Từ ảnh in đến điểm ảnh và màu sắc: quá trình số hóa ảnh đã phát triển ra sao và Recolor the Past hoạt động thế nào ngày nay

Trong phần lớn lịch sử nhiếp ảnh, việc bảo quản một bức ảnh có nghĩa là bảo quản một vật thể. Bản in có thể được sao chép trong phòng tối, chụp lại trên giá sao chép hoặc chuyển sang vi phim, nhưng mọi thế hệ mới đều gây ra chi phí, độ trễ và thường mất một số chi tiết.

Hình ảnh kỹ thuật số đã thay đổi điều đó. Khi một bức ảnh trở thành một tệp kỹ thuật số được tạo ra tốt, nó có thể được sao chép mà không bị mất thế hệ, sao lưu ở một số nơi, chia sẻ với người thân và được sử dụng làm nguồn để phục hồi hoặc tô màu. Phần khó khăn không còn chỉ đơn giản là tạo một tập tin kỹ thuật số nữa. Đó là tạo ra một bản dịch trung thực, giữ cho nó có tổ chức và biết những thay đổi nào sau này là những chỉnh sửa tài liệu và những thay đổi nào là những cách diễn giải sáng tạo.

Bài viết này tiếp nối sự phát triển đó, so sánh các tùy chọn thực tế hiện có và sau đó xem xét bên trong quy trình làm việc Recolor the Past—từ một bức ảnh được in trước máy ảnh đến bản quét được điều chỉnh theo phối cảnh và kết quả được tô màu AI.

Trước máy quét tại nhà: sao chép ảnh, âm bản và vi phim

Trước khi có máy quét kỹ thuật số giá cả phải chăng, việc sao chép một bức ảnh là một quá trình quang học. Phòng lưu trữ hoặc phòng thí nghiệm ảnh có thể đặt bản gốc dưới ánh sáng được kiểm soát, chụp ảnh bằng máy ảnh sao chép và tạo ra âm bản hoặc độ trong suốt mới. Sau đó, phim trung gian đó có thể tạo ra các bản in truy cập trong khi bản gốc vẫn được lưu trữ. Các thư viện cũng dựa chủ yếu vào vi phim để có được các bản sao truy cập tiêu chuẩn, nhỏ gọn của các bộ sưu tập giấy.

Đây là công việc lành nghề. Người điều hành phải giữ máy ảnh và bức ảnh song song, kiểm soát phản xạ, đặt độ phơi sáng, chọn phim và xử lý âm bản mới. Kết quả có thể rất xuất sắc nhưng cần có thiết bị, hóa chất, không gian và một chuỗi tái tạo vật lý.

Quá trình số hóa thể chế ban đầu thường bắt đầu từ những bản sao âm bản đó hơn là từ đối tượng ban đầu. Ví dụ: Thư viện Quốc hội đã số hóa phần lớn bộ sưu tập daguerreotype của nó vào năm 1995–96 từ bản sao âm bản đen trắng và phim trong suốt màu. Hình ảnh truy cập lớn hơn của nó có kích thước trung bình khoảng 1.400 × 1.075 pixel—hữu ích trực tuyến vào thời điểm đó, nhưng khiêm tốn so với ảnh chụp trên điện thoại hiện tại.

Lịch sử đó giải thích một nguyên tắc bảo quản quan trọng: hình ảnh truy cập thuận tiện và bản gốc bảo quản không nhất thiết phải là cùng một tệp. Các kho lưu trữ thường thu thập một bản gốc chất lượng cao, ít bị thay đổi nhất, sau đó tạo ra các dẫn xuất JPEG nhỏ hơn để duyệt. Các gia đình nên tuân theo logic tương tự bất cứ khi nào có thể: giữ bản quét gốc rõ ràng và tạo các phiên bản được khôi phục hoặc tô màu dưới dạng các tệp riêng biệt.

