Cách tạo hiệu ứng tranh sơn dầu bằng AI — Magic Eraser
Tìm hiểu cách biến ảnh kỹ thuật số thành tranh sơn dầu chân thực bằng AI style transfer. Hướng dẫn từng bước bao gồm mô phỏng brushstroke, độ bão hòa màu, kết cấu canvas và hiệu ứng impasto cho chân dung, phong cảnh và tranh treo tường.
Content Lead
Đã rà soát bởi Magic Eraser Editorial ·
Tranh sơn dầu đã là phương tiện danh giá của nghệ thuật thị giác suốt sáu thế kỷ. Từ các bậc thầy Flemish đầu tiên tinh chỉnh kỹ thuật này vào thế kỷ mười lăm, qua trường phái Ấn tượng đã cách mạng hóa nó vào thế kỷ mười chín, cho đến các nghệ sĩ hiện đại vẫn tiếp tục sáng tác với chất liệu này ngày nay, sơn dầu trên canvas đại diện cho một đẳng cấp thủ công nghệ thuật và độ bền vững mà không định dạng thị giác nào khác sánh kịp. Những phẩm chất đặc trưng của tranh sơn dầu — các sắc tố bão hòa đậm đà lơ lửng trong linseed oil, kết cấu brushstroke hiện rõ ghi lại dấu tay của họa sĩ, ánh vàng hổ phách ấm áp của chất dầu, và chiều sâu vật lý của lớp impasto — ngay lập tức được nhận diện và liên kết phổ quát với mỹ thuật cao cấp.
Mong muốn làm cho ảnh chụp trông giống tranh sơn dầu đã có từ khi nhiếp ảnh ra đời. Các nhiếp ảnh gia theo trường phái Hội họa vào những năm 1890 đã sử dụng ống kính mềm, giấy in có kết cấu và chỉnh sửa thủ công để làm cho ảnh của họ giống tranh vẽ. Một thế kỷ sau, các bộ lọc Photoshop cung cấp hiệu ứng tranh sơn dầu một chạm nhưng cho ra kết quả không ai nhầm lẫn với tranh thật. Các brushstroke đều đặn, xử lý màu sắc phẳng, và ấn tượng tổng thể là một bộ lọc tồi hơn là một bức tranh đẹp. Khoảng cách giữa những gì các bộ lọc đó tạo ra và những gì một bức tranh sơn dầu thực sự trông như thế nào là quá lớn để công nghệ có thể bắc cầu.
AI style transfer cuối cùng đã thu hẹp khoảng cách đó. Mạng nơ-ron được huấn luyện trên hàng ngàn bức tranh sơn dầu thực tế hiểu được ngôn ngữ thị giác của chất liệu này: cách họa sĩ thay đổi hướng stroke để theo hình khối, cách họ xây dựng màu sắc qua các lớp glazing chồng lớp, cách họ sử dụng impasto dày ở vùng sáng và lớp rửa trong suốt mỏng ở vùng tối, cách kết cấu canvas tương tác với lớp sơn. Hướng dẫn này đi qua toàn bộ quy trình biến một bức ảnh kỹ thuật số thành một bức tranh sơn dầu thuyết phục bằng AI Filter và AI Enhance, bao gồm mô phỏng brushstroke, xử lý màu sắc, kết cấu canvas và các bước tinh chỉnh chi tiết tạo ra kết quả thực sự có thể bị nhầm với nguyên tác sơn dầu.
- AI style transfer phân tích bố cục hình ảnh để áp dụng các brushstroke biến đổi. Các stroke lớn tự tin ở nền và stroke chi tiết mịn quanh khuôn mặt và vùng trọng tâm — mô phỏng kỹ thuật vẽ thực tế của họa sĩ.
- Xử lý màu sơn dầu yêu cầu tăng độ bão hòa và thêm ánh vàng hổ phách ấm áp của chất linseed oil, với xanh lam sâu hơn, đỏ đậm hơn và xanh lá có tông ấm phù hợp với đặc tính sắc tố truyền thống.
- Các lớp canvas chồng lên tương tác với cường độ brushstroke, hiện ra qua vùng sơn mỏng trong khi bị ẩn dưới vùng impasto dày, tái tạo cách canvas thật và các lớp sơn tương tác với nhau.
