Een met kunstmatige intelligentie gemaakte sticker herstelt eeuwenoude schilderijen.

Een paar maanden geleden kocht Alex Kachkine een antiek schilderij op een veiling. Het was een Aanbidding der Wijzen uit de 15e-eeuwse Vlaamse school. Het was zwaar beschadigd, met plekken die niet alleen hun kleur, maar ook hun pigment hadden verloren, waardoor ze kaal waren geworden, net als het gezicht van het kindje Jezus. Kachkine, onderzoeker aan de faculteit Werktuigbouwkunde van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) en amateurkunstrestaurateur, maakte een soort decal met behulp van kunstmatige intelligentie (AI) en paste deze toe op het werk. De resultaten (hierboven) zijn onlangs gepubliceerd in Nature , het toonaangevende wetenschappelijke tijdschrift.

Wat betreft de vergelijking met een decal, erkent Kachkine dat "tot op zekere hoogte wel zo is". Na het scannen van het schilderij detecteerde het AI-systeem de beschadigde plekken en stelde het oplossingen voor. Zo herstelde het systeem in de kleinere gebieden waar kleur ontbrak of waar het pigment was afgevallen, de kleur van de omliggende gebieden. In het geval van de grootste schade (het gezicht van het kind was bijna volledig verdwenen van het origineel) kopieerde het dat van een ander Jezuskind uit een andere aanbidding van dezelfde kunstenaar, die zich in het Prado Museum bevindt. Het resultaat, vervolgt de MIT-onderzoeker, is "een masker met ondersteunende lagen voor de inkt, waardoor de ongeschilderde delen op het schilderij kunnen worden overgebracht."

Het scannen en digitaal kopiëren van schilderijen heeft al jaren een revolutie teweeggebracht in de restauratie van schilderijen . Luchtkwaliteit, licht, temperatuurveranderingen, chemische reacties of simpelweg het verstrijken van de tijd kunnen schilderijen beschadigen. Het beoordelen van de schade is de eerste stap bij elke poging tot restauratie van een werk. Dit wordt gevolgd door stabilisatie, het verwijderen van vuil of latere toevoegingen, en ten slotte het retoucheren zelf, ook wel bekend als kleurreïntegratie. Met een digitale kopie kunnen alle stappen virtueel worden gerepeteerd. Met de toenemende hulp van AI kunnen restauratoren hun gekozen kleurenpalet verder verfijnen. Ze moeten de kleur echter zelf herstellen of het schilderij urenlang handmatig vullen. Kachkine's masker doet dit direct en herstelt het hele schilderij in één keer, net zoals iemand een screenprotector op een mobiele telefoon aanbrengt.

De ondergrond van het masker is een zeer dunne polymeerlaag die zich aanpast aan de topografie van het schilderij. Maar Kachkine hecht deze niet rechtstreeks aan het paneel. Dit is een van de meest innovatieve aspecten van zijn idee: de restauratie is omkeerbaar. "Alle componenten zijn verbonden met conserveringsvernis, en noch de inkt, noch de dragermembranen komen in direct contact met het schilderij", aldus de MIT-onderzoeker in een e-mail. Deze vernis en de toegevoegde laag kunnen worden verwijderd. Kachkine wijst erop dat een digitaal bestand van het masker kan worden opgeslagen, zodat toekomstige restauratoren precies kunnen zien welke wijzigingen er zijn aangebracht en, indien nodig, het originele schilderij kunnen restaureren.

"Omdat er een digitaal verslag is van het gebruikte masker, zal iemand die over 100 jaar weer met dit werk werkt, een extreem helder beeld hebben van wat er met de verf is gebeurd", zegt Kachkine. De 100-jarige markering is niet voor niets. Met behulp van een versneld verouderingsproces met ultraviolette straling testte hij hoe zijn decal zijn kleuren in de loop der tijd zou behouden. "En dat is nog nooit eerder mogelijk geweest in de restauratie", merkt hij op.

