AIによる写真修復は、どんな仕組み?

Photoldチーム · · 読了時間 8 分

スライダーで、傷のあるセピア色の家族写真と修復後の写真が左右に分かれている

AIによる写真修復は、予測で動いています。モデルは、非常に多くの画像で、写真が普通どんな姿をしているかを学ぶまで訓練されます。傷んだ写真を渡されると、ありそうな修復後の姿を生成します。何かを調べているわけではなく、あなたの家族のことを知っているわけでもありません。

この一つの考え方が、良い結果と悪い結果の両方を説明します。無地の壁を横切る傷は、簡単な推測で、その推測はたいてい問題ありません。目を横切る傷も推測ですが、そこでは、その人が誰に見えるかが変わってしまうことがあります。

訓練でモデルが学ぶこと

何年も写真を見続けてきた人を想像してください。一枚一枚を暗記しているわけではありませんが、パターンは身についています。光が頬にどう当たるか、襟がどう折れるか、レンガがどう見えるか、フィルムの粒子が傷とどう違うか。モデルも似たことを、言葉ではなく数字で行っています。

訓練は、ツールを使うずっと前に終わっています。写真をアップロードすると、モデルはすでに学んだことを当てはめます。Photoldでは、お客様の写真をAIモデルの学習に使うことはありません。

傷んだ写真を渡すと何が起きるか

細部はツールごとに違いますが、大まかな流れはほぼ同じです。

  1. 画像がモデルに送られる。Photoldの場合は、当社のサーバーを通って、AIプロバイダーであるGoogle(Gemini API)とeachlabsに届きます。eachlabsは、他のプロバイダーのモデルを動かすことがあります。
  2. 作業内容が伝えられる。傷みを直す、色を足すなど、何をしてほしいか、何はそのままにするかを、ツールが伝えます。
  3. モデルが、そこにあるものを読み取る。形、階調、顔、そして場面の一部ではなく傷みに見えるものを読み取ります。
  4. 画像を生成する。写真がはっきり情報を与えているところは、それに従います。そうでないところは、普通そこにあるものを埋めます。
  5. 新しいファイルが返ってくる。アップロードをもとにした新しい画像なので、傷みから離れた部分でもディテールが変わることがあります。最後の確認が大切なのはそのためです。

取り戻すことと、再構成すること

コーヒーのシミがついた手紙を考えてみてください。シミが「今朝無事に着きました」の一部を覆っていても、残った部分から決まるので、自信をもって言葉を補えます。これは「取り戻す」に近い作業です。シミが町の名前を覆っていたら、合う町の名前を書くことはできます。正しそうに見えますが、作り物です。これが「再構成する」です。

AIツールは両方をしますが、結果を見ても、どちらなのかはわかりません。

写真の中のものツールがしていることどこまで信頼できるか
色あせた暗部と明部取り戻す:ディテールはスキャンにあり、かすかなだけかなり信頼できる
無地の部分のほこりや細かな傷取り戻すに近い:周囲から決まるかなり信頼できる
壁や空を横切る破れ再構成。ただし、そこに大きな意味はないたいてい問題ない
目や口を横切るひび割れ再構成。しかも大きな意味があるその人を知る人に確認する
とてもぼやけた顔ほぼすべての特徴を再構成本人らしさであって、記録ではない
白黒写真への色づけ再構成:色はファイルになかったもっともらしいが、記録ではない

スキャンをPhotoldにかけて、何が残され、何が埋められたのかをよく見てみましょう。Photoldを試す

夫婦の古い写真。半分はひび割れたセピア色、半分は修復されたカラー
背景を横切るひび割れは、簡単な推測です。いちばん厳しく見るべきなのは顔です。Photoldアプリのイラストです。

結果にばらつきがある理由、顔と文字が難しい理由

結果は、元の写真によって変わります。きれいでくっきりしたスキャンなら、推測の余地は少なくなります。ですから、結果に満足できないときは、まずよりよいスキャンを試してください。古い写真を修復する方法で説明しているとおりです。

顔が難しいのは、私たち自身が顔の専門家だからです。木なら気にもしないまぶたのわずかなずれで、人は他人のように見えてしまいます。モデルが知っているのは顔一般であって、この人の顔ではありません。サインはAIで修復すると顔は変わる?で説明しています。

文字が難しいのは、文字は正確でなければならないからです。モデルは、文字がどんな見た目かをよく知っていても、特定の看板に何と書いてあったかはわかりません。そのため、文字のように見えて意味のない形を作ることがあります。結果の中のバッジ、店の看板、小さな刻印は疑ってかかり、スキャンから読んでください。

修復、カラー化、高画質化は別の仕事

ひとつのことのように聞こえますが、それぞれが違う問いに答え、違うリスクを伴います。別々の工程として実行し、それぞれを確認するのがよいのは、そのためです。

仕事答える問いリスクPhotoldでは
修復この傷みの下には何があったか?傷んだ部分にディテールを作り出す写真修復、傷の除去
カラー化この色はどんな色だった可能性が高いか?もっともらしいが間違った色カラー化
高画質化もっとくっきりしていたらどう見えるか?もともとなかったディテールを足すHD高画質化

ツールが「残すもの」をモデルに伝えることが大切な理由

放っておくと、モデルは写真の普通の姿に引き寄せられます。なめらかな肌、整った歯、すっきりした構図です。写真をよくしてほしいというあいまいな頼みは、そのすべてを許す余地を与えます。修復ツールは、限界を設けて、何を残すべきかを伝える必要があります。色合い、構図、顔です。ツールを比べるときは、何を直すと約束しているかと同じくらい、何をそのままにすると約束しているかも読んでください。

Photoldが目指していることは次のとおりです。「写真修復」は色合いを保つので、白黒は白黒のまま、セピアはセピアのままで、設計上、トリミングも、構図の作り替えも、顔、表情、肌の色の変更もしません。「HD高画質化」は、本人らしさや肌の色を変えてはいけません。「カラー化」は肌を明るくしません。これらの目標は変化を減らしますが、なくすことはできません。傷みで隠れた細かなディテールは、取り戻されるのではなく再構成されるからです。結果をいちばんよく判断できるのは、被写体を知っていた人です。

ファイルそのものがどうなるかは、家族写真をアップロードしても大丈夫?をご覧ください。

よくある質問

AIによる修復で、写真の本当のディテールを取り戻せますか?

色あせた暗部のように、その痕跡が残っているところだけです。傷みで完全に隠れたディテールは再構成されるので、そこにあったものではなく、ありそうな姿になります。

AIは、親族がどんな顔だったか知っていますか?

いいえ。持っているのは、あなたの写真と、ほかの画像から学んだ一般的なパターンだけです。だから、結果をその人のほかの写真と比べるか、その人を知る人に聞くべきなのです。

同じツールなのに、ある写真ではうまくいき、別の写真ではうまくいかないのはなぜですか?

結果は、元の写真がどれだけ情報を持っているかによります。大きくきれいなポートレートは推測の余地が少なく、小さな顔や傷んだ顔は多く残ります。

私の写真は、AIの学習に使われますか?

サービスによるので、プライバシーポリシーを読んでください。Photoldは、お客様の写真をAIモデルの学習に使いません。

AIは、古い看板や書類の文字を復元できますか?

確実にはできません。文字が隠れていると、モデルは文字のように見えるだけの形を作ることがあるので、大切な文字はスキャンそのものから読んでください。

直したい古い写真はありませんか?

Photoldでできることをご覧ください。修復、カラー化、高画質化、アニメーションをスマホでもWebでも。

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