- Xử lý cạnh tại ranh giới bố cục — đường viền chủ thể, đường chân trời, cạnh kiến trúc — quyết định liệu kết quả trông giống như sự diễn giải hội họa có chủ đích hay một hiệu ứng làm mờ của bộ lọc.
- Mô phỏng impasto thêm kết cấu vùng sáng ba chiều tạo ra hiệu ứng ánh sáng và bóng đổ hữu hình trên bề mặt, tái tạo độ dày vật lý của lớp sơn dầu được phủ dày.
Cách AI hiểu ngôn ngữ thị giác của tranh sơn dầu
Neural style transfer — công nghệ nền tảng của hiệu ứng tranh sơn dầu AI — hoạt động bằng cách tách nội dung của một bức ảnh khỏi phong cách, sau đó tái kết hợp nội dung ảnh với phong cách thị giác được trích xuất từ các hình ảnh tham chiếu tranh sơn dầu. Mạng nơ-ron mã hóa phong cách như một tập hợp các tương quan thống kê giữa các đặc trưng ở các tầng xử lý khác nhau. Các đặc trưng cấp thấp nắm bắt thông tin kết cấu như mẫu brushstroke và sợi canvas. Các đặc trưng cấp trung nắm bắt mối quan hệ màu sắc và phân bố tông màu. Các đặc trưng cấp cao nắm bắt quy ước bố cục như cách họa sĩ phân bổ chi tiết trên canvas — nhiều chi tiết hơn ở vùng trọng tâm, ít hơn ở vùng ngoại vi và nền.
Sự hiểu biết đa cấp này là điều phân biệt AI style transfer hiện đại với các phương pháp dựa trên bộ lọc trước đây. Bộ lọc tranh sơn dầu của Photoshop áp dụng một thay đổi duy nhất đồng nhất trên toàn bộ hình ảnh — cùng kích thước brushstroke, cùng độ chuyển màu, cùng cường độ kết cấu ở mọi nơi. AI style transfer thay đổi mọi tham số theo nội dung hình ảnh, giống như một họa sĩ thực thụ. Chân dung nhận brushwork chi tiết mịn ở mặt và mắt, stroke rộng hơn ở quần áo và thậm chí rộng hơn ở nền. Phong cảnh nhận chi tiết mịn ở tiền cảnh nơi từng bông hoa và ngọn cỏ hiện rõ, chi tiết trung bình ở trung cảnh, và stroke tâm trạng rộng ở bầu trời xa và núi non.
Chất lượng của các bức tranh tham chiếu được sử dụng để huấn luyện mạng quyết định chất lượng đầu ra. Các mạng được huấn luyện trên tác phẩm đẳng cấp bảo tàng của các bậc thầy được công nhận tạo ra đầu ra với pha trộn màu sắc tinh tế hơn, biến thiên stroke tự nhiên hơn và xử lý cạnh thuyết phục hơn so với mạng được huấn luyện trên tranh nghiệp dư hoặc tập dữ liệu nghệ thuật chung chung. Các công cụ AI tạo tranh sơn dầu tốt nhất được huấn luyện trên các bộ sưu tập tuyển chọn trải dài nhiều phong cách hội họa — Ấn tượng, Hiện thực, Cổ điển, Hiện đại — cho phép người dùng chọn trường phái hội họa muốn mô phỏng. Đây không chỉ là sở thích thẩm mỹ. Mỗi trường phái hội họa có các đặc điểm kỹ thuật riêng biệt về brushwork, bảng màu và bố cục tạo ra các kết quả khác nhau về bản chất từ cùng một bức ảnh nguồn.
- Neural style transfer tách nội dung ảnh khỏi phong cách nghệ thuật và tái kết hợp chúng, thay đổi kích thước brushstroke, xử lý màu sắc và mức độ chi tiết trên toàn bộ hình ảnh dựa trên phân tích nội dung.
- Các đặc trưng mạng cấp thấp nắm bắt kết cấu brushstroke, đặc trưng cấp trung nắm bắt mối quan hệ màu sắc, và đặc trưng cấp cao nắm bắt quy ước bố cục cho phân bổ chi tiết.
- AI thay đổi mọi tham số theo vùng hình ảnh — stroke mịn ở vùng trọng tâm, stroke rộng ở nền — thay vì áp dụng biến đổi đồng nhất như các phương pháp dựa trên bộ lọc cũ.
