Реставрация фото нейросетью: как из размытого снимка сделать чёткий, а из ч/б цветной

Реставрация фото нейросетью за пару минут убирает царапины, пыль и зерно, возвращает резкость лицам и может раскрасить чёрно-белый снимок. Если отпечаток цел и нужно только улучшить качество фото нейросетью после плохого скана или пересылки через мессенджер, подойдёт отдельный инструмент «Улучшить качество фото». Он и «Восстановление старого фото» открываются в разделе Фото сервиса Umnik AI в обычном браузере.

Ниже: как подготовить исходник по рекомендациям архивов, что модели делают с каждым типом дефекта и где они ошибаются, как проверить результат и почему цвет на раскрашенном снимке остаётся догадкой. Сквозной пример (семья вымышленная): Марина Соколова восстанавливает фронтовую карточку прадеда Николая, снятую летом 1943 года. В конце чек-лист: что сделать с оригиналом, чтобы через 20 лет не пришлось реставрировать уже скан.

Реставрация фото с помощью нейросети: что умеют модели на самом деле

Основа современных инструментов появилась в 2020-2022 годах. Работа Microsoft Research «Bringing Old Photos Back to Life» (CVPR 2020, устный доклад) разделила повреждения на структурные, вроде царапин и пятен пыли, и неструктурные, размазанные по всему кадру: шум и размытие. Царапины там ищет отдельная модель-детектор, а лица дорабатывает отдельный генератор, обученный на кадрах 256 на 256 пикселей. В GFPGAN от Tencent ARC (CVPR 2021) лицо восстанавливается с опорой на «знание» StyleGAN2 о том, как вообще выглядят лица, и авторы прямо отмечают у версии 1.3 «небольшое изменение идентичности». В CodeFormer (NeurIPS 2022) появился вес w от 0 до 1: меньше значение, красивее картинка, больше значение, ближе к исходному лицу.

С цветом честность ещё выше. Ричард Чжан, Филлип Изола и Алексей Эфрос в статье «Colorful Image Colorization» (ECCV 2016) описывают задачу как «галлюцинирование правдоподобной цветной версии фотографии», а их метод обманул людей в 32% попыток отличить раскраску от настоящего цветного снимка. Вывод для практики: нейросеть не достаёт скрытую информацию из снимка, а дорисовывает вероятную. Чем меньше деталей в исходнике, тем больше в результате догадок.

Все нейросети из статьи открываются в Umnik AI из одного аккаунта в браузере на компьютере и телефоне, оплата рублями картой российского банка. Подпишись на Telegram-канал Umnik AI и получи 50 токенов бесплатно.

Реставрация фото нейросетью в разделе Фото: два готовых инструмента

Сама онлайн реставрация фото нейросетью занимает минуты, основное время уходит на подготовку исходника и проверку. В разделе Фото для этого есть два инструмента, их описания ниже взяты со страниц сервиса.

«Восстановление старого фото». Восстанавливает чёрно-белые снимки с последующим окрашиванием: убирает царапины, пятна, пыль и потёртости, возвращает детали и тональный баланс, а цвета кожи, волос, одежды и фона должны выглядеть естественно. На выбор два варианта: «Реставрация с окрашиванием» и «Стандартная реставрация».

«Улучшить качество фото». Вариант «Стандартное улучшение» делает изображение чище и чётче, убирает шум, лёгкую размытость и артефакты сжатия, немного подтягивает цвет, контраст и резкость и сохраняет естественный вид. Второй вариант называется «Очень детализированное».

Рядом в том же разделе. «Осветление фото» с вариантами «Легкое» и «Стандартное» пригодится для тёмного, недодержанного отпечатка до реставрации.

Как начать.

1. Отсканируйте или переснимите отпечаток по правилам из следующего раздела.

2. Откройте «Восстановление старого фото» и войдите в аккаунт.

3. Для первого прогона выберите «Стандартную реставрацию», чтобы оценить работу с дефектами без цвета.

4. Тот же исходник прогоните в варианте «Реставрация с окрашиванием» и сравните версии.

5. Сразу скачайте результаты: по FAQ сервиса изображения хранятся 21 день.

Открыть «Восстановление старого фото»

Как подготовить исходник: скан или телефон

Нейросеть не вернёт деталь, которую потерял сканер. Поэтому правила оцифровки лучше брать у архивов, которые сканируют фотографии десятилетиями.

Цветной режим для ч/б нужен потому, что тон бумаги, сепия, пятна от клея и следы ретуши несут информацию. Смитсоновский архив прямо относит тонированные снимки к цветным.

