AI로 단 몇 시간 만에 고대 그림 복원, 디지털 마스크로 가능

예술 작품 복원에는 꾸준한 손길과 예리한 눈이 필요합니다. 수 세기 동안 복원가들은 복원이 필요한 부분을 파악하고 각 부분을 채울 수 있도록 정확한 색상을 혼합하는 방식으로 그림을 복원해 왔습니다. 그림 한 장에는 수천 개의 작은 얼룩이 있을 수 있으며, 이러한 얼룩은 개별적으로 처리해야 합니다. 한 작품을 복원하는 데는 몇 주에서 10년 이상 걸릴 수 있습니다.

제53조(1).jpg 사진 — 복원 전후의 15세기 유화. 사진: MIT 뉴스

최근 몇 년 동안 디지털 복원 도구 덕분에 복원된 원본 작품의 가상 버전을 제작할 수 있는 가능성이 열렸습니다. 이러한 도구는 컴퓨터 비전, 이미지 인식, 색상 매칭 기술을 활용하여 비교적 빠르게 그림의 디지털 복원을 완성합니다.

하지만 지금까지 이러한 디지털 복원물을 원본 작품에 직접 적용할 수 있는 방법은 없었습니다. MIT 기계공학 대학원생 알렉스 카치킨은 네이처(Nature) 저널에 게재된 논문에서, 실제 그림 표면에 디지털 복원물을 적용할 수 있는 새로운 방법을 개발했다고 밝혔습니다.

복원된 작품은 얇은 폴리머 필름에 "마스크" 형태로 인쇄되어 원본 그림에 맞춰 정렬하고 부착할 수 있습니다. 마스크는 쉽게 제거할 수 있습니다. 카흐킨에 따르면, 마스크의 디지털 파일은 향후 복원 전문가가 작품의 수정 내용을 확인하고 이해할 수 있도록 저장될 수 있다고 합니다.

예를 들어, 그는 심하게 손상된 15세기 유화에 이 기법을 적용했습니다. 이 기법은 수리가 필요한 5,612개의 영역을 자동으로 식별하고 57,314가지 색상으로 보정했습니다. 처음부터 끝까지 전체 과정은 단 3.5시간밖에 걸리지 않았는데, 이는 기존 기법보다 약 66배 빠른 속도입니다.

카치킨은 또한 다른 복원 프로젝트와 마찬가지로 이러한 접근 방식이 윤리적 문제를 제기한다는 점을 인정했습니다. 복원된 작품이 작가의 스타일과 의도를 진정으로 반영하는지 여부입니다. 그는 새로운 방법을 적용하려면 작품의 역사와 출처를 이해하는 보존 전문가와 상의해야 한다고 말했습니다.

"정렬 및 복원"

새로운 연구에서 카흐킨은 MIT에 처음 왔을 때 입수한 15세기 그림을 이용하여 실제 그림에 디지털 복원 기법을 적용하는 방법을 개발했습니다. 이 방법은 전통적인 기법을 사용하여 그림을 세척하고 오래된 복원층을 제거하는 것으로 시작됩니다.

"이 그림은 거의 600년 된 그림이고 여러 번 복원되었습니다."라고 그는 말했습니다. "이 그림에는 잘못된 덧칠이 여러 겹 있는데, 진짜 원본을 보려면 그 모든 덧칠을 제거해야 합니다."

그는 그림을 세척한 후, 색이 바래거나 갈라진 부분을 포함하여 전체 그림을 스캔했습니다. 그런 다음 기존 AI 알고리즘을 사용하여 스캔 결과를 분석하고 그림의 원래 모습을 보여주는 가상 버전을 만들었습니다.

다음으로, 카치킨은 원본 그림에서 다시 그려야 할 부분을 지도로 표시하는 소프트웨어를 개발했습니다. 또한 디지털 복원 버전과 일치하는 정확한 색상 코드도 함께 제공했습니다. 이 지도는 얇은 폴리머 필름에 인쇄된 두 겹의 물리적 "마스크"로 변환되었습니다. 첫 번째 층은 컬러로 인쇄되었고, 두 번째 층은 동일한 패턴을 흰색 잉크로만 인쇄했습니다.

"풀 컬러를 재현하려면 흰색 잉크와 컬러 잉크가 모두 필요하며, 이를 통해 완전한 색상 스펙트럼을 구현할 수 있습니다. 두 레이어의 정렬이 어긋나면 쉽게 감지할 수 있습니다. 그래서 저는 인간의 색상 인식에 대한 이해를 바탕으로 가능한 최소 정밀도를 측정하기 위해 몇 가지 계산 도구를 개발했습니다."라고 카치킨은 설명합니다.

그는 고정밀 상업용 잉크젯 프린터를 사용하여 두 겹의 마스크를 인쇄한 후, 이를 수작업으로 정렬하고 얇은 층의 전통 바니시를 사용하여 그림에 부착했습니다. 이 필름은 그림을 원래 상태로 복원해야 할 경우 특수 보존 용액을 사용하여 쉽게 제거할 수 있습니다. 마스크의 디지털 사본은 복원 과정에 대한 자세한 기록으로 보관됩니다.

이 기법을 사용하여 그림은 단 몇 시간 만에 수천 개의 손상된 부분을 메웠습니다. "몇 년 전에 비슷한 수준의 손상을 입은 이탈리아 바로크 양식의 그림을 복원한 적이 있는데, 9개월 동안 파트타임으로 작업했습니다. 손상이 심할수록 이 기법은 더 효과적이었습니다."라고 카치킨은 회상합니다.