- Huấn luyện trên tác phẩm đẳng cấp bảo tàng từ các trường phái hội họa cụ thể tạo ra kết quả tinh tế hơn so với tập dữ liệu nghệ thuật chung chung. Các trường phái khác nhau tạo ra kết quả khác nhau về bản chất từ cùng một ảnh nguồn.
Mô phỏng brushstroke và mẫu stroke định hướng
Brushstroke là đơn vị nguyên tử của tranh sơn dầu. Hướng, độ dài, độ rộng và áp lực của mỗi stroke mang ý nghĩa. Họa sĩ thực thụ sử dụng hướng stroke để mô tả hình khối: stroke ngang cho mặt nước tĩnh lặng, stroke dọc cho cấu trúc cao, stroke cong theo đường viền khuôn mặt hoặc hình dạng ngọn đồi. Họ thay đổi độ dài stroke để kiểm soát tốc độ di chuyển của mắt người xem: stroke dài uyển chuyển ở vùng mắt cần di chuyển nhanh, stroke ngắn ngắt quãng ở vùng mắt cần dừng lại và xem xét chi tiết. Họ kiểm soát độ rộng qua áp lực cọ, dùng cạnh cọ cho đường nét mảnh chính xác và cả mặt cọ cho phủ rộng. AI tạo hiệu ứng tranh sơn dầu phải tái tạo tất cả các biến thể này để tạo ra kết quả thuyết phục.
Sự khác biệt dễ nhận thấy nhất giữa hiệu ứng AI tạo tranh sơn dầu tốt và kém là xử lý cạnh. Trong một bức tranh sơn dầu thực, ranh giới giữa hai vùng màu được xác định bởi sự gặp nhau của hai bộ brushstroke. Mỗi bộ duy trì logic định hướng của nó ngay sát ranh giới. Trong hiệu ứng dựa trên bộ lọc kém, các cạnh bị mờ hoặc hiển thị tạo tác nơi hai vùng xử lý va chạm. AI style transfer xử lý cạnh bằng cách phân tích ranh giới nội dung và gán hướng stroke thích hợp cho mỗi bên: stroke bầu trời chạy ngang khi tiến đến rặng núi, trong khi stroke núi theo góc dốc lên đến cùng ranh giới đó. Nơi hai hệ thống stroke này gặp nhau, cạnh xuất hiện như một đường bố cục tự nhiên thay vì một tạo tác xử lý.
Impasto — kỹ thuật phủ sơn dày đến mức nó nổi lên khỏi bề mặt canvas thành các gờ ba chiều hữu hình — là đặc điểm vật lý đặc trưng nhất của tranh sơn dầu và khó mô phỏng nhất trong hình ảnh kỹ thuật số hai chiều. Bộ lọc AI mô phỏng impasto bằng cách thêm vùng sáng và bóng đổ định hướng vào kết cấu brushstroke, tạo ảo giác ánh sáng chiếu lên các gờ sơn nổi. Hiệu ứng thuyết phục nhất khi hướng impasto mô phỏng tương ứng với hướng ánh sáng trong ảnh — vùng sáng ở cạnh trên-bên trái của stroke và bóng ở cạnh dưới-bên phải khi nguồn sáng của ảnh ở phía trên-bên trái chẳng hạn. Sự tương ứng hướng ánh sáng này làm cho kết cấu impasto cảm thấy hòa nhập với hình ảnh thay vì bị dán lên trên.
- Hướng stroke theo hình khối — ngang cho nước, dọc cho cấu trúc, cong cho hình hữu cơ — mang ý nghĩa bố cục vượt xa kết cấu đơn thuần.
- Chất lượng xử lý cạnh phân biệt tranh AI thuyết phục với hiệu ứng bộ lọc: mỗi bên của ranh giới phải duy trì logic stroke định hướng riêng ngay sát điểm gặp nhau.
- Mô phỏng impasto thêm vùng sáng và bóng đổ định hướng vào kết cấu brushstroke, và kết quả thuyết phục nhất căn chỉnh hướng ánh sáng mô phỏng với nguồn sáng thực tế của ảnh.
- Biến thiên độ dài stroke kiểm soát nhịp mắt người xem — stroke dài uyển chuyển ở vùng chuyển tiếp, stroke ngắn chi tiết ở vùng trọng tâm.