In zijn werk over het werk van een anonieme 15e-eeuwse kunstenaar identificeerde Kachkines tool automatisch 5612 te repareren plekken en vulde deze met 57.314 verschillende kleuren. Het hele proces duurde 3,26 uur. De onderzoeker schat dat een conventionele restauratie 232 uur zou hebben geduurd. De enorme tijdsbesparing is een andere sterke kant van het werk. "De nieuwe methode is slechts op één schilderij toegepast", schrijft Kachkine in een e-mail, maar hij hoopt dat er "toekomstige samenwerkingen zullen plaatsvinden na publicatie" in het tijdschrift Nature , een showcase van de beste wetenschap.

Voor Imanol Muñoz van de Polytechnische Universiteit van Catalonië "is het een paradigmaverschuiving". Als expert in digitale kleurrestitutie benadrukt hij "de mogelijkheid om restauraties uit te voeren die visueel realistisch, goed en van hoge kwaliteit zijn, zonder dat dit het werk beïnvloedt; je behoudt het werk zoals het is, zonder het te veranderen." Muñoz, die meewerkte aan de digitale restauratie van de 900 jaar oude muurschilderingen in de kerk Sant Quirze de Pedret in Cercs (Barcelona), benadrukt hoe AI "communicatie tussen het fysieke werk en de virtuele kopie ervan" mogelijk maakt. Hij voegt eraan toe: "Nu kun je alle voordelen van de virtuele wereld naar het museum brengen, iets wat je voorheen alleen kon doen met een multimedia-installatie naast het schilderij of met een augmented reality-apparaat."

Muñoz, die deel uitmaakt van de onderzoeksgroep ViRVIG , de enige Spaanse partner in het Europese ECHOES-project, benadrukt ook de beperkingen van Kachkines werk. "Het gebruik ervan is beperkt tot één soort kunstwerk, het meest canonieke dat in musea wordt tentoongesteld: olieverf. Het is niet geschikt voor muurschilderingen of technieken met een licht reliëf," herinnert hij zich. Kachkine zelf erkent deze beperking. Er bestaan ​​geen polymeren die als een tweede huid over een impressionistisch werk passen, met zijn dikke lagen impasto.

Restaurator Rosa Plaza, hoogleraar restauratie van schilderijen op doek, paneel en muurschilderingen aan de Madrid School of Conservation and Restoration of Cultural Assets (ESCRBC), benadrukt de bijdrage van technologie aan haar werk. "Voor ons zijn fotografie en alle nieuwe ontwikkelingen, zoals scannen en 3D, fundamenteel... Sterker nog, in Rembrandts Nachtwacht werden de ontbrekende delen digitaal gereconstrueerd met behulp van kunstmatige intelligentie, die de technologie trainde om andere schilderijen van Rembrandt te analyseren," herinnert ze zich.

Voor Plaza is "Kachkines aanpak nieuw, maar zijn idee is niet zo nieuw." Hij herinnert zich de restauratie van de Santos Juanes-kerk in Valencia en de ernstig verslechterde muurschilderingen. De ontbrekende inkten werden eraan bevestigd met vochtig gelpapier, dat later werd verwijderd. "Maar het systeem, dat nog steeds goed getest is, is niet volledig operationeel omdat het een reeks problemen met zich meebrengt, zoals aanpassing, texturen en veroudering van de inkten. Bij handmatige herintegratie gebruiken we geteste materialen en weten we hoe ze in de loop der tijd reageren. Het testen van inkten die geschikt zijn voor printers, is nog niet zo ver gevorderd," voegt hij eraan toe.

Er is nog een laatste aspect dat Plaza zeer relevant vindt. Hoewel de combinatie van de digitale en fysieke wereld fundamenteel is, gelooft de restaurateur dat het fysieke aspect niet alleen het handmatige aspect is van het aanbrengen van de verf met een kwast, "maar dat je duidelijk moet zijn over hoe je dat schilderij interpreteert en hoe je het aan de kijker wilt presenteren, en dat is waar het oordeel van de restaurateur om de hoek komt kijken."