Багатошаровий 3D-друк і штучний інтелект дозволять створювати достовірні копії картин
Фахівці із США і Таїланду розробили метод достовірного відтворення світових шедеврів мистецтва живопису з використанням 3D-друку і штучного інтелекту. Завдяки цій комбінації виходить відтворювати колірну палітру зображення, максимально наближену до оригіналу. Метод заснований на друку безлічі шарів різними за кольором чорнилом, завдяки чому вдається отримати максимально близький до оригіналу колір для кожного фрагмента картини. Технологію збираються представити на конференції SIGGRAPH Asia 2018.
У світовій практиці часто застосовується копіювання шедеврів світового мистецтва. Робиться це не заради якихось махінацій, а для того, щоб з роботами могли познайомитися більше число людей. Крім того, таким чином власники творів мистецтва можуть захистити оригінали від руйнування.
Зазвичай репродукції створюються з допомогою високоточних сканерів і принтерів. Проте можливості цієї техніки досить обмежені і не дозволяють передати всю красу оригіналу в найдрібніших деталях. Пояснюється це кількома недоліками. Наприклад, один з них полягає в тому, що зазвичай застосовуються принтери використовують для передачі кольору оригіналу комбінацію з чотирьох кольорів, з-за чого точність передачі кольору знижується. Крім того, як правило, принтери створюють колориметричне, а не спектральне відтворення кольору оригіналу, з-за чого надрукована картина близька до оригінальної лише при певному еталонному освітленні.
Отримати більш точну копію дозволяє розробка дослідників з Массачусетського технологічного інституту — система RePaint, в якій штучний інтелект управляє 3D-принтером і дозволяє передавати вихідні кольору незалежно від освітлення.
Створення репродукції за допомогою цього методу відбувається в кілька етапів. Спочатку проводиться якісне сканування оригіналу. Після цього система проводить розрахунок параметрів 3D-друку. Останнім етапом є, власне, сама друк копії на 3D-принтері. Для отримання максимально достовірної передачі кольору в репродукції, інженери використовують спеціальний метод зйомки. Поміщений на підкладку оригінал картини знімає мультиспектральная камера. При скануванні рідкокристалічний фільтр перед камерою змінює свою десятинанометровую смугу пропускання починаючи від 420 нанометрів і закінчуючи 720 нанометрами. В цей же час камера робить монохромні знімки, після чого об’єднує їх в єдине зображення, в якому кожному пікселю відповідає 31 спектральне значення.
Для відтворення копії застосовується 3D-принтер, здатний друк безліччю різних напівпрозорих чорнила, що накладаються один на одного шар за шаром. Для плавного переходу між квітами використовується класичний метод створення напівтонового зображення. Весь процес контролюється двома нейромережами, одна з яких передбачає спектр масиву шарів з різних матеріалів. Цю нейромережа інженери навчили на основі надрукованій пластини з безліччю квадратів розміром в міліметр, що складаються з різних комбінацій шарів.
З допомогою першої нейромережі навчили другу. Вона використовується для зворотної задачі — передбачає оптимальне розташування шарів з різних матеріалів для наданого їй зображення.
На жаль, на даний момент технологія має обмеження. Система здатна видавати репродукцію розміром не більше листівки. Однак якщо технологію можна буде масштабувати, то у музеїв з’явиться ще одна можливість зберегти безцінні оригінали, показуючи відвідувачам точні копії.
