疫情期間，“雲”逛博物館成為了藝術界新風潮。從故宮博物院到紐約的大都會博物館，都推出了360度在家看展功能。
但是，要想在螢幕前體會到親眼看到畫作的震撼仍然不容易。多數畫作掃描沒有辦法複原到作品的細節，畫家的筆觸和材料的質感，并不能滿足藝術品鑒師們的高要求。
阿姆斯特丹國立博物館決定打破這個魔咒，為全球藝術愛好者們送上一份大禮——一份有史以來最高清的電子版《夜巡》畫作！
這幅掃描版的畫作一經上線立刻引起了轟動，網友們紛紛表示：真的太清晰了，有種拿着放大鏡看實物的過瘾感。
這幅掃描版的畫作清晰度高達448億像素(44,804,687,600像素)，掃描耗時近兩個月時間，耗資300萬歐元，力求最大限度的保留原畫的畫面，連筆觸和裂縫都清晰可見。
所謂10億像素數字資訊圖像(Gigapixelimage)是包含10億以上像素的照片。一般來說，一張10億像素圖像的像素容量，比普通的1百萬像素的數位照片的要高1000倍以上。這樣的照片一般不是一次曝光形成,而是需要把很多張照片拼接起來。
這項龐大的工程由資料科學家Robert Erdmann上司的國立博物館團隊完成。借助機器學習軟體，他們花了兩個月時間把這幅高11英尺，寬14英尺的畫作以超分辨率(macro-XRF)掃描了下來，又利用神經網絡将掃描到的528張照片拼接起來，最終構成了這幅448億像素(44,804,687,600像素)的高清圖像。
2個月的時間掃描+拼合，完成448億像素的《夜巡》
《夜巡》是倫勃朗最著名的畫作之一，這幅布面油畫于1642年創作完成，畫的是17世紀荷蘭一支警備巡邏隊的集體照，享譽世界。
1975年，夜巡遭受過一次嚴重的傷害，一名精神病患者用面包刀在畫作上連劃12刀，博物館對夜巡做了緊急修複，從那時到現在的44年裡，研究人員一直在監測畫作的“健康”狀況。
因為時間太久，畫面也出現了一些例如褪色的問題，畫面右下角的小狗目前已經變成了白色，被人戲稱為“幽靈狗”，畫布上的油彩和清漆也都有開裂、剝落的迹象。
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在倫勃朗逝世350周年之際，對《夜巡》最新的修複工作也随之展開。
要擷取這幅畫的高清電子版，首先要對畫作進行一次全身的深度“掃描”。
由于這幅畫過于龐大，而儀器每次可以擷取的範圍非常有限，機器需要一排一排的對畫作進行掃描。在掃描過程中，Robert Erdmann的團隊用到了多種成像技術，包括用X射線穿透油漆的各個圖層。
機器上有紅黃兩個燈，黃色燈亮表示已開啟X射線發生器但還未産生輻射，紅色燈亮則代表機器開始掃描，也就意味着這時候機器正在運作過程中，會伴随着微量的輻射。
因為這項技術會用到X射線，是以團隊被問到最多的問題就是，射線會否傷害到畫作本身。參與修複項目的一位科學家Annelies Van Loon表示，控制距離和射線量的情況下，這不會威脅到研究人員的人身安全以及這幅畫作，他們也會與機器保持2米以上的安全距離。
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Annelies Van Loon
那掃描這麼一幅3米多高的畫作，需要多長時間呢？
别覺得有了機器的幫忙，就可以快速的修複完成，事實上，這個團隊花了兩個月的時間才掃描完整幅畫作。
Annelies稱，“每一次掃描的範圍隻有58cmx78cm，掃描畫中的一排就需要花費21.5小時，往往機器一開就是一天。”
但Annelies認為這些付出都是值得的，因為通過掃描可以讓我們看到一些原本肉眼看不到的細節。
将高清版《夜巡》放大到5340 dpi，分辨率4.75微米所能看到的細節
掃描完成，才算完成了一部分。接下來，該神經網絡出場了。
國立博物館稱，利用神經網絡，科學家們将24行的22張圖檔（共528張）進行數字拼接。
最終組成了這幅448億像素的《夜巡》，每個像素之間的距離為20微米。
除了高清還原原作，這次的掃描工作還給了藝術研究者們一份“驚喜”。
Annelies表示，“當X射線被反射回來，會給我們一個資料。它可以告訴我們顔料的化學組成，這就是這項技術的特别之處。它還能讓我們看到不同次元的細節，包括所用的材料、繪畫的條件和繪畫技巧。”
不僅如此，通過macro-XRF掃描技術，甚至可以讓我們“穿越”到三百年前，親身感受畫作作者倫勃朗的創作曆程。