Пример расчёта. Отпечаток 6 на 9 см при 600 dpi даёт 1417 на 2126 пикселей, это 3 мегапикселя. При 1200 dpi получится 2835 на 4252 пикселя, около 12 мегапикселей и примерно 35 МБ в несжатом 24-битном TIFF. До смитсоновской цели в 6000 пикселей по длинной стороне такой снимок дотягивает при 1700 dpi.

Если сканера нет. Google в ноябре 2016 года выпустила бесплатное приложение PhotoScan для iOS и Android, и его принцип полезно повторить вручную: приложение делает несколько кадров с разных углов (пользователь наводит телефон на четыре точки), блик в каждом кадре смещается, и из кадров собирается снимок без бликов.

• Снимайте при рассеянном дневном свете от окна, вспышку выключите.

• Держите телефон строго параллельно снимку, помогает сетка в камере.

• Кладите отпечаток на тёмную матовую поверхность и заполняйте им почти весь кадр.

• Сделайте 3-4 кадра, сдвигая источник света, и выберите кадр без бликов на лице.

Ошибка. Отдирать снимок от старого «магнитного» альбома ради скана. Как правильно. Если фото приклеено, снимайте прямо в альбоме, сняв или откинув плёнку, а отделение доверьте реставратору.

Улучшить качество фото нейросетью или реставрировать: что модель делает с каждым дефектом

Улучшение качества работает с цифровыми проблемами: шумом, мягкостью, сжатием. Реставрация рассчитана на физические повреждения отпечатка. Таблица ниже собрана по описаниям моделей и инструментов выше и по типовым результатам.

Для современных снимков с телефона реставрация обычно не нужна. Улучшить качество фото ИИ-инструментом стоит, когда кадр шумный после ночной съёмки или пережат мессенджером, а физических повреждений нет.

Где нейросеть ошибается: лица, форма, награды и текст

Ошибки повторяются от модели к модели, потому что у всех один механизм: заполнить недостающее вероятным. Реставрация старых фото ИИ особенно рискованна там, где «вероятное» и «настоящее» расходятся.

Лица: модель рисует похожего человека

Модели вроде GFPGAN опираются на обобщённое знание о лицах. Если лицо в исходнике занимает несколько десятков пикселей, модель почти не видит черт и подставляет типичные: ровные зубы, симметричные глаза, гладкую кожу. В результате на снимке может оказаться очень резкий, но чужой человек.

Ошибка. Ставить в рамку версию с самым чётким лицом. Как правильно. Сравнивать форму носа, разрез глаз, линию бровей, уши и родинки с оригиналом и с другими фото того же человека. Если в инструменте есть выбор силы обработки, для лиц берите более мягкий вариант.

Форма, погоны и награды

Здесь ошибки стоят дороже всего, потому что по деталям формы родственники датируют снимок. Погоны в Красной армии ввели 6 января 1943 года, до этого знаки различия носили на петлицах воротника. Колодка медали «За отвагу», учреждённой в 1938 году, до 1943 года была четырёхугольной с красной лентой, а с 1943 года стала пятиугольной с серой лентой и синими полосками по краям.

Модель этого не знает. Она может сгладить просветы и звёздочки на погоне в размытое пятно, дорисовать лишнюю пуговицу, а при окрашивании сделать ленту красной или золотистой. Правило: число звёздочек, просветов, наград и их форму считайте по оригиналу под лупой, а не по результату.

Текст на фото

Буквы для модели такой же узор, как трава. На вывеске, номере части, подписи на обороте она рисует похожие на буквы штрихи или меняет цифры: «1943» легко превращается в «1948». Любой текст переписывайте с оригинала и храните в подписи к файлу.

Как проверить результат: протокол на 10 минут

Проверка нужна каждый раз, даже если результат выглядит идеально. Именно идеальный результат чаще всего содержит дорисовку.

1. Откройте оригинал и результат рядом в масштабе 100%. Уменьшенная копия на экране телефона скрывает подмену черт.

2. Переключайтесь между ними в одном окне (вкладки или слои в редакторе): то, что «прыгает» при переключении, изменила модель.

3. Пройдите по чек-листу деталей: глаза, нос, уши, родинки и шрамы, пуговицы, знаки различия, награды, текст.

4. Сравните с другими снимками того же человека из того же десятилетия.

5. Покажите результат старшим родственникам, но задавайте вопрос нейтрально: «похож ли», а не «правда, похож?».

6. Попросите вторую пару глаз. Оригинал можно загрузить в чат с нейросетями: он принимает изображения jpg, png, webp и heic. Запрос ниже, но ответ модели тоже проверяйте сами, она может ошибиться в мелких деталях.

Опиши, что видно на этой фотографии 1940-х годов, только по самому снимку. Отдельно перечисли: знаки различия, награды, надписи и цифры. Если деталь разглядеть нельзя, так и напиши, не угадывай.

