Как раскрасить чёрно-белые фотографии с помощью ИИ: полное руководство

Как работает колоризация с AI

Модели раскрашивания ИИ обучаются на миллионах пар цветных фотографий и их эквивалентов в шкале серого. Модель усваивает, что определённые тональные узоры в шкале серого соответствуют определённым цветам. Яркие, высококонтрастные области в верхней части уличной сцены почти наверняка являются синим небом. Серединно-серые органические текстуры на уровне земли — это, вероятно, трава или листва. Определённые тональные диапазоны на лицах соответствуют тонам кожи, которые меняются в зависимости от этнической принадлежности и условий освещения.

Основополагающее исследование Чжана и соавторов из Калифорнийского университета в Беркли показало, что глубокие нейронные сети способны создавать правдоподобное раскрашивание, рассматривая задачу как проблему классификации. Для каждого пикселя модель предсказывает, какой из 313 цветовых интервалов наиболее вероятен с учётом окружающего контекста шкалы серого. Современные модели развили эту основу за счёт более крупных обучающих наборов, вывода более высокого разрешения и лучшей обработки неоднозначных случаев — одежды, транспорта и предметов интерьера, где многие цвета равно правдоподобны.

Понимание этого процесса объясняет как сильные стороны, так и ограничения раскрашивания ИИ. Модель отлично справляется с природными элементами — небом, водой, растительностью, кожей, — поскольку они сильно коррелируют со значениями шкалы серого. Она с трудом справляется с произвольным выбором — цветом платья, автомобиля, окрашенной стены, — поскольку значение шкалы серого не даёт однозначного ответа. В таких неоднозначных случаях модель по умолчанию выбирает статистически самый распространённый цвет в своих обучающих данных. Вот почему раскрашенная ИИ одежда часто тяготеет к приглушённым синим, коричневым и серым тонам.

• Модели усваивают соответствия между шкалой серого и цветом из миллионов пар цветных и чёрно-белых изображений.
• Природные элементы, такие как небо, растительность и тона кожи, раскрашиваются точнее всего, поскольку обладают сильными тональными корреляциями.
• Произвольные цвета — одежда, транспорт, окрашенные поверхности — это обоснованные догадки, опирающиеся на статистическую частоту в обучающих данных.

Сканирование и оцифровка оригиналов

Качество вашего раскрашенного результата полностью зависит от качества исходного скана. Планшетный скан с разрешением 600 DPI улавливает мелкие детали, которые ИИ использует для различения материалов. Плетение шерстяного пальто против гладкой поверхности кожаной куртки, текстура кирпича против штукатурки, отдельные травинки против гравийной дорожки. При более низком разрешении эти различия сливаются, и у ИИ остаётся меньше информации для работы.

Если у вас нет планшетного сканера, многие публичные библиотеки и фотомастерские предлагают услуги сканирования. В крайнем случае вы можете сфотографировать отпечаток смартфоном, но результат будет более низкого качества. Положите отпечаток на ровную тёмную поверхность при равномерном непрямом дневном свете. Идеально — рядом с окном, выходящим на север, в пасмурный день. Расположите телефон прямо над отпечатком, параллельно поверхности, чтобы избежать перспективных искажений. Избегайте вспышки: она создаёт зеркальные блики на глянцевых отпечатках, которые ИИ примет за белые объекты.

Для негативов и слайдов специализированный плёночный сканер даёт несравнимо лучшие результаты, чем съёмка их на просвет. Если у вас есть коробка негативов, услуга пакетного сканирования может оцифровать их в высоком разрешении за несколько центов за кадр. Стоящее вложение, учитывая, что каждый кадр — уникальное, незаменимое изображение.

Ремонт повреждений перед колоризацией

Старые фотографии накапливают повреждения за десятилетия. Царапины от обращения, пятна фоксинга от воздействия влаги, пятна от неправильного хранения, заломы от складывания или хранения без бескислотных материалов и общее выцветание от воздействия света. Эти дефекты необходимо устранить до раскрашивания, поскольку ИИ воспримет их как часть содержания изображения. Коричневое пятно фоксинга может быть раскрашено как изъян на лице. Залом поперёк неба может помешать модели вообще распознать эту область как небо.

Magic Eraser справляется с большинством распространённых типов повреждений. Проведите кистью по царапинам, точкам и пятнам — ИИ восстановит лежащие под ними тона шкалы серого по окружающему контексту. Для глубоких заломов, треснувших сквозь эмульсию, сделайте несколько проходов, позволяя ИИ восстанавливать область постепенно. Для больших участков повреждений — водяных пятен, покрывающих четверть изображения, рваных краёв, полностью выцветших секций — ИИ показывает наилучший результат, когда вы работаете от краёв повреждения внутрь, а не пытаетесь исправить всю область сразу.

Выцветание — это отдельная от физических повреждений проблема. Равномерно выцветшая фотография потеряла контраст. Чёрный сместился к тёмно-серому, белый — к светло-серому, а диапазон полутонов сжался. AI Enhance восстанавливает этот утраченный тональный диапазон, растягивая гистограмму обратно до полного контраста от чёрного к белому. Запускайте это улучшение после устранения физических повреждений, но до раскрашивания. Модели раскрашивания нужен сильный контраст, чтобы различать разные поверхности и материалы.

