Przełomowa technologia druku w konserwacji zabytków
Nowe zastosowanie technologii druku na polimerach może znacznie skrócić proces restaurowania zabytkowych obrazów, bez wprowadzania nieodwracalnych zmian w oryginale. Jak to możliwe?
Przełomowa technologia druku w konserwacji zabytków
Konserwacja obrazów to niezwykle pracochłonne zajęcie, wymagające precyzji i wytrwałości podczas niezliczonych godzin pracy małym pędzelkiem przy ręcznym odtwarzaniu uszkodzonych elementów dzieła sztuki. A gdyby ludzką rękę mogła zastąpić drukarka?
Na taki pomysł wpadł student podyplomowy Uniwersytetu Technologii w Massachusetts, Alex Kachkine. Od dziecka interesował się sztuką, a w życiu dorosłym kolekcjonowanie sztuki i ręczne restaurowanie obrazów stało się dla niego odskocznią od pracy w laboratorium, ale także inspiracją. Podczas podróży po kraju, Kachkine dowiedział się, jak wiele dzieł sztuki w kolekcjach muzealnych od lat czeka na odrestaurowanie. Czy technologia mogłaby przyspieszyć ten proces? A jeśli tak, to w jaki sposób? Jego odpowiedź: połączenie technik komputerowego obrazowania znanych konserwatorom z analizą AI oraz drukiem inkjet.
Druk inkjet zamiast pędzelka
Komputerowe narzędzia do obrazowania w konserwacji sztuki nie są czymś nowym. Dotychczas jednak konserwatorzy mogli używać symulacji tylko jako wzoru, a praca na obrazie musiała zostać wykonana ręcznie. Jak obraz z komputerowej wizualizacji przenieść prosto na płótno?
Autorskie oprogramowanie Alexa Kachkine tworzy mapę rejonów, które wymagają naprawy i wybiera kolory dopasowane do każdego obszaru za pomocą sztucznej inteligencji. Następnie, program generuje plik, który jest drukowany na cienkiej polimerowej folii przy użyciu profesjonalnej drukarki inkjet. Niezbędne jest wykorzystanie drukarki o bardzo wysokiej rozdzielczości, odwzorowującej barwy z niezwykle wysoką dokładnością. Folię nakłada się w dwóch warstwach: pierwsza stanowi tło, które pozwala na dokładne odwzorowanie kolorów na obrazie, a na drugiej warstwie nadrukowane są odtworzone elementy obrazu. Obie warstwy muszą być idealnie dopasowane do siebie i do samego płótna. W razie potrzeby maskę można w prosty sposób zdjąć, dzięki czemu proces jest odwracalny i nie ingeruje bezpośrednio w oryginał.
Alex Kachkine zastosował swoją metodę, by odrestaurować 15-wieczny obraz olejny z rozległymi uszkodzeniami - 5612 rejonów o 66205 milimetrów powierzchni. Model AI przeskanował obraz, precyzyjnie dopasował 57314 odcieni i stworzył maskę do wydrukowania w technologii inkjet. Cały proces, łącznie z drukiem, nałożeniem i przytwierdzeniem maski zajął zaledwie 3,5 godziny. To oznacza ok. 66 razy szybszą pracę niż w przypadku zastosowania tradycyjnych metod.
Dlaczego usprawnienie konserwacji i restauracji zabytków jest takie ważne?
Jak donosi periodyk Nature Portfolio, ok. 70% zbiorów dzieł sztuki znajdujących się pod pieczą instytucji, takich jak muzea i galerie, jest przechowywana w magazynach, gdzie czekają na odrestaurowanie. Przywrócenie jednego obrazu do dawnej świetności tradycyjnymi metodami może jednak trwać miesiące, a nawet całe lata w zależności od rozmiaru, rozległości uszkodzeń i techniki, w jakiej zostało wykonane dane dzieło. Proces konserwacji i restauracji często wymaga zabezpieczenia i umocnienia podłoża, ostrożnego usunięcia warstw farby, jeśli obraz został zmodyfikowany w sposób mocno odbiegający od oryginału. Tego etapu nie da się pominąć nawet przy nowatorskiej metodzie Kachkine. Dopiero po skrupulatnym przygotowaniu rozpoczyna się proces odtwarzania obrazu, co przy użyciu tradycyjnych technik również jest bardzo pracochłonne. Co gorsza, restauratorów sztuki brakuje, zwłaszcza w specjalizacjach takich jak sztuka azjatycka. Eksperci z tzw. “starej szkoły” przechodzą na emeryturę, przez co brakuje także nauczycieli. Czas i warunki atmosferyczne robią zaś swoje, i dzieł do restaurowania tylko przybywa. Żeby zapewnić sobie i przyszłym pokoleniom dostęp do dorobku kulturowego naszych przodków, potrzebne są zmiany. Ale czy metoda opierająca się na analizie AI i druku zamiast pracy ludzkich rąk to krok w dobrym kierunku?