Kỷ nguyên máy quét để bàn

Máy quét hình phẳng đã đưa số hóa vào nhà và văn phòng trong những năm 1990 và 2000. Một bản in được đặt úp xuống trên kính trong khi một cảm biến chuyển động ghi lại từng dòng một dưới ánh sáng được kiểm soát. So với máy ảnh cầm tay, hình học có thể dự đoán được, ánh sáng đồng đều và quá trình quét có thể được lặp lại với các cài đặt nhất quán.

Nhưng quy trình làm việc bị phân mảnh. Phần mềm quét tạo ra một tập tin; một chương trình khác đã cắt nó; độ tương phản được điều chỉnh khác hoặc loại bỏ bụi; các thư mục phải được đặt tên theo cách thủ công; sao lưu là trách nhiệm của người dùng. Việc tô màu, khi được thử, là công việc thủ công tỉ mỉ trong trình chỉnh sửa hình ảnh: các vùng chọn, mặt nạ và các lớp màu mờ vẽ từng đối tượng một.

Giường phẳng vẫn là một lựa chọn mạnh mẽ. Đối với bản in rời ở tình trạng tốt, quét sạch ở tốc độ 600 ppi thường là quá đủ để khôi phục và in trong tương lai. Bản gốc nhỏ hoặc âm bản có thể biện minh cho độ phân giải cao hơn, nhưng chỉ số lượng lớn hơn không đảm bảo quét tốt hơn. Tiêu điểm, dải âm, độ chính xác của màu sắc, độ nhiễu, độ nén và xử lý cẩn thận cũng là vấn đề. Hướng dẫn kỹ thuật FADGI hiện tại được sử dụng bởi các tổ chức di sản văn hóa Hoa Kỳ coi độ phân giải là một phần của hệ thống hình ảnh hoàn chỉnh, không phải là một khung cảnh ma thuật đơn lẻ.

Bạn có thể sử dụng gì hôm nay?

Không có phương pháp chụp tốt nhất trên toàn cầu. Chọn theo chất liệu gốc, số lượng ảnh, chất lượng bạn cần và thời gian bạn có thể bỏ ra.

Hướng dẫn bảo quản của Thư viện Quốc hội cảnh báo cụ thể về thiết bị cấp dữ liệu cho các bức ảnh dễ vỡ, có giá trị cao hoặc lưu trữ. Nếu bản in bị nứt, bong tróc, dính vào trang album hoặc tách khỏi giá đỡ, việc bảo quản sẽ quan trọng hơn tốc độ.

Điện thoại đã giải quyết được vấn đề chụp ảnh nhưng lại tạo ra các vấn đề hình ảnh mới

Một chiếc điện thoại hiện đại có camera tốt, bộ xử lý hình ảnh nhanh và đủ dung lượng lưu trữ cho cả gia đình. Nó cũng có một nhược điểm cơ bản: nó được cầm tay phía trên một vật thể phản chiếu.

Bốn lỗi phổ biến sau:

• Méo hình vòm: điện thoại và bản in không hoàn toàn song song, do đó hình chữ nhật sẽ trở thành hình thang.
• Ánh sáng: giấy bóng phản chiếu đèn, cửa sổ hoặc chính điện thoại.
• Đường viền không ổn định: bản in nhạt hoặc bị hỏng có thể biến mất trên bảng bên dưới.
• Chi tiết không đồng đều: chuyển động, mất nét hoặc xử lý mạnh của máy ảnh có thể làm mềm khuôn mặt và kết cấu.

Do đó, phần mềm quét tốt phải làm được nhiều việc hơn là kích hoạt màn trập. Nó phải hiểu hình dạng của bản in, giữ cho đường viền ổn định trong khi máy ảnh di chuyển, cung cấp lối thoát thủ công khi khả năng phát hiện tự động không chắc chắn và bảo toàn nguồn có độ phân giải cao cho công việc sau này.

Hình 1. Recolor the Past phát hiện ranh giới in và cho phép người dùng sửa cả bốn góc trước khi lưu. Công cụ quét và chuẩn bị này đều miễn phí.

