|
|
 |
Επικάλυψη από αριθμούς
|
|
|
|
|
|
|
Οι οξυδερκείς κινηματογραφόφιλοι ίσως έχουν παρατηρήσει ένα κινούμενο όχημα και το ίχνος της εξάτμισής του σε μια σκηνή από το Ο άρχοντας των δαχτυλιδιών: η συντροφιά του δαχτυλιδιού του Peter Jackson. Σύγχρονα εργαλεία, όπως η βούρτσα ρετουσαρίσματος (healing brush) στο After Effects της Adobe Systems, μπορούν εύκολα να καμουφλάρουν, ή να επικαλύψουν, μικρές ατέλειες (σκόνες, γρατσουνιές, ζάρες). Για να απαλειφθούν μεγαλύτερα ψεγάδια όμως, ο χρήστης πρέπει υπομονετικά να κόψει μικρά τμήματα της εικόνας και να τα επικολλήσει στο ανεπιθύμητο σημάδι/αντικείμενο. Η προσπάθεια συνήθως καταλήγει σε μέτρια αποτελέσματα για όλες τις επιδιορθώσεις εκτός των πολύ μικρών: στο DVD της παραπάνω ταινίας, ένα θολό στίγμα είναι ορατό εκεί όπου βρισκόταν το όχημα.
Νέο λογισμικό όμως, που χρησιμοποιεί προηγμένα μαθηματικά, πιθανώς να δώσει σύντομα τη δυνατότητα στους επιμελητές κινούμενων εικόνων να επικαλύπτουν αυτόματα ένα κινούμενο αντικείμενο, γρήγορα και χωρίς ραφές. Μπορούν ακόμα και να απομακρύνουν μεγάλα κινούμενα αντικείμενα τα οποία κρύβουν κάποια άλλη κίνηση, σύμφωνα με τον κύριο υπεύθυνο για την ανάπτυξη του λογισμικού, τον επιστήμονα υπολογιστών Guillermo Sapiro, του Πανεπιστημίου τής Μινεσότα.
Οι γνώσεις τού Sapiro στην επικάλυψη κινούμενων εικόνων στηρίζονται στην πρότερη εμπειρία του με στατικές φωτογραφίες. Το 1998, ο Sapiro και τρεις συνάδελφοί του παρακολούθησαν στο Παρίσι τεχνικές επικάλυψης από παραδοσιακούς συντηρητές έργων τέχνης, οι οποίοι ξεκινούσαν από τις άκρες της βλάβης, επέκτειναν τη βασική υφή προς τα μέσα και έπειτα τη χρωμάτιζαν σύμφωνα με την ένταση της εικόνας (τη φωτεινότητά της). Εστιάζοντας πρώτα σε εικόνες της κλίμακας του γκρίζου, οι ερευνητές μετέφρασαν τις τεχνικές των καλλιτεχνών σε μαθηματικά (συγκεκριμένα, σε μερικές διαφορικές εξισώσεις) που περιέγραφαν τον τρόπο με τον οποίο άλλαζε η ένταση μέσα στη φωτογραφία προς κάθε κατεύθυνση.
Στην περίπτωση της φωτογραφίας μιας γέφυρας από την οποία έλειπε ένα κυκλικό τμήμα, το πρόγραμμα, όπως ακριβώς ο συντηρητής, συμπληρώνει το τμήμα από το όριο του κύκλου προς τα μέσα. Τα μαθηματικά κωδικοποιούν μια διαδικασία προκειμένου να επεκτείνεται ταυτόχρονα μια ειδική ομάδα καμπυλών, που ονομάζονται ισόφωτες, κατά μήκος των οποίων η ένταση της εικόνας παραμένει σταθερή. Η επικάλυψη θεωρείται ολοκληρωμένη όταν οι τόνοι τού γκρι ρέουν κατά μήκος των καμπυλών από το εξωτερικό του κύκλου προς τα μέσα. «Η διάδοση των ορίων από το εξωτερικό προς το εσωτερικό αποτελεί τον κοινό παρονομαστή σε όλες τις σύγχρονες τεχνικές επικάλυψης», εξηγεί ο Sapiro. Για τις έγχρωμες εικόνες, οι ερευνητές υπολόγισαν και στη συνέχεια συνδύασαν τις εντάσεις των τριών βασικών χρωμάτων (κόκκινο, πράσινο και μπλε). Η δε NASA χρησιμοποίησε το πρόγραμμά τους για να αποκαταστήσει εικόνες της Αφροδίτης (www.iua.upf.es/_mbertalmio/ venus/index.html).