Xử lý màu sắc và đặc tính sắc tố của sơn dầu
Sơn dầu tạo ra màu sắc không giống bất kỳ chất liệu nào khác bởi vì các hạt sắc tố được lơ lửng trong chất kết dính dầu trong suốt — thường là linseed oil — hoạt động như một thấu kính, cho phép ánh sáng xuyên qua lớp sơn, tán xạ giữa các hạt sắc tố và tái xuất hiện với độ sâu và độ bão hòa đặc biệt. Đặc tính quang học này là lý do tranh sơn dầu dường như phát sáng từ bên trong, chủ yếu ở các tông ấm nơi sắc hổ phách nhẹ của linseed oil củng cố màu sắc tố. Màu nước trông phẳng hơn khi so sánh vì nước bay hơi và để lại các hạt sắc tố lộ ra trên bề mặt giấy mà không có môi trường quang học giữa chúng. Sơn acrylic tiệm cận độ bão hòa của sơn dầu nhưng khô thành màng nhựa thiếu ánh ấm đặc trưng.
Chuyển đổi màu ảnh thành màu tranh sơn dầu yêu cầu các điều chỉnh cụ thể vượt xa việc tăng độ bão hòa đơn giản. Sự chuyển ấm từ linseed oil ảnh hưởng đến tất cả các màu nhưng rõ nhất ở màu trắng — chúng trở thành kem hoặc ngà thay vì trắng tinh khiết. Màu xanh lam trong tranh sơn dầu có xu hướng sâu hơn và thiên về ultramarine hơn là xanh lam chuyển cyan của ảnh kỹ thuật số. Màu đỏ đậm hơn và ấm hơn thiên về cadmium. Màu xanh lá có tông vàng ấm từ các sắc tố truyền thống như viridian và terre verte, khác biệt với xanh lam-lạnh của không gian màu kỹ thuật số. AI Filter xử lý các chuyển đổi màu này bằng cách phân tích phân bố màu hiện có của ảnh và áp dụng các chuyển đổi phù hợp với sắc tố cho từng dải màu riêng thay vì một thay đổi màu toàn cục duy nhất.
Layered glazing — kỹ thuật xây dựng màu qua nhiều lớp trong suốt — mang lại cho tranh sơn dầu độ sâu màu sắc mà về mặt vật lý không thể đạt được với lớp phủ đục. Bóng tối trong tranh của các bậc thầy Cổ điển đạt được độ sáng tối huyền ảo qua hàng chục lớp glazing trong suốt tích tụ mật độ trong khi cho phép ánh sáng xuyên qua và phản chiếu từ các lớp bên dưới. Mô phỏng AI của hiệu ứng này liên quan đến việc phân biệt xử lý bóng tối với xử lý vùng sáng: bóng tối nhận màu ấm, trong suốt, nhiều lớp trông có chiều sâu; vùng sáng nhận xử lý impasto đục, dày nằm trên bề mặt. Sự xử lý bề mặt phân hóa này trên toàn dải tông màu là một dấu hiệu tinh tế nhưng quan trọng của tính chân thực trong mô phỏng tranh sơn dầu.
- Linseed oil hoạt động như một thấu kính trong suốt quanh các hạt sắc tố, mang lại cho tranh sơn dầu ánh sáng nội tại đặc trưng và độ bão hòa màu đặc biệt.
- Ánh hổ phách ấm của linseed oil chuyển màu trắng sang kem và củng cố tông ấm — màu trắng tinh khiết trong tranh sơn dầu báo hiệu nguồn gốc acrylic hoặc kỹ thuật số hiện đại.
- Các sắc tố sơn dầu truyền thống tạo ra xanh lam sâu hơn và thiên về ultramarine hơn, đỏ ấm hơn và thiên về cadmium hơn, và xanh lá có tông vàng ấm.
- Xử lý phân hóa bóng tối-vùng sáng — glazing trong suốt ấm ở bóng tối, impasto đục ở vùng sáng — là một dấu hiệu xác thực chính trong mô phỏng tranh sơn dầu.