Cách Recolor the Past quét ảnh in

Recolor the Past đưa việc chụp, chuẩn bị và khôi phục tùy chọn vào một quy trình làm việc. Máy quét không phải là một trình bao bọc hình ảnh chụp màn hình xung quanh máy ảnh thông thường. Nó chạy một đường dẫn phát hiện và xử lý hình ảnh gốc được thiết kế cho các bức ảnh.

1. Theo dõi bản in, không phải nền

Trong khi bản xem trước của máy ảnh được mở, ứng dụng sẽ tìm ranh giới ảnh bốn mặt. Trên iOS, nó sử dụng tính năng phân đoạn tài liệu và theo dõi hình chữ nhật của Apple Vision; trên Android nó sử dụng phân tích cạnh, đường viền và đường dựa trên OpenCV. Việc triển khai chính xác khác nhau tùy theo nền tảng, nhưng đầu ra có cùng ý nghĩa: bốn góc được sắp xếp—trên cùng bên trái, trên cùng bên phải, dưới cùng bên phải và dưới cùng bên trái.

Tứ giác được phát hiện sẽ được làm mịn trên các khung liên tiếp. Điều đó quan trọng vì máy dò thô có thể chuyển giữa bản in bên ngoài, khung ảnh bên trong và vật thể hình chữ nhật chắc chắn bên trong ảnh. Theo dõi tạm thời giúp hướng dẫn cảm thấy ổn định trong khi vẫn cho phép lấy lại ảnh khi cảnh thực sự thay đổi.

Nếu đường viền quá mờ, bị hỏng hoặc bị che một phần, Các góc thủ công sẽ giúp quy trình làm việc có thể sử dụng được. Tự động phát hiện sẽ tiết kiệm thời gian, không ngăn cản việc quét.

2. Chụp ảnh tĩnh có độ phân giải đầy đủ

Bản xem trước trực tiếp được tối ưu hóa về tốc độ nên đây không phải là lần quét cuối cùng. Khi nhấn nút chụp, Recolor the Past sẽ chụp ảnh tĩnh có độ phân giải cao của máy ảnh và ánh xạ bốn góc xem trước vào hệ tọa độ của hình ảnh đó. Do đó, phần cắt được tính toán dựa trên bức ảnh chi tiết chứ không phải dựa trên khung xem trước có độ phân giải thấp.

3. Chỉnh sửa góc nhìn

Bốn góc xác định một phép biến đổi xạ ảnh, thường được gọi là phép biến đổi đồng nhất. Về mặt khái niệm, phép biến đổi hỏi: Nếu nhìn thẳng vào hình thang này, mỗi pixel sẽ ở đâu? Ứng dụng ước tính chiều rộng và chiều cao đầu ra từ các cạnh đối diện, biến hình ảnh đã chụp thành hình chữ nhật và cắt bỏ nền bảng hoặc album.

Đây là một sự điều chỉnh hình học. Nó không phát minh ra chi tiết khuôn mặt hoặc màu sắc. Nó chỉ đơn giản là tái tạo lại hình ảnh mặt trước của bản in được chụp.

4. Giảm độ chói bằng nhiều chế độ xem nếu có

Trên các thiết bị iOS được hỗ trợ, chế độ Không chói bổ sung khả năng chụp ảnh đa góc. Đầu tiên, ứng dụng sẽ ghi lại hình ảnh cơ bản, sau đó hướng dẫn điện thoại qua các góc nhìn bổ sung. Bởi vì ánh sáng chói phản chiếu di chuyển khi góc nhìn thay đổi, nên một mảng bị lóa trong một khung hình có thể chứa chi tiết có thể sử dụng được trong một khung hình khác.

