig zu überlegen, wie sich der neue Abschnitt in den Rest des Bildes einfügt.

Die Lücke sollte mit den gleichen Strukturelementen wie die Umgebung gefüllt werden. Alle Höhenlinien, die den Rand der Lücke erreichen, müssen sich in den Hohlraum fortsetzen.

Obwohl die spezifischen Materialien nicht identisch sein müssen, werden die verschiedenen Bereiche innerhalb einer Lücke mit Farben gefüllt, die denen ihrer Grenzen entsprechen, wie sie durch die Höhenlinien bestimmt werden. Es ist wichtig, auf eine mögliche Reaktivität zu prüfen, wenn unterschiedliche Materialien verwendet werden sollen.

Um zu verhindern, dass die Aufmerksamkeit des Betrachters sofort auf den bemalten Bereich gelenkt wird, fügen Künstler ihren Werken Textur hinzu, indem sie feine Details malen.

Das Buch Inpainting Techniques von Helmut Ruhemann, erschienen bei Jessell, ist vollgepackt mit Optionen und Anleitungen, wie man die Qualität von Öl- und frühen Temperabildern erhalten kann.

Digitale Bilder und Filme können oft mit Hilfe verschiedener Tools wiederhergestellt werden. Adobe Photoshop ist das Programm der Wahl für die digitale Fotobearbeitung. Da digitale Daten kopiert werden können, wird empfohlen, alle notwendigen Korrekturen an einer Kopie vorzunehmen, während die Originale sicher aufbewahrt werden. Die Digitalisierung historischer Fotografien und die Fortschritte in der digitalen Fotografie haben das Inpainting zu einem vollautomatischen Prozess gemacht, der auf digitale Bilder angewendet werden kann. Die Inpainting-Methoden können nicht nur zum Reparieren von Kratzern verwendet werden. Sie können auch verwendet werden, um unerwünschte Objekte oder Wörter aus Filmen oder Fotos zu entfernen. Nachdem die Videomaskierung abgeschlossen ist, wird in der Regel das Inpainting für Videos mit visuellen Effekten durchgeführt. Und nicht nur das, sie zeigen sich auch an Stellen wie Bildkomprimierung und Superauflösung.

Es wird bei der Filmrestaurierung in Fotografie und Film eingesetzt, um weitere Beschädigungen des Films zu verhindern oder bestehende Schäden zu beheben (z.B. physikalische Schäden wie Risse in Fotografien oder Kratzer und Staubflecken in Filmen oder chemische Beschädigungen, die zu Bildverlust führen; siehe Infrarotreinigung). Neben der Behebung häufiger Fotoprobleme wie rote Augen und Datumsstempel kann es verwendet werden, um bestimmte Elemente selektiv zu löschen, um eine dramatischere Wirkung zu erzielen.

Wenn Bildblöcke während der Kodierung und Übertragung verloren gehen, z. B. in einem Streaming-Video, können mit dieser Methode die fehlenden Daten wiederhergestellt werden. Die Entfernung von Videologos ist eine weitere mögliche Anwendung.

Inpainting, das auf einem neuronalen Deep-Learning-Netzwerk basiert, kann für die Entzensurung von Bildern verwendet werden.

Bild in den Tiefen Wenn ein trainiertes Deep-Learning-Modell keine Option ist, können auf Prior basierende Techniken für die digitale Bildmalerei eingesetzt werden.

In der Literatur werden Sie feststellen, dass es hauptsächlich drei Kategorien von 2D-Bild-Inpainting-Methoden gibt. Zu den Inpainting-Techniken gehören das strukturelle (oder geometrische) Inpainting, das Inpainting mit Textur und eine Kombination aus beidem. Ähnlich wie bei der Wiederherstellung tatsächlicher Fotos nutzen alle diese Inpainting-Techniken das Wissen über die bekannten oder nicht zerstörten Bildteile, um die Lücke zu füllen.

Bilder mit scharfen, gut definierten Kanten können von einer strukturellen oder geometrischen Malerei profitieren.

Texturales Inpainting ist effektiver bei stark strukturierten Bildern, während strukturelles/geometrisches Inpainting nützlich ist, um glatte Bilder zu reparieren.

Ziel der kombinierten strukturellen und strukturellen Inpainting-Methoden ist es, die fehlende Struktur und Textur eines Bildes gleichzeitig zu rekonstruieren. Die Grenzen zwischen Bildbereichen enthalten eine Vielzahl von strukturellen Informationen, ebenso wie die meisten Teile eines Bildes (Textur und Struktur). Das passiert, wenn du mehrere Texturen kombinierst. Aus diesem Grund zielen modernste Techniken darauf ab, strukturelle und strukturelle Inpainting zu verschmelzen.

Um ein nahtloses Erscheinungsbild zu erzielen, verwendet der Standardansatz Differentialgleichungen (z. B. Laplace-Gleichung) mit Dirichlet-Randbedingungen. Wenn die fehlenden Daten im homogenen Bereich des Objekts