Ошибка. Прогонять результат через инструмент повторно, чтобы ещё улучшить фото ИИ. Как правильно. Каждый проход добавляет новый слой дорисовки, поэтому обрабатывайте только оригинальный скан, а не прошлый результат.

Красные флаги. Зубы ровнее, чем на других фото; одинаковый блик в обоих глазах; кожа как на рекламе; пропал шрам или родинка; текст стал читаться лучше, чем в оригинале. Последнее почти всегда означает, что модель текст придумала.

Раскрасить ч/б: почему цвет это реконструкция, а не правда

Раскрасить черно-белое фото нейросеть может за минуту, но информации о цвете в снимке нет. Яркость серого пикселя одинаково подходит синему, красному и зелёному предмету той же светлоты. Модель выбирает самый частый вариант из обучающих данных: небо голубое, трава зелёная, гимнастёрка цвета хаки.

Старые негативы добавляют путаницы. Ортохроматические эмульсии чувствительны к синему и зелёному, но не к красному: красные предметы на них темнее, синие светлее, чем были в жизни. Модель, обученная на современных снимках, видит тёмную ленту и красит её в тёмный цвет, хотя лента могла быть красной.

Генеалогический сервис MyHeritage, запуская раскраску на технологии DeOldify Джейсона Антика и Даны Келли, прямо предупредил, что цвета смоделированы алгоритмом и могут не совпадать с реальными. Каждое раскрашенное фото там помечают значком палитры в левом нижнем углу, чтобы отличать его от снятого в цвете.

Что можно знать, а что нет.

• Можно установить: цвет формы и наград по документам и музейным образцам, цвет глаз и волос по воспоминаниям семьи, цвет здания по более поздним цветным фото.

• Нельзя установить: цвет платья, обоев, автомобиля, если о них не осталось сведений.

• Как поступить: где цвет известен, поправьте его в редакторе; где неизвестен, оставьте модельный вариант и отметьте это в подписи.

Важно. Храните три версии: оригинальный скан, реставрацию без цвета и раскрашенную. Раскраска остаётся иллюстрацией, документом остаётся ч/б.

Сквозной пример: фото прадеда 1943 года по шагам

Пример. Семья Соколовых вымышленная, порядок действий реальный. У Марины есть отпечаток 6 на 9 см: прадед Николай в гимнастёрке, на обороте карандашом «Дорогой маме от сына Коли. 14.07.1943». Снимок с заломом через плечо, жёлтыми пятнами и сильным зерном, лицо шириной около 1,5 см.

Шаг 1. Осмотр. Под лупой Марина видит на плечах погоны, а на груди медаль на пятиугольной колодке. Это согласуется с датой на обороте: погоны появились в январе 1943 года, пятиугольная колодка тоже с 1943 года. Всё увиденное она записывает в текстовый файл до любой обработки.

Шаг 2. Скан. Лицевая сторона в цвете при 1200 dpi, TIFF: 2835 на 4252 пикселя, лицо получает около 700 пикселей в ширину. Оборот отдельно, 200 dpi в оттенках серого. Файлы: sokolov_n_1943_orig.tif, sokolov_n_1943_verso.tif.

Шаг 3. Реставрация без цвета. Реставрация старых фото нейросетью начинается с варианта «Стандартная реставрация» в инструменте «Восстановление старого фото». Залом и пятна ушли, зерно стало мягче.

Шаг 4. Проверка. При переключении слоёв видно, что модель убрала вместе с заломом шрам над бровью, который есть на двух других фото прадеда. Марина возвращает этот участок из оригинала в редакторе. Погоны сохранились, медаль осталась пятном без деталей, её Марина в подписи не описывает как «За отвагу», пока не найдёт документ.

Шаг 5. Окрашивание. Тот же скан в варианте «Реставрация с окрашиванием». Гимнастёрка получилась хаки, лента медали красной. Красная лента для 1943 года спорна, поэтому её Марина перекрашивает в серый с синими краями только после того, как на портале «Память народа» находит приказ о награждении медалью «За отвагу» (найденный документ тоже часть примера).

Шаг 6. Подписи и выгрузка. Файлы sokolov_n_1943_restored.tif и sokolov_n_1943_color_ai.jpg получают подпись по шаблону из следующего раздела, все версии скачаны в тот же день. В семейный чат уходит раскрашенная версия, в архив все четыре файла.

Этика семейного архива: подписывайте, что фото восстановлено ИИ

В апреле 2021 года издание VICE опубликовало интервью с колористом, который раскрасил фото узников тюрьмы S-21 (Туольсленг) красных кхмеров и при этом добавил некоторым из них улыбки. Министерство культуры Камбоджи потребовало убрать снимки, и 11 апреля VICE снял материал, заявив, что изображения изменены сверх раскрашивания. Случай крайний, но механизм тот же, что в семейном альбоме: улучшенная версия легко начинает жить как документ.

