除了年夜飯，讓黑白照片變彩色同樣能讓老人暖心

撰文 | 王藝

春節，在中國人的日曆中，總是最走心的時節。老人們盼望著小輩回家，吃頓團圓飯，講講老故事。

我家也不例外。每年，姥姥早早就收拾好家裡，拿出她珍藏多年的老照片，坐在床上跟我們講那段只有黑白相機記錄的歷史。

不禁覺得可惜，因為黑白相機記錄的，都可曾是鮮活的人。

作為互聯網邊緣從業者，我開始尋找，怎樣的技術能讓那段記憶復活？

騰訊優圖實驗室的老照片還原技術吸引了我的注意。告知來意後，我拿到了測試版的入口，搶先在上線前，試用了這項技術。

我對優圖實驗室的老照片還原技術抱有很大的信心，因為騰訊優圖小夥伴給我們發來的試驗圖是這樣的：

這樣的：

這樣的：

還有這樣的：

從修復的照片中，我們不僅能看到藍天白雲青青草地，還能看到人物衣服的顏色，甚至能夠還原人物的膚色深淺。

看到樣片，我迫不及待地用家裡的老照片進行了嘗試。只需將黑白照片拍照上傳，稍等幾秒，就能得到修復後的彩色照片了，效果非常不錯。姥姥對這項技術最好奇，因為她的女兒、她的母親，這些沒有底片留存的絕版照片能夠以更鮮艷的姿態存在，記憶也變得鮮活起來。

團隊介紹道，由於當年拍攝設備白平衡、顏色校正技術差或者年代久遠，會導致畫面偏黃、泛白等。要實現老照片的修復，需主要解決以下幾個技術難點。

首先，需要檢測和判別照片是黑白的還是彩色的。

老舊的「黑白」照片，不一定真是「黑白」的。許多黑白照片會存在不同程度的泛黃，發霉、缺損、污漬等情況。因此，拍攝或掃描得到的數字版老照片，在計算機眼中，並不是完全黑白的。

另外，拍攝老照片的過程中，不可避免地會將照片的邊框或是照片下方的桌面等物體拍攝進來，這些物體的顏色也會嚴重影響系統的判斷。

優圖團隊通過分析大量公開照片素材，設計演算法從多個色度空間同時考慮顏色對比度。包括通過 Lab 顏色空間將圖片分離成亮度和彩色通道，通過 HSV 顏色空間將圖片分離為色相、飽和度、明度通道等。加之發霉、破損等通常分布較為稀疏，通過對這些通道的整體對比度進行計算，可以做出更準確的判斷。

同時，優圖團隊採用智能裁剪演算法動態排除了邊界處的彩色區域。目前該演算法在內部測試圖上，能夠達到95%的判斷準確率。

在鑒別黑白或彩色照片之後，需要針對黑白照片進行彩色化還原。

團隊表示，這個模塊是本技術方案中最重要也是最具難度的一部分。黑白照片已經完全損失了最重要的色彩信息，利用人工智慧演算法，可以在對照片進行圖像分割，區分出標誌性物體後，利用標誌性物體的圖像中的語義信息填充顏色。

舉例來說，一個訓練良好的神經網路模型，可以很輕易地識別出圖像中的各種語義元素，如天空、草地、建築、人臉等，而且神經網路本身也可以自動記憶，如天空為藍色，草地為綠色，人臉為膚色等。

優圖團隊通過大量包含常見場景和人物的圖片，合成了黑白照片用於深度神經網路的訓練。經測試，目前的演算法對於大多數場景具有不錯的彩色化效果。

當然，由於同樣的灰度值可能對應多種彩色可能性，優圖的技術目標只是產生儘可能合理並且自然的圖像，無法保證和原始場景同樣的色彩。

除黑白照片彩色化之外，團隊還上線了彩色老照片的顏色校正功能。

對於彩色老照片而言，最大的問題是拍攝不當或老化導致的顏色偏移。由於照片場景多樣，無法確切地知道原始場景的顏色和亮度，進而難以判斷當前老照片色彩是否偏黃、偏藍還是本身場景。

優圖團隊藉助人工智慧技術分析了多種場景內容情況下正常拍攝的照片的顏色分布情況，並在圖片的彩色通道上進行了直方圖均衡化的處理，使其顏色分布接近正常照片。該演算法對各種顏色的色偏均有顯著地改善，儘可能地提高了畫面的顏色質量。

現代家庭中，空巢老人的現象越來越普遍。他們正在獨自變老，為數不多的老照片承載著他們一生的回憶。

春節期間，這項技術會以微信 H5 頁面的形式供用戶使用。大家不妨試一試這款淚點滿滿的應用，藉助科技的力量，讓老人們看到年輕時的自己和家人，讓他們講述的故事不再黑白，讓這個春節更加溫暖。

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