Die Restaurierung von Kunstwerken erfordert eine ruhige Hand und ein geschultes Auge. Seit Jahrhunderten restaurieren Restauratoren Gemälde, indem sie die zu reparierenden Stellen identifizieren und diese anschließend mit präzisen Farbmischungen ausfüllen. Oft weist ein einzelnes Gemälde Tausende winziger Stellen auf, die jeweils individuell bearbeitet werden müssen. Die Restaurierung eines einzelnen Werkes kann von wenigen Wochen bis zu über einem Jahrzehnt dauern.

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Ölgemälde aus dem 15. Jahrhundert vor und nach der Restaurierung. Foto: MIT News

In den letzten Jahren haben digitale Restaurierungswerkzeuge die Möglichkeit eröffnet, virtuelle Versionen von Originalwerken nach deren Restaurierung zu erstellen. Diese Werkzeuge nutzen Computer Vision, Bilderkennung und Farbabgleichverfahren, um eine digitale Restaurierung eines Gemäldes relativ schnell durchzuführen.

Bislang gab es jedoch keine Möglichkeit, diese digitalen Restaurierungen direkt auf das Originalkunstwerk zu übertragen. In einem in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichten Artikel stellt der MIT-Absolvent der Maschinenbautechnik, Alex Kachkine, eine von ihm entwickelte Methode vor, die es ermöglicht, digitale Restaurierungen auf die Oberfläche realer Gemälde anzuwenden.

Die Restaurierung wird als „Maske“ auf eine hauchdünne Polymerfolie gedruckt, die ausgerichtet und auf das Originalgemälde aufgebracht werden kann. Die Maske lässt sich zudem leicht wieder entfernen. Laut Kachkine kann die digitale Datei der Maske archiviert werden, sodass zukünftige Restauratoren nachvollziehen können, welche Änderungen am Werk vorgenommen wurden.

Zur Veranschaulichung wandte er die Methode auf ein stark beschädigtes Ölgemälde aus dem 15. Jahrhundert an. Die Methode identifizierte automatisch 5.612 Stellen, die repariert werden mussten, und übermalte sie mit 57.314 verschiedenen Farben. Der gesamte Prozess dauerte von Anfang bis Ende nur 3,5 Stunden – etwa 66-mal schneller als herkömmliche Methoden.

Kachkine räumt ein, dass dieser Ansatz, wie jedes Restaurierungsprojekt, ethische Fragen aufwirft – ob die restaurierte Version den Stil und die Intentionen des Künstlers wirklich widerspiegelt. Die Anwendung der neuen Methode, so sagt er, erfordere die Konsultation von Restaurierungsexperten, die die Geschichte und Provenienz des Werkes kennen.

„Ausrichten und Wiederherstellen“

In der neuen Studie entwickelte Kachkine eine Methode zur digitalen Restaurierung realer Gemälde. Er verwendete dafür ein Gemälde aus dem 15. Jahrhundert, das er zu Beginn seiner Zeit am MIT erworben hatte. Die Methode beginnt mit der Reinigung des Gemäldes mithilfe traditioneller Techniken und der Entfernung alter Restaurierungsschichten.

„Dieses Gemälde ist fast 600 Jahre alt und wurde schon viele Male restauriert“, sagte er. „In diesem Fall gibt es viele Schichten ungenauer Übermalungen – die alle entfernt werden müssen, um das eigentliche Original freizulegen.“

Nach der Reinigung scannte er das gesamte Gemälde, einschließlich Stellen mit verblasster oder rissiger Farbe. Anschließend analysierte er die Scans mithilfe bestehender KI-Algorithmen und erstellte eine virtuelle Version, die das ursprüngliche Aussehen des Gemäldes möglichst naturgetreu wiedergibt.

Anschließend entwickelte Kachkine eine Software, die eine Karte der zu übermalenden Bereiche des Originalgemäldes erstellte, inklusive präziser Farbcodes für die digitale Restaurierung. Diese Karte wurde dann in eine zweilagige physische „Maske“ umgewandelt und auf dünne Polymerfolien gedruckt. Die erste Schicht wurde farbig gedruckt, die zweite Schicht zeigte dasselbe Muster, jedoch nur in Weiß.

„Um die volle Farbwiedergabe zu gewährleisten, werden sowohl weiße als auch farbige Tinten benötigt, um das gesamte Farbspektrum abzudecken. Sind die beiden Schichten nicht korrekt ausgerichtet, ist dies sofort sichtbar. Daher habe ich, basierend auf meinem Verständnis der menschlichen Farbwahrnehmung, computergestützte Verfahren entwickelt, um die kleinste Ebene zu bestimmen, die präzise ausgerichtet werden kann“, erklärt Kachkine.

Er nutzte einen hochpräzisen Tintenstrahldrucker, um zwei Maskenschichten auszudrucken, die er anschließend manuell ausrichtete und mit einer dünnen Schicht traditionellen Firnisses auf das Gemälde aufbrachte. Diese Schichten lassen sich bei Bedarf mit einer speziellen Konservierungslösung leicht entfernen, falls das Gemälde in seinen Originalzustand zurückversetzt werden soll. Eine digitale Kopie der Maske wird zudem als detaillierte Dokumentation des Restaurierungsprozesses aufbewahrt.

Mit dem verwendeten Gemälde konnte die Methode Tausende von beschädigten Stellen in nur wenigen Stunden ausbessern. „Vor einigen Jahren habe ich ein italienisches Barockgemälde mit einem ähnlichen Schadensgrad restauriert – das hat mich neun Monate lang in Teilzeit beschäftigt. Je größer der Schaden, desto effektiver die Methode“, erinnert sich Kachkine.

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Alex Kachkine – Doktorand im Fach Maschinenbau am MIT. Foto: MIT News

Kachkine schätzt, dass die neue Methode um ein Vielfaches schneller ist als traditionelle Handmaltechniken. Sollte sie sich weit verbreiten, betont Kachkine, dass Restauratoren in jeder Phase einbezogen werden müssen, um sicherzustellen, dass das Endergebnis dem ursprünglichen künstlerischen Stil und der Intention entspricht.

„Bei jedem Schritt des Prozesses müssen ethische Fragen sorgfältig geprüft werden, um zu sehen, wie er mit den Naturschutzprinzipien vereinbar ist. Wir schaffen eine Grundlage für die Entwicklung immer neuer Methoden. Je mehr Forscher sich beteiligen, desto präzisere Methoden werden wir erhalten“, sagte er.

Diese Arbeit wurde teilweise durch den John O. und Katherine A. Lutz Memorial Fund gefördert. Die Forschung wurde teilweise bei MIT.nano durchgeführt, mit zusätzlicher Unterstützung des MIT Microscale Technologies Laboratory, des MIT Department of Mechanical Engineering und der MIT Libraries.

(Laut MIT News)

Quelle: https://vietnamnet.vn/phuc-che-tranh-co-bang-ai-chi-trong-vai-gio-voi-mat-na-ky-thuat-so-2414951.html