إعادة التلوين

إعادة التلوين هي عملية ترميم تُستخدم فيها أجزاء تالفة أو متدهورة أو مفقودة من العمل الفني لإظهار صورة كاملة. ^{[ 1 ]} تُستخدم هذه العملية بشكل شائع في ترميم الصور . ويمكن تطبيقها على الوسائط الفنية المادية والرقمية على حد سواء ، مثل اللوحات الزيتية أو الأكريليكية ، والمطبوعات الفوتوغرافية الكيميائية ، والمنحوتات ، أو الصور الرقمية والفيديوهات .

إن عملية الترميم التقليدية، التي تنبع من جذورها في الأعمال الفنية المادية، مثل الرسم والنحت، يقوم بها مرمم فني مدرب درس العمل الفني بعناية لتحديد الوسائط والتقنيات المستخدمة في القطعة، والمخاطر المحتملة للمعالجات، ومدى ملاءمة المعالجة من الناحية الأخلاقية.

يمكن تتبع الاستخدام الحديث لتقنية إعادة التلوين إلى بيترو إدواردز (1744-1821)، مدير ترميم اللوحات العامة في البندقية بإيطاليا . وباستخدام منهج علمي، ركز إدواردز جهوده في الترميم على نوايا الفنان. ^{[ 2 ]}

خلال المؤتمر الدولي لدراسة الأساليب العلمية لفحص وحفظ الأعمال الفنية عام ١٩٣٠، ترسخت المنهجية الحديثة لإعادة التلوين. قاد هيلموت روهيمان (١٨٩١-١٩٧٣)، وهو مرمم ومحافظ ألماني، النقاشات حول استخدام إعادة التلوين في مجال الحفظ. كان هيلموت روهيمان شخصية رائدة في تحديث الترميم والحفظ. ^{[ ٣ ]} تمثلت إسهاماته الأبرز في مجال الحفظ في إصراره على اتباع أساليب الرسام الأصلي بدقة، وفهم نيته الفنية. ^{[ ٤ ]} بعد مسيرة مهنية امتدت لأكثر من أربعين عامًا في مجال ترميم اللوحات، نشر روهيمان كتابه "تنظيف اللوحات: المشكلات والإمكانيات" عام ١٩٦٨. وفي وصفه لمنهجه، ذكر روهيمان أن "سطح [الحشو] يجب أن يكون أقل ارتفاعًا بقليل من سطح الطلاء المحيط به للسماح بسماكة طبقة الترميم... يجب أن تبدو مادة الترميم وتتصرف مثل المادة الأصلية، ولكن يجب ألا يغمق لونها مع مرور الزمن." ^{[ ٥ ]} طور سيزار براندي (١٩٠٦-١٩٨٨) نظرية الترميم ، وهي منهجية ترميم تجمع بين الجماليات وعلم النفس. ومع ذلك، فقد استخدم هذه المنهجية بشكل أساسي من قبل المرممين الإيطاليين، وانتشر استخدام مصطلحاتها على نطاق واسع في تسعينيات القرن العشرين. ^{[ ٦ ]}

أدت التطورات التكنولوجية إلى ظهور تطبيقات جديدة لترميم الصور. ويتراوح استخدام التقنيات الرقمية على نطاق واسع بين الترميم الآلي المحوسب بالكامل والأدوات المستخدمة لمحاكاة العملية يدويًا. ^{[ 7 ]} ومنذ منتصف التسعينيات، تطورت عملية الترميم لتشمل الوسائط الرقمية . ويُعرف الترميم الرقمي، وهو شكل من أشكال التقدير، باسم استكمال الصور أو الفيديو، ويتضمن استخدام برامج حاسوبية تعتمد على خوارزميات متطورة لاستبدال الأجزاء المفقودة أو التالفة من بيانات الصورة.

للحفاظ على سلامة العمل الفني الأصلي، يجب أن تكون أي تقنية ترميم أو معالجة تُطبق على العمل المادي أو الرقمي قابلة للعكس أو قابلة للتمييز عن المحتوى الأصلي للعمل الفني. ^{[ 8 ]} قبل أي معالجة، يتبع المرممون إرشادات المعهد الأمريكي لصيانة الأعمال التاريخية والفنية. ^{[ 9 ]}

توجد اعتبارات أخلاقية عديدة قبل تبرير عملية الترميم. وتعتمد قرارات المداولات المختلفة بشأن مدى ملاءمة كمية ونوع الترميم من الناحية الأخلاقية على عوامل كثيرة. وكما هو الحال في معظم عمليات الترميم، فإن المسائل الأخلاقية المتعلقة بالترميم تتمحور أساسًا حول الأصالة ، وإمكانية التراجع ، والتوثيق .