• Устраните физические повреждения — царапины, точки, пятна, заломы — с помощью Magic Eraser до раскрашивания.
• Работайте от краёв больших повреждённых участков внутрь, чтобы добиться наилучших результатов восстановления ИИ.
• Восстановите выцветший контраст с помощью AI Enhance после устранения повреждений, но до раскрашивания.
• Неустранённые дефекты повреждений будут раскрашены так, будто они часть изображения, создавая необратимые ошибки.

Оптимизация изображений для лучших результатов колоризации

Между устранением повреждений и раскрашиванием подготовительный шаг значительно улучшает результаты. Пропустите очищенное изображение через AI Enhance, чтобы оптимизировать контраст, повысить резкость мягких деталей и осветлить участки, слишком тёмные для различения. Цель не в том, чтобы чёрно-белая фотография стала красивее сама по себе. Цель — дать модели раскрашивания максимально чёткие исходные данные.

Обращайте внимание на участки, где объект сливается с фоном. На многих старых фотографиях тёмные волосы человека сливаются с тёмным фоном, а белая рубашка исчезает в ярком небе. Если ИИ не видит границу между объектом и фоном, он не может раскрасить их раздельно. AI Enhance часто восстанавливает достаточно деталей по краям, чтобы разделить эти участки. Если нет, подумайте о том, чтобы с помощью Magic Eraser слегка затемнить или осветлить пограничную область до раскрашивания.

Кадрирование также стоит рассмотреть. У старых фотографий часто есть повреждённые рамки, неровные края от печати и широкие поля. Кадрирование до фактического содержания изображения убирает эти отвлекающие элементы и даёт модели ИИ более чистую композицию для анализа. Сохраните кадрированную версию отдельным файлом, чтобы для архивных целей сберечь исходный скан с его полными краями.

Проверка и доработка результатов колоризации

Раскрашивание ИИ впечатляет, но несовершенно. Каждое раскрашенное изображение заслуживает внимательной проверки перед публикацией или печатью. Самые частые проблемы попадают в предсказуемые категории, которые легко заметить, когда знаешь, что искать.

Тона кожи — самый важный элемент для проверки. ИИ определяет цвет кожи по сочетанию значения шкалы серого, распознавания черт лица и контекстных подсказок. В большинстве случаев это точно, но необычное освещение — сильный контровой свет, театральный сценический свет или глубокая тень — может сместить тона кожи к неестественным оттенкам. Если кожа выглядит слишком розовой, слишком жёлтой или слишком серой, точечная корректировка цветовой температуры вернёт её в естественный диапазон.

Одежда и ткани — это то, в чём ИИ ошибается чаще всего. Если вы знаете, что свадебное платье вашей бабушки было цвета слоновой кости, а не белым, или что военная форма вашего дедушки была оливково-серой, а не выбранной ИИ тёмно-синей, вы можете воспользоваться настройками AI Filter, чтобы сместить оттенок в этих конкретных областях. Исторические референсные фотографии той же эпохи могут направить эти исправления.

Сезонный контекст — ещё одна область для проверки. ИИ не знает, в каком месяце сделан снимок. Он может раскрасить осенние деревья в летний зелёный или зимнюю траву в весенний изумрудный. Если вы знаете время года, скорректируйте цвета листвы и пейзажа соответственно.

• Сначала проверьте тона кожи — необычное освещение в оригинале может вызвать неестественные смещения цвета.
• Сверяйте цвета одежды с семейными воспоминаниями или референсными фотографиями той эпохи.
• Исправьте сезонный контекст — ИИ по умолчанию выбирает летнюю листву независимо от того, когда сделан снимок.
• После ручных правок сделайте финальный проход AI Enhance, чтобы унифицировать общую цветовую температуру.

Сохранение и обмен раскрашенными семейными фото

Раскрашенная семейная фотография — это значимый подарок и мощная связь с историей семьи. Библиотека Конгресса рекомендует сохранять архивные изображения в форматах без потерь — PNG или TIFF — в наивысшем доступном разрешении. Сохраняйте три версии каждой фотографии: исходный скан, восстановленную чёрно-белую версию и раскрашенную версию. Такой архивный подход означает, что вы сможете повторно раскрасить изображение в будущем, по мере того как модели ИИ продолжат совершенствоваться, не начиная с нуля.

Для обмена измените размер и экспортируйте в JPEG высокого качества. Службы печати принимают JPEG с разрешением 300 DPI. Изображение шириной 4000 пикселей прекрасно печатается на ширине 33 сантиметра — достаточно крупно для оформления в рамку. Для цифрового обмена в семейных групповых чатах и социальных сетях файл в полном разрешении работает как есть на современных платформах.

Подумайте о создании сравнения «до и после» — оригинал в чёрно-белом слева, раскрашенная версия справа, — которое делает перемену сразу заметной и часто пробуждает разговоры об истории семьи, которые сама по себе фотография не вызывает. Такие изображения бок о бок особенно популярны в постах в социальных сетях, которые чтят память бабушек и дедушек, отмечают годовщины и празднуют семейные вехи.

• Храните исходные сканы, восстановленные чёрно-белые и раскрашенные версии раздельно для будущей повторной обработки.
• Экспортируйте с разрешением 300 DPI для печати и в JPEG полного разрешения для цифрового обмена.
• Сравнительные изображения «до и после» вызывают больше семейного отклика, чем одни лишь раскрашенные фотографии.