Các khung được đăng ký theo cùng một hình dạng cơ sở, việc sắp xếp kém sẽ bị loại bỏ và thông tin có thể sử dụng được kết hợp thành một kết quả. Nếu các khung bổ sung không thể được căn chỉnh một cách an toàn, ứng dụng sẽ quay trở lại chế độ chụp cơ sở thay vì có nguy cơ làm hỏng quá trình quét. Chế độ nhanh và thủ công vẫn khả dụng, đồng thời khả năng quét có thể khác nhau tùy theo nền tảng và thiết bị.

Google đã mô tả cùng một thông tin chi tiết về quang học cơ bản khi giới thiệu PhotoScan: không một chế độ xem nào phải chống chói nếu nhiều chế độ xem có thể được căn chỉnh và kết hợp. Recolor the Past đưa khái niệm đó vào quy trình làm việc tiếp tục trực tiếp vào tổ chức và khôi phục.

5. Giữ quá trình chuẩn bị tách biệt khỏi việc phục hồi AI

Sau khi chụp, bạn có thể điều chỉnh lại bốn góc, xoay ảnh và điều chỉnh độ phơi sáng, độ tương phản, độ bão hòa và độ ấm. Các hoạt động này chuẩn bị nguồn. Chúng là những chỉnh sửa mang tính quyết định dưới sự kiểm soát của bạn và được thực hiện trước khi xử lý AI.

Các bản quét có thể được đặt vào các album được đặt tên và lưu vào Apple Photos hoặc thư viện Android. Miễn phí quét, chỉnh góc, xoay, điều chỉnh tông màu, sắp xếp và lưu các bản quét đã chuẩn bị. Bạn không cần phải tô màu cho ảnh để sử dụng Recolor the Past làm máy quét.

Hình 2. Tô màu là một bước tùy chọn sau khi bản quét đã được làm thẳng và chuẩn bị. Ứng dụng hiển thị chi phí tín dụng có độ phân giải đầy đủ trước khi xử lý.

Từ độ sáng đến màu sắc hợp lý

Một bức ảnh đen trắng ghi lại độ sáng, kết cấu và cấu trúc nhưng không ghi lại màu sắc ban đầu của chiếc váy, xe hơi hay bức tường. Quá trình tạo màu không thể khôi phục thông tin màu chưa từng được ghi lại. Nó dự đoán một cách giải thích hợp lý.

Ở mức độ cao, mô hình tô màu sẽ phân tích các đối tượng, vật liệu và bối cảnh trên hình ảnh. Da, tán lá, bầu trời, gỗ, vải và kiến ​​trúc cung cấp những manh mối thống kê. Mô hình này ước tính các thành phần màu trong khi vẫn giữ nguyên cấu trúc độ sáng nguồn mang nhiều chi tiết dễ nhận biết của bức ảnh.

Điểm cuối cùng đó là lý do tại sao việc quét lại được ưu tiên hàng đầu. Quét sắc nét giúp mô hình có các cạnh, khuôn mặt và tín hiệu vật liệu tốt hơn. Việc cắt xén được điều chỉnh theo phối cảnh sẽ ngăn không cho bàn xung quanh trở thành một phần của cảnh. Độ phơi sáng trung tính bảo toàn chi tiết vùng sáng và vùng tối. Việc tô màu có thể phức tạp nhưng không thể khôi phục thông tin bị phá hủy do mờ, chói lóa hoặc đầu vào bị nén quá nhỏ.

Trong Recolor the Past, Tô màu đen trắng tách biệt với Cải thiện tình trạng phai màu. Nguồn đơn sắc cần màu mới hợp lý; một bức ảnh đã có màu cần được cân bằng lại bảng màu còn sót lại của nó. Các thẻ tùy chọn khác có thể giải quyết các vết xước, bề mặt mềm mại, độ mờ nhẹ, khối JPEG hoặc các chấm bán sắc được in. Chỉ chọn các thao tác mà bức ảnh cần sẽ tạo ra kết quả hạn chế hơn.