博物館負責人Pieter Roelofs詳細介紹道，“通過識别單個元素，不僅能夠識别出顔料，還有助于我們了解這幅畫的構成，甚至可以感受到倫勃朗在創作時在某處的反複塗改，似乎很是糾結。”
Pieter還表示，“可以看出倫勃朗很努力地在創作這幅畫，目前的評論家傾向于把他說成是天才，但從這次的掃描結果來看，他也非常的勤奮。”
《夜巡》修複項目是該館有史以來規模最大的研究保護項目
阿姆斯特丹國立博物館這一修複項目是從去年7月份開始的，項目開始後，這幅《夜巡》就被“封”在了博物館畫廊盡頭，一個巨大的玻璃室裡。
這也是自1808年這幅畫進入博物館以來，有史以來規模最大，最全面的研究和保護項目。
這個耗資300萬歐元的研究和修複項目名為“守夜行動”(Operation Night Watch)，預計将持續數年。由于博物館無法在這麼長時間内将藏品中的瑰寶從參觀者眼中奪走，調查和修複工作便隻得在公衆的衆目睽睽之下進行。
國立博物館的繪畫保護負責人Petria Noble稱，“在過去的10到15年裡，我們取得了巨大的進步。大概從2007年左右開始，這些非侵入性技術已經徹底改變了我們進行研究的方式。”
“從每一種技術中都能得到一些資訊。隻有當你把所有這些技術放在一起，才能對這幅畫的形态結構有一個清晰的了解。目前看來，資料收集過程将給博物館帶來很多好處。”
來一睹高清版《夜巡》的風采吧：
http://hyper-resolution.org/view.html?pointer=0.343,0.002&r=0.0000,0.0920,1.0000,0.6994&i=Rijksmuseum/SK-C-5/SK-C-5_VIS_20-um_2019-12-21事實上國立博物館的研究團隊去年8月就完成了這幅畫的掃描，疫情期間，這份作品也陪伴很多研究者繼續進行藝術鑒賞工作。該團隊還将掃描過程做成視訊釋出在了Instagram上，感興趣的朋友可以自行觀看👇
https://www.instagram.com/p/B00YJ7tFbyB/?utm_source=ig_embed&utm_campaign=loading神經風格遷移，重塑丢失的藝術品
事實上，AI對于藝術界的貢獻已經不是第一次了，此前，神經網絡還曾讓畢加索的一幅隐藏百年的“畫中畫”重新面世。
去年10月，在神經網絡的幫助下，研究人員用神經網絡重塑了一幅畢加索在其“藍色時期”創作并繪制的圖像。
這幅《老吉他手》 是畢加索“藍色時期”最著名的畫了。它可以追溯到1903-1904年，當時的畢加索正處于他一生最貧困的時期，是以他在畫中用藍色來表現他當時所經曆的痛苦和凄涼。
在一般人看來這就是一幅畢加索的經典之作，然而藝術史學家們可不這麼認為，他們覺得“畫裡有畫”。
1998年，這幅畫所在的芝加哥藝術研究所的文物保護師用X射線和紅外光線拍攝了這幅畫，發現塗料下隐約可見一張女人的臉。
當時這一發現就震驚了藝術界，因為一些藝術家在其早期特别貧困的時候，的确會在畫布上重複作畫。
直到去年，倫敦大學學院的Anthony Bourached和George Cann首次使用一種“神經風格遷移”的計算機視覺技術來揭秘畢加索的“畫中畫”。
Bourached和Cann拍攝了藏在《老吉他手》圖紙下的“坐着的女人”這幅畫作的X光圖像的手動編輯版本，并通過神經網絡進行轉換。這個網絡已經訓練成熟，可以将圖像轉換成畢加索“藍色時期”的風格。
咦，這不就意味着以後還可以重塑丢失的藝術品了嗎。
是的，研究人員提出，将“神經風格遷移”技術應用于藏在圖紙之下的藝術品的X光圖像，可以達到重塑丢失藝術品的目的。
他們還使用同樣的方法重塑了其他藝術家的畫作，并表示這有可能改變藝術史學家的工作方式。
除了上述AI對于藝術界做出的貢獻，利用機器學習還可以給線稿上色：
再刺激點，AI還能變成大畫家，利用生成對抗網絡，“吃掉”大量藝術家的作品，AI也能變成“畢加索”！一幅畫值165美元，發家緻富再不是夢。
随着近年來AI的不斷發展，它已經伸向了各個領域。對于藝術界來說，它不僅能幫助我們重制名畫，還能夠激發人們的創造力，甚至給我們指出了一個藝術發展的新方向。
當然，這僅是一個開始，未來AI還能夠幫助人類實作更多不可能。
![吳恩達logistic回歸實作[圖]](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACwAAAAAAQABAAACAkQBADs=)