Η επέκταση των συγκεκριμένων ανακαλύψεων σε κινούμενες εικόνες θα φαινόταν απλή ―επισκευάζετε το κάθε πλαίσιο. Μολονότι μοιάζει ξεκάθαρη, αυτή η στρατηγική μπορεί να δημιουργούσε μια ασυνεχή εικόνα ή και να μη «δούλευε» καθόλου. Παίρνοντας ως είσοδο κάποιο πλαίσιο το οποίο κρύβει το λογότυπο μιας μπλούζας, ένα πρόγραμμα επικάλυψης φωτογραφίας θα παρήγε μια τέλεια μπλούζα δίχως λογότυπο. Ένα πρόγραμμα όμως που εκμεταλλεύεται τα χρονικά γνωρίσματα της κινούμενης εικόνας θα μπορούσε να αποκαταστήσει το λογότυπο επικαλύπτοντάς το με κοντινά πλαίσια στα οποία αυτό δεν ήταν αθέατο.
Για να ενσωματώσουν το χρόνο στον αλγόριθμο της επικάλυψης, οι ερευνητές τον αντιμετώπισαν ως μια τρίτη διάσταση. Ένας κύκλος από δεδομένα εικόνας που λείπουν και περιφέρονται ομαλά μέσα στο φιλμ θα μπορούσε να θεωρηθεί ως το αποτέλεσμα ενός σκουληκιού το οποίο καθώς τρώει κινείται κυκλικά σε έναν σωρό από πλαίσια. Το μήκος του σκουληκιού είναι η διάρκεια του κύκλου στο φιλμ. Μόλις αυτά τα όρια του χωροχρόνου αναγνωριστούν, το πρόγραμμα επικαλύπτει το τρισδιάστατο σχήμα που χαράχτηκε από το σκουλήκι, βάφοντας ταυτόχρονα τον δισδιάστατο κύκλο σε κάθε πλαίσιο για να δημιουργήσει ένα ομαλό αποτέλεσμα. Ευτυχώς, ο χρήστης χρειάζεται απλώς να αναγνωρίσει τον κύκλο στο ένα πλαίσιο, και το πρόγραμμα θα αφαιρέσει ολόκληρο το σκουλήκι ξεχωρίζοντας τα στατικά από τα κινούμενα μέρη.
Ο αλγόριθμος του Sapiro πρέπει να παρουσιαστεί και σε εμπορικό λογισμικό: σε κάθε περίπτωση, αυτός και οι συνάδελφοί του ακόμα τον βελτιώνουν. Μαζί με τον Kedar Patwardham, του Πανεπιστημίου της Μινεσότα, και τον Marcel Bertalmio, του Πανεπιστημίου Pompeu Fabra στη Βαρκελώνη, ο Sapiro περιγράφει σε κάποιο άρθρο ανασκόπησης έναν ταχύτερο αλγόριθμο που επιτρέπει την κίνηση της κάμερας. Ωστόσο, δεν υπάρχει ακόμη κανένα λογισμικό που να αφαιρεί ένα διαστελλόμενο ή συστελλόμενο αντικείμενο, όπως συμβαίνει όταν μια κάμερα ζουμάρει από ή προς ένα αντικείμενο. Ούτε υπάρχουν αλγόριθμοι για τη συμπλήρωση ακανόνιστων κινήσεων. Καθώς οι επιστήμονες υπολογιστών θα ξεπερνούν αυτές τις προκλήσεις, ενδεχομένως να εξαφανίσουν και ιστοσελίδες όπως η movie-mistakes.com, όπου ο Τιτανικός φέρεται να έχει 140 σφάλματα γυρίσματος.
|
|
|
|
|
|