Реставрация фото ИИ меняет пиксели, которых не было в оригинале, поэтому через 30 лет внуки должны понимать, что перед ними. Для этого есть готовый словарь: стандарт IPTC Digital Source Type, который пишут в метаданные файла.

Если с метаданными возиться не хочется, достаточно понятного имени файла и текстовой подписи рядом с фото. Шаблон, который Марина использует в примере:

Николай Соколов, лето 1943 г. Оригинал: отпечаток 6 на 9 см, семейный архив. Восстановлено нейросетью в 2026 г.: убраны залом и пятна, шрам над бровью возвращён вручную. Цвета подобраны нейросетью и не являются документальными. Надпись на обороте: «Дорогой маме от сына Коли. 14.07.1943».

Ошибка. Отправлять в музей, школьный проект или на мемориальный сайт раскрашенную версию без пометки. Как правильно. Прикладывать оригинальный скан и указывать, что версия восстановлена и раскрашена ИИ.

Чек-лист сохранения оригиналов

Скан не заменяет отпечаток: он может пригодиться для будущих моделей, которые будут точнее нынешних. Рекомендации по хранению ниже взяты у Библиотеки Конгресса США.

• Температура: прохладно, не выше 70 градусов по Фаренгейту (около 21 градуса Цельсия); для цветных фото и негативов рекомендуется 40 градусов по Фаренгейту и ниже (около 4 градусов Цельсия).

• Влажность: относительная 30-50%, колебания в идеале меньше 5% за сутки. Значит, не подвал, не балкон и не антресоль над батареей.

• Конверты и папки: материалы, прошедшие требования ISO 18902 (фототест PAT), бумага щелочная буферная с pH 8,5 или небуферная с pH 7.

• Руки: чистые руки или нитриловые перчатки, не касаться изображения.

• Запреты: скотч, стикеры, клей, «магнитные» альбомы с липкими страницами.

• Подписи: на обороте, у края, мягким графитным карандашом.

• Цифровые копии: правило 3-2-1, которое популяризировал фотограф Питер Крог в 2005 году: три копии, два разных носителя, одна копия вне дома.

• Имена файлов: фамилия, имя, год, тип версии (orig, restored, color_ai) и текстовый файл с описанием рядом.

• Результаты из сервиса: скачивайте в день генерации, изображения в разделе хранятся 21 день.

Пошаговый план: восстановить старое фото без потерь

1. Осмотрите оригинал под лупой и запишите всё, что видно: детали формы, награды, текст, дату на обороте.

2. Отсканируйте в цвете не ниже 600 dpi в TIFF, мелкий снимок с большим разрешением; без сканера переснимите телефоном без бликов.

3. Сохраните оригинальный скан отдельно и больше его не редактируйте.

4. Запустите «Стандартную реставрацию» в «Восстановлении старого фото», для цифрового шума используйте «Улучшить качество фото».

5. Проверьте результат по протоколу: 100%, переключение слоёв, лицо, форма, текст.

6. Раскрасьте отдельной версией и поправьте известные цвета вручную.

7. Подпишите файлы и внесите в подпись, что сделала нейросеть.

8. Разложите копии по правилу 3-2-1 и уберите оригинал в бескислотный конверт.

Частые вопросы

Можно ли сделать реставрацию бесплатно?

Для первой пробы да: за подписку на Telegram-канал Umnik AI начисляют 50 токенов. Дальше работа идёт по тарифу, условия на странице тарифов.

Нужна ли карта иностранного банка?

Нет. Оплата рублями картой российского банка, а инструменты раздела Фото открываются в обычном браузере.

Чем реставрация отличается от улучшения качества?

Реставрация убирает физические повреждения: царапины, пятна, заломы, и может добавить цвет. Улучшение качества чистит цифровой шум, лёгкую размытость и артефакты сжатия у целого снимка.

Как улучшить качество фото с помощью нейросети, если снимок совсем маленький?

Найдите исходник крупнее: оригинал в альбоме, первое сообщение в переписке, файл у автора. Из миниатюры шириной 300 пикселей модель сделает резкую, но во многом придуманную картинку.

Можно ли улучшить качество фото онлайн нейросетью с телефона?

Да, раздел открывается в браузере телефона. Переснимать отпечаток удобнее тоже телефоном, при рассеянном свете и без вспышки.

Почему после реставрации человек на фото не похож на себя?

Модель дорисовывает черты, которых не видно в исходнике, опираясь на типичные лица. Отсканируйте с большим разрