Algoritmas, plečiantis spalvų mokslą

Spalvų paletės ištrauktos iš dailės paveikslų.

Spalvų tyrimas išgyvena revoliuciją. Iki šiol spalvų teorija buvo šiek tiek daugiau nei idėjų rinkinys, pagrįstas mokslu.

Tačiau galimybė analizuoti didžiulius vaizdų duomenų rinkinius naudojant mašininio matymo algoritmus tai keičia. Staiga atsirado galimybė tyrinėti spalvą ir jos panaudojimo būdą visiškai skirtingais būdais. Pavyzdžiui, dabar lengva iš vieno paveikslo išgauti spalvų derinius ir įklijuoti juos ant kito.

Tačiau šis spalvų įklijavimo procesas yra bukas įrankis. Jis gali pakeisti vieną spalvų rinkinį kitu, bet negali palyginti šių spalvų palečių, nuspręsti, kaip derinti konkrečias spalvas, arba sužinoti, ar paletėje trūksta spalvos, ir jos pakeisti.

Problema ta, kad nėra būdo sutvarkyti spalvas. Ir dėl to sunku palyginti paletes. Taigi įvaizdžio specialistai labai norėtų turėti natūralų būdą užsisakyti iš vaizdų išgautas spalvas ir taip jas palyginti.

Įstokite į Danijos technikos universitetą Kopenhagoje Huy Phan ir pora draugų, kurie rado būdą, kaip tai padaryti. Jų technologija yra nesudėtinga įdiegti ir iš karto veda prie naujos kartos praturtintų vaizdo filtrų, kurie yra daug lankstesni nei šiuo metu prieinami.

Pagrindinę problemą paprasta pasakyti: atsižvelgiant į dviejų vaizdų spalvų paletę, kokia tvarka turėtų būti pateikiamos spalvos, kad būtų galima prasmingai palyginti? Reikšminga komanda reiškia, kad tuos pačius objektus apibūdinančios spalvos turėtų būti palyginamos.

Phan ir co tai sprendžia kaip savotišką rūšiavimo problemą. Pirmiausia jie įvertina vaizdą, nubrėždami jame esančių spalvų – jo paletės – padėtį trimatėje spalvų erdvėje (kiekviena spalva gali būti laikoma trijų vektorių, apibūdinančių, kaip ji sudaryta iš raudonos, žalios, ir, pavyzdžiui, mėlyna).

Tada jie išmatuoja atstumą tarp kiekvienos spalvų poros paletėje. Galiausiai jie naudoja algoritmą, kad išsiaiškintų, kaip susieti vieną paletę su kita su minimaliais iškraipymais. Šis algoritmas efektyviai suranda grupes kiekvienos paletės spalvų erdvėje.

Jų naudojamas duomenų rinkinys yra svarbus. Mes laikome spalvų paletes, išgautas iš vaizduojamojo meno kolekcijų, kurios, mūsų nuomone, yra gausus stilistinių ir unikalių spalvų temų šaltinis, tarkime Phan ir co.

Tai taip pat riboja dalyką, kuris yra labai svarbus. Pavyzdžiui, Henri Matisse'as savo paveiksluose dažnai naudojo sodrią raudoną ir žalią spalvas, o Maximilienas Luce naudojo stiprią mėlyną ir geltoną atspalvį objektams nuspalvinti. Tačiau kadangi šie menininkai naudoja iš esmės panašias scenas (pavyzdžiui, suskirstytas į dangų ir žemę), spalvos yra palyginamos.

Tai reiškia, kad komanda gali manyti, kad panašios spalvų grupės apibūdina panašius objektus. Tada algoritmas susieja šias grupes viena su kita. Tokiu būdu jis gali nuspalvinti dangų viename vaizde ir pritaikyti tą patį spalvų rinkinį dangui kitame vaizde.

Ir kadangi transformacija taikoma visai erdvei, tampa nesudėtinga susieti bet kurią spalvą iš paletės į atitinkamą spalvą kitoje paletėje.

Tai lemia natūralų spalvų užsakymo būdą. „Phan and co“ tai daro pirmiausia nurodydami kiekvienoje grupėje rodomų spalvų skaičių. Phan ir co naudoja penkis kaip standartinį pavyzdį (didesniems skaičiams reikia žymiai daugiau skaičiavimo išteklių).

Tada algoritmas suranda penkias spalvas pirmajame klasteryje, tada antrajame, trečiame ir pan. Šių grupių užsakymas leidžia lengvai palyginti kiekvieno vaizdo paletes.

Šis metodas iš karto veda prie įdomių programų. Pavyzdžiui, jie sukuria programą, vadinamą Photo-style Explorer, kuri veikia kaip Instagram filtras, bet nuolatinėje spalvų erdvėje. Užuot pasirinkus iš kelių iš anksto nustatytų temų, galima laisvai naršyti nuolatinėje galimų nuotraukų spalvinimo erdvėje ir pasirinkti pageidaujamą temą, sako jie.

Kitas variantas – perspalvinti nuotraukas skirtingomis paletėmis skirtingose ​​vaizdo vietose. Taigi galima naudoti vieną paletę dangui perspalvinti, kitą – medžiams.

Tai taip pat leidžia geriau analizuoti menininkų spalvotus parašus ir perkelti šiuos parašus į kitus vaizdus. Taigi tampa įmanoma greitai perspalvinti nuotrauką naudojant Renoir arba Vincento van Gogho spalvų paletę.

Tai įdomus darbas, praplečiantis spalvų panaudojimo būdus šiuolaikiniuose vaizduose.

Nuoroda: http://arxiv.org/abs/1703.06003 : Spalvų orkestras: Spalvų palečių užsakymas interpoliacijai ir numatymui

paslėpti