AI w konserwacji zabytków a etyka
Wykorzystanie AI do restaurowania obrazów to pomysł, który u wielu artystów, konserwatorów i miłośników sztuki może wywołać niepokój, a nawet stanowczy sprzeciw. Środowiska związane ze sztuką otwarcie krytykują naruszenia praw autorskich przez popularne modele generatywnego AI, które wykorzystuje dorobek prawdziwych artystów i odtwarza lub miesza ze sobą elementy ich stylu bez wiedzy i zgody autorów, co z kolei pozwala właścicielom modeli AI oraz ich użytkownikom czerpać zyski z cudzej pracy. W przypadku konserwacji i restauracji obrazów, która powinna być wykonywana w ścisłej zgodzie z oryginalną wizją artysty, wykorzystanie popularnych modeli AI stwarzałoby zagrożenie zniekształcenia i przekłamania oryginału.
Alex Kachkine, dołożył jednak starań, aby jego metoda wpisała się w ducha odpowiedzialnej konserwacji. Kachkine nie używał Stable Diffusion ani pełnoobszarowego zastosowania generatywnych sieci kontradyktoryjnych (GAN). Zamiast tego wykorzystał istniejące techniki znane z obrazowania komputerowego na rzecz konserwacji sztuki. W przypadku skomplikowanych elementów, takich jak twarze, zamiast “przewidywania” jak wyglądał oryginał, oprogramowanie wzoruje się na rysach i cechach z innych dzieł tego samego artysty, zgodnie z tradycyjnymi metodami konserwacji.
Technologia, która nie zastąpi ekspertów
Za każdym razem, kiedy technologia AI i automatyzacja wkraczają na terytorium sztuki, pojawiają się uzasadnione obawy. Kachkine zapewnia jednak, że jego wynalazek nie pozbawi konserwatorów zabytków racji bytu. Konserwatorzy będą potrzebni, aby oceniać, czy wygenerowane przez program modyfikacje są zgodne z intencją artysty i czy nie stanowią zbyt dużej ingerencji w obraz. Procedura analizy obrazu do drukowania polimerowych masek opiera się na cyfrowej wizualizacji odrestaurowanego obrazu, która jest wykonywana w wielu muzeach. Co za tym idzie, konserwatorzy w pracy z technologią Kachkine mogliby wykorzystać umiejętności, które już posiadają. Po wydrukowaniu polimerowa maska musi być dopasowana do obrazu ręcznie i przytwierdzona specjalistycznym werniksem, do czego również przydadzą się wprawne ręce konserwatora.
Ciekawostka czy przyszłość zawodu konserwatora?
Technologia druku na polimerze w konserwacji obrazów jest obiecująca, ale czy ma szansę na dobre zagościć w warsztatach konserwatorów? Trudno powiedzieć. Na pewno nie obędzie się bez kontrowersji, nie tylko ze strony środowisk krytycznych wobec AI, miłośników historii i sztuki obawiających się przekłamań w dziełach mistrzów, ale również ze strony samych konserwatorów dumnych ze swojego kunsztu.
Naszym zdaniem to nowatorskie zastosowanie druku i technologii AI zasługuje na uwagę i dalszą dyskusję. Wynalazek Kachkine to możliwa odpowiedź na ważny problem utraty kulturalnego dziedzictwa. W obecnych czasach, gdy artyści z krwi i kości są wypierane przez grafiki wygenerowane jednym kliknięciem, trzeba docenić podejście, które szanuje istniejący dorobek kulturowy i ekspertyzę specjalistów. Metoda Kachkine używa technologii jako narzędzia, a nie zamiennika dla ludzkiej wizji, umiejętności i osądu. Tym samym, naukowiec z MIT wprowadza w życie obietnice, które twórcy wielu popularnych modeli AI składali bez pokrycia.
Źródła:
https://www.nature.com/articles/d41586-025-01776-8