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Software verwandelt digitale Fotos in altmodische Gemälde

(1) (Links) Bild eines Löwen. (Rechts) Mixed-Media-Rendering mit einer Mischung aus Farbflecken, Aquarell und Buntstift. (2) (Links) Bild eines Gesichts. (Rechts) Porträt mit gemischten Medien. Bildnachweis: Stephen Brooks. Copyright 2007 IEEE.

Während die modernste digitale Bildverarbeitungstechnologie von heute eine hohe Auflösung und Schärfe anstrebt, ist Stephen Brooks daran interessiert, Fotos zu verzerren und sie absichtlich unscharf zu machen. Sein System kann ein einzigartiges Kunstwerk produzieren, das handgemacht aussieht, sei es durch Ölgemälde, Aquarelle, Tuschezeichnungen oder eine Mischung vieler Medientypen.

Brooks ist Informatiker an der Dalhousie University und hat auch einen Hintergrund im traditionellen Zeichnen. Die Methode, die er kürzlich entwickelt hat, kann mit einer normalen Kamera aufgenommene Digitalfotos in Gemälde und Porträts mit gemischten Medien umwandeln und macht ihn zu einem Pionier in einem weitgehend unerforschten Themenbereich. Während das System vom Benutzer nur sehr wenige Eingaben erfordert, können die Ergebnisse bei Bedarf angepasst und realistische Kompositionen von „nichtphotorealistischen Renderings“ (NPR) erstellt werden.

"Mixed Media-Kompositionen enthalten zwei oder mehr traditionelle visuelle Medien wie Öl, Aquarell, Tempera, Tinte oder Bleistift", erklärte Brooks. "Durch das Mischen von Materialien kann der Künstler neue Kanäle des künstlerischen Ausdrucks erkunden oder bestehende Kanäle verjüngen."

Wie Brooks erklärt, werden gemischte Medien häufig von Künstlern verwendet, wenn ein einzelnes Medium nicht ausreicht, um eine künstlerische Idee vollständig zu entwickeln. Von den alten Ägyptern über Rembrandt und Picasso bis hin zu zeitgenössischen Karikaturisten wie Dave McKean wurden gemischte Medien verwendet, um die Arbeit abwechslungsreicher zu gestalten und bestimmte Details hervorzuheben.

Um Fotos wie gemischte Medien erscheinen zu lassen, analysiert das Brooks-System das Eingabebild und berechnet für jedes Pixel ein Maß an Details. Die Bereiche des Bildes mit unterschiedlichen Detaillierungsgraden werden in unterschiedliche Bereiche unterteilt, und dann wird jeder Bereich unabhängig mit einem anderen vom Benutzer gewählten NPR-Filter verarbeitet. Beispiele für Filter sind „Farbflecken“, „sanftes Leuchten“, „Kristallisieren“, „Tintenkonturen“, „Zeichentrick“ usw. Die Auswahl der Filter ist der einzige Schritt, für den Benutzereingaben erforderlich sind.

Schließlich werden die verschiedenen Bereiche des Bildes nahtlos miteinander verschmolzen. Hier hat der Benutzer die Möglichkeit, den Gradientenpegel von Mischbereichen zu bestimmen, aber Brooks merkt an, dass alle Proben, die er in seiner Forschung vorlegt, automatisch vom System erstellt werden. Das System führt den Mischprozess in separaten Schritten durch, damit der Benutzer die Zwischenverarbeitung sehen kann. Brooks erklärt, dass dieser Schritt-für-Schritt-Prozess der Art und Weise ähnelt, wie ein Künstler eine Mixed Media-Arbeit in Etappen produziert.

Eine der schwierigsten Arten von Bildern, die zu transformieren sind, sind Gesichtsporträts, da Menschen sehr empfindlich auf die Behandlung von Gesichtern reagieren. Unter Verwendung der Brooks-Standardtechnik werden die Gesichtsbereiche um die Wangen und die Stirn als Bereiche mit geringen Details wahrgenommen, während die Augen und der Mund mehr Details aufweisen, was zu unerwünschten Ergebnissen führt. Brooks begegnete diesem Sonderfall mit der Entwicklung von Systemen zur Hautfilterung, Gesichtspunkterkennung und zur Bildung von Gesichtspunktclustern, um ein zufriedenstellenderes Porträt mit gemischten Medien zu erzielen.

"Die fortschrittlichste Komponente meines Systems ist das Modul, das Porträts verarbeitet", sagte Brooks. „Die automatische Gesichtserkennung und -verarbeitung ist recht schwierig, wenn man das System robust machen möchte. Ich verwende eine Kombination aus Hauterkennung, kaskadierten schwachen Detektoren und Gaußscher Mischungsmodell-Clusterung. “

Brooks untersucht derzeit erweiterte Funktionen und Verbesserungen, einschließlich der Integration von 2, 5-dimensionalen Materialien wie Filzen und Pappen sowie der Möglichkeit, die Technik an Videos anzupassen.

"Wir haben vor kurzem begonnen, mit der Filmschule am Nova Scotia College für Kunst und Design zusammenzuarbeiten", sagte er. „Wir planen die Entwicklung eines neuen Systems für die digitale Filmproduktion, bei dem die Verarbeitung gemischter Medien auf Video übertragen werden könnte. Daher kann es als Teil eines größeren Filmentwicklungspakets veröffentlicht werden. “

Zitat: Brooks, Stephen. "Mixed-Media-Malerei und Porträt." IEEE-Transaktionen auf Visualisierung und Computergrafik, vol. 13, nein. 5. September / Oktober 2007.