Hình 3. Chế độ xem so sánh giữ cho bản gốc đã chuẩn bị hiển thị bên cạnh kết quả. AI màu sắc là sự tái tạo hợp lý, không phải bằng chứng tài liệu về màu sắc lịch sử chính xác.

Chính xác thì cái gì là miễn phí?

Recolor the Past cố tình tách bản bảo quản khỏi đầu ra AI trả phí:

• Chức năng quét tích hợp miễn phí.
• Chỉnh sửa góc, xoay và chuẩn bị âm sắc bằng tay đều miễn phí.
• Việc sắp xếp các bản quét vào album và lưu các bản quét đã chuẩn bị là miễn phí.
• Các bản xem trước khôi phục có hình mờ, độ phân giải giảm được cung cấp miễn phí trong phạm vi cho phép xem trước có sẵn.
• Tín dụng sẽ bị tính phí khi bạn chọn tạo kết quả có độ phân giải đầy đủ AI; ứng dụng hiển thị chi phí đầu tiên.
• Tài khoản mới hiện bao gồm kết quả có độ phân giải đầy đủ đầu tiên miễn phí.

Điều này có nghĩa là bạn có thể số hóa một hộp bản in, làm phẳng chúng, sắp xếp chúng và giữ cho các bản quét sạch sẽ mà không cần phải nhuộm màu. Khi một bức ảnh đáng được khôi phục, bạn có thể kiểm tra bản xem trước trước khi đưa ra kết quả có độ phân giải đầy đủ.

Danh sách kiểm tra chụp thực tế

Cho dù bạn chọn phương pháp nào thì các nguyên tắc cơ bản vẫn giống nhau:

1. Xử lý bản gốc một cách cẩn thận; không bao giờ buộc một bản in dễ vỡ.
2. Loại bỏ bụi bẩn bằng bàn chải mềm, sạch—không bôi chất tẩy rửa dạng lỏng lên ảnh.
3. Sử dụng ánh sáng dịu, đều và tránh đèn flash khi chụp một lần điện thoại.
4. Giữ máy ảnh song song với bản in nhất có thể và lấp đầy khung hình.
5. Kiểm tra bốn góc, tiêu điểm và ánh sáng chói trước khi chuyển sang bức ảnh tiếp theo.
6. Giữ nguyên bản quét làm nguồn bảo quản.
7. Lưu các kết quả được khôi phục và tô màu dưới dạng các dẫn xuất riêng biệt.
8. Giữ ít nhất hai bản sao lưu ở những nơi khác nhau và định kỳ di chuyển chúng sang bộ lưu trữ hiện tại.

Cải tiến quan trọng nhất trong số hóa ảnh hiện đại không phải chỉ là AI. Đó là khả năng làm cho toàn bộ chuỗi—chụp, chỉnh sửa, tổ chức, so sánh và khôi phục tùy chọn—đủ dễ hiểu để các gia đình thực sự hoàn thành công việc.

Những bức ảnh của bạn có thể đã nằm trong hộp suốt tám mươi năm. Việc quét chúng không cần phải có phòng tối, máy trạm chứa đầy phần mềm bị ngắt kết nối hoặc cam kết trả tiền trước khi bạn biết liệu kết quả có xứng đáng hay không. Bắt đầu với một bản quét trung thực. Giữ nó đi. Sau đó, nếu bạn chọn, hãy thêm màu sắc mà không làm mất đi bản gốc.

Nguồn và đọc thêm

• Thư viện Quốc hội: Số hóa Bộ sưu tập Daguerreotype
• Thư viện Quốc hội: Hướng dẫn Bảo quản Số hóa Tài liệu Thư viện
• Thư viện Quốc hội: Câu hỏi thường gặp về định dạng lại và số hóa
• FADGI: Hướng dẫn kỹ thuật số hóa tài liệu di sản văn hóa, ấn bản thứ ba
• Nghiên cứu của Google: PhotoScan—Chụp ảnh không bị lóa
• Epson: Hệ thống quét ảnh FastFoto