ينبغي توثيق أي تدخل للتعويض عن الخسارة في سجلات وتقارير العلاج، وأن يكون قابلاً للكشف باستخدام أساليب الفحص الشائعة. كما ينبغي أن يكون هذا التعويض قابلاً للعكس، وألا يُغيّر بشكلٍ خاطئ الخصائص الجمالية والمفاهيمية والمادية المعروفة للممتلكات الثقافية، لا سيما عن طريق إزالة أو إخفاء المواد الأصلية. ^{[ 10 ]}

تُشكّل التقنيات الجديدة والطلب الجمالي على صور مثالية خالية من العيوب تحدياً للممارسات الأخلاقية للمحافظين على سلامة الأعمال الأصلية. ^{[ 11 ]}

تعتمد أساليب وتقنيات إعادة ترميم الصور على الهدف المنشود ونوع الصورة المراد ترميمها. وتختلف طرق معالجة الفراغات بين الفن التقليدي والفن الرقمي. في عملية إعادة الترميم، يمكن أن تساعد السجلات التفصيلية للحالة الأولية للصور في عملية المعالجة ومحاكاة الصورة الأصلية بدقة أكبر.

الترميم المادي

يرتكز فن إعادة التلوين على صيانة وترميم اللوحات . ويهدف هذا الفن إلى تحسين المظهر العام للعمل الفني من خلال إصلاح الأجزاء المفقودة أو التالفة باستخدام أساليب ومواد مماثلة لتلك التي استخدمها الفنان الأصلي. ^{[ 12 ]}

تقنيات التطبيق

من خلال دراسة أساليب الرسم لدى مختلف الفنانين وتركيبات الدهانات المستخدمة تاريخياً، يستطيع المرممون ترميم الأعمال الفنية بدقة متناهية لتعود إلى مظهرها الأصلي. فاللوحة ككل هي التي تحدد كيفية استكمال النقص.

تتضمن تقنيات إعادة التلوين التي ابتكرها هيلموت روهيمان بواسطة جيسيل إجراءات "للحفاظ" على جودة اللوحات الزيتية والتيمبرا . ^{[ 13 ]}

الترميم الرقمي

تستطيع العديد من البرامج استعادة الأجزاء المفقودة أو التالفة من الصور والفيديوهات الرقمية. ويُعدّ برنامج Adobe Photoshop أشهرها استخدامًا في معالجة الصور الرقمية . وبفضل الإمكانيات المتعددة للكاميرات الرقمية ورقمنة الصور القديمة، أصبحت عملية ترميم الصور الرقمية عملية تلقائية. ويمكن تطبيق تقنيات الترميم لإزالة العناصر والنصوص، وإجراء تعديلات تلقائية أخرى على الصور والفيديوهات.

في المؤثرات الخاصة للفيديو ، تُجرى عملية ترميم الصور عادةً بعد عملية فصل الخلفية . كما تُستخدم هذه التقنية في تطبيقات مثل ضغط الصور وتحسين دقتها . في التصوير الفوتوغرافي والسينمائي ، تُستخدم هذه التقنية لترميم الأفلام ، حيث تُعالج التلف أو تُصلح أو تُخفف من آثاره (مثل التلف المادي كالتشققات في الصور الفوتوغرافية، والخدوش وبقع الغبار في الأفلام، أو التلف الكيميائي الذي يؤدي إلى فقدان الصورة؛ ويتم ذلك عن طريق التنظيف بالأشعة تحت الحمراء ). كما تُستخدم لإزالة احمرار العين ، وتاريخ الطباعة من الصور الفوتوغرافية، والأشياء غير المرغوب فيها لأغراض إبداعية. ويمكن استخدام هذه التقنية لاستبدال أي أجزاء مفقودة في ترميز ونقل الصور، كما هو الحال في بث الفيديو المباشر . ويمكن استخدامها أيضًا لإزالة الشعارات أو العلامات المائية من مقاطع الفيديو.

يمكن استخدام تقنية ترميم الصور القائمة على الشبكات العصبية للتعلم العميق لإزالة التشويش من الصور. ^{[ 14 ]} كما يمكن استخدام تقنيات تعتمد على معلومات مسبقة عن الصور في ترميم الصور الرقمية، حيث يكون نموذج التعلم العميق المدرب غير متوفر أو غير عملي. تتعلم النماذج العميقة لتوليد المحتوى المرئي، مثل تحويل النص إلى صورة أو تحويل النص إلى فيديو، معلومات مسبقة معقدة حول توزيع المحتوى المرئي، ويمكن استخدامها لترميم الأجزاء المفقودة. على سبيل المثال، يمكن تقسيم مقاطع الفيديو إلى طبقات باستخدام تقنية تُسمى OmniMatte، والتي إما أن تُدرّب نموذج OmniMatte مسبقًا ^{[ 15 ]} أو بدون أي تدريب باستخدام نموذج OmniMatte-Zero.

توجد في الأدبيات العلمية ثلاث مجموعات رئيسية من خوارزميات ترميم الصور ثنائية الأبعاد. أولها الترميم الهيكلي (أو الهندسي)، وثانيها الترميم النسيجي، أما الأخيرة فهي مزيج من هاتين التقنيتين. تستخدم هذه الخوارزميات معلومات مناطق الصورة المعروفة أو غير التالفة لملء الفراغ، على غرار كيفية ترميم الصور المادية.

الهيكلي

تُستخدم تقنية التلوين الهيكلي أو الهندسي للصور الملساء ذات الحدود الواضحة والمحددة. ^{[ 16 ]} توجد العديد من الطرق المختلفة للتلوين الهندسي، لكنها جميعًا تنطلق من فكرة إمكانية استعادة الشكل الهندسي من مناطق أو نطاقات مماثلة. اقترح بيرتالميو ^{[ 16 ]} طريقةً للتلوين الهيكلي تحاكي أسلوب مرممي اللوحات في ترميمها. واقترح بيرتالميو أنه من خلال نقل معلومات مماثلة تدريجيًا من حدود نطاق التلوين إلى الداخل، يمكن ملء الفجوة. ^{[ 17 ]}

نسيجي

بينما يُجدي التلوين الهيكلي/الهندسي في إصلاح الصور ذات الأسطح الملساء، يُعطي التلوين النسيجي أفضل النتائج مع الصور ذات النسيج الكثيف. ^{[ 18 ]} يتميز النسيج بنمط متكرر، مما يعني أنه لا يمكن استعادة الجزء المفقود بمواصلة خطوط المستوى في الفجوة؛ إذ تُوفر خطوط المستوى تمثيلاً كاملاً وثابتاً للصورة. ^{[ 17 ]} لإصلاح النسيج في صورة ما، يمكن دمج معلومات التردد والمجال المكاني لملء منطقة محددة بالنسيج المطلوب. هذه الطريقة، على الرغم من بساطتها وفعاليتها العالية، تُناسب اختيار نسيج معين للتلوين. أما بالنسبة للنسيج الذي يُغطي مساحة أوسع أو إطاراً أكبر، فيجب تقسيم الصورة إلى مناطق للتلوين واختيار الأنسجة المُطابقة من جميع أنحاء الصورة؛ توجد برامج تُساعد في العثور على المناطق المُطابقة، وتعمل بطريقة مشابهة لوظيفة "البحث والاستبدال" في معالج النصوص. ^{[ 19 ]}

مزيج من البنية والنسيج

Combined structural and textural inpainting approaches simultaneously try to perform texture- and structure-filling in regions of missing image information. Most parts of an image consist of texture and structure and the boundaries between image regions contain a large amount of structural information. This is the result when blending different textures together. That is why some state-of-the-art methods attempt to combine structural and textural inpainting.

A more traditional method is to use differential equations (such as Laplace's equation) with Dirichlet boundary conditions for continuity so as to create a seemingly seamless fit. This works well if missing information lies within the homogeneous portion of an object area.^[20]

Other methods follow isophote directions (in an image, a contour of equal luminance), to do the inpainting.^[21]

Model based inpainting follows the Bayesian approach for which missing information is best fitted or estimated from the combination of the models of the underlying images, as well as the image data actually being observed. In deterministic language, this has led to various variational inpainting models.^[22]

Manual computer methods include using a clone tool to copy existing parts of the image to restore a damaged texture. Texture synthesis may also be used.^[23]

Exemplar-based image inpainting attempts to automate the clone tool process. It fills "holes" in the image by searching for similar patches in a nearby source region of the image, and copying the pixels from the most similar patch into the hole. By performing the fill at the patch level as opposed to the pixel level, the algorithm reduces blurring artifacts caused by prior techniques.^[24][25]

• Inpaint
• Infrared cleaning – Image scanning technology
• Noise reduction – Process of removing noise from a signal
• Seam carving – Rescaling algorithm intended to preserve important elements
• Image reconstruction – Image reconstruction algorithmsPages displaying short descriptions of redirect targets
• Photo restoration – Restoration of media using digital techniquesPages displaying short descriptions of redirect targets
• Media preservation – Preservation of media
• Conservation and restoration of photographs – Study of the physical care and treatment of photographic materials
• Conservation and restoration of photographic plates
• Helmut Ruhemann – German painting conservator
• صيانة وترميم اللوحات – الحفاظ على المجموعات التراثية 
• صيانة وترميم المعادن – نشاط حفظ المواد 
• صيانة وترميم الرق - الحفاظ على المجموعات التراثية 
• صون وترميم التراث الثقافي – عملية حماية الممتلكات الثقافية. صفحات تعرض وصفًا موجزًا ​​لأهداف إعادة التوجيه. 
• ترميم الصوت

• بوجو أوريلي وبرتالميو مارسيلو (2011) "دمج توليف النسيج والانتشار لترميم الصور". أرشيفات هال. دمج توليف النسيج والانتشار لترميم الصور.

• التجزئة التفاعلية بالنقر والتحديد لإزالة الكائنات في الصور الرقمية ، المؤتمر الدولي للرؤية الحاسوبية والتفاعل بين الإنسان والحاسوب 2005
• ترميم الصور والفيديوهات (أرشيف الويب) بواسطة غييرمو سابيرو