Kết cấu canvas và tương tác bề mặt
Kết cấu canvas là yếu tố bị bỏ qua nhiều nhất trong mô phỏng tranh sơn dầu. Nó đóng góp rất lớn vào sự nhận diện tiềm thức của người xem về chất liệu. Một bức tranh trên canvas trông khác với tranh trên bảng nhẵn bởi vì bề mặt vải dệt tương tác với sơn theo những cách cụ thể. Ở vùng sơn được phủ mỏng — bóng tối, tông chuyển tiếp, vùng nền — sợi canvas hiện ra như một mô hình đều đặn của các điểm nhô lên và vùng lõm xuống. Ở vùng sơn được phủ dày — vùng sáng, vùng trọng tâm, điểm nhấn impasto — sơn lấp đầy hoàn toàn kết cấu canvas và tự xây dựng bề mặt ba chiều riêng trên đó. Khả năng hiển thị biến đổi này của kết cấu canvas trên toàn bộ bức tranh là một đặc điểm vật lý mà người xem ghi nhận là chân thực ngay cả khi họ không ý thức về nó.
Tỷ lệ của kết cấu canvas phải phù hợp với độ phân giải hình ảnh và bối cảnh xem dự kiến. Canvas thật cho tranh sơn dầu có nhiều mật độ dệt tiêu chuẩn: vải lanh mịn khoảng 15 sợi mỗi cm cho chân dung chi tiết, vải cotton trung bình khoảng 10 sợi mỗi cm cho vẽ tổng hợp, và vải đay hoặc burlap thô khoảng 7 sợi mỗi cm cho tác phẩm biểu cảm khổ lớn. Khi áp dụng lớp canvas lên ảnh kỹ thuật số, tỷ lệ dệt phải tương xứng. Quá thô và kết cấu canvas lấn át hình ảnh ở khoảng cách xem bình thường, quá mịn và nó biến mất hoàn toàn. Đối với bài đăng mạng xã hội xem trên màn hình điện thoại, dệt trung bình là dễ thấy nhất. Đối với bản in độ phân giải cao để treo tường, dệt mịn duy trì ảo giác ở khoảng cách xem gần mà không trông to bất thường.
Hướng của sợi canvas nên căn chỉnh với các trục ngang và dọc tự nhiên của hình ảnh. Canvas thật được căng với sợi chạy song song với khung, tạo ra mô hình lưới đều đặn. Nếu lớp kết cấu bị xoay dù chỉ một chút so với trục ảnh, kết quả cảm thấy sai. Canvas dường như đang nổi ở một góc so với bức tranh trên nó — điều về mặt vật lý là không thể đối với canvas đã căng. AI Filter xử lý sự căn chỉnh này tự động, nhưng các công cụ chồng lớp thủ công thường tạo ra kết quả lệch. Ngoài ra, kết cấu canvas nên dễ thấy hơn ở vùng tối của ảnh, nơi sơn mỏng để lộ sợi, và ít thấy hơn ở vùng sáng, nơi sơn dày che khuất nó. Khả năng hiển thị phụ thuộc vào ánh sáng này là một đặc tính vật lý chính phân biệt mô phỏng canvas thuyết phục với lớp kết cấu chồng lên đơn thuần.
- Khả năng hiển thị kết cấu canvas thay đổi theo độ dày sơn — hiện rõ qua lớp sơn mỏng ở vùng tối, ẩn dưới lớp impasto dày ở vùng sáng — và sự biến đổi này báo hiệu tính xác thực.
- Mật độ dệt phải phù hợp với bối cảnh xem: dệt trung bình cho mạng xã hội xem trên màn hình điện thoại, dệt mịn cho bản in độ phân giải cao treo tường.
- Sợi canvas phải căn chỉnh với trục ảnh để tránh vẻ ngoài bất khả thi về mặt vật lý của canvas nổi ở một góc so với khung căng.
- Vùng ảnh tối hơn nên hiển thị nhiều kết cấu canvas hơn và vùng sáng hơn hiển thị ít hơn, phù hợp với tương tác vật lý thực tế của lớp sơn mỏng và dày với bề mặt canvas.
Nguồn
- Neural Style Transfer: A Review and Comparison of Techniques — arXiv — Computer Science
- Brushstroke Rendering and Painterly Image Generation Using Deep Learning — ACM Transactions on Graphics (SIGGRAPH)
- The Materials and Techniques of Oil Painting: A Technical Art History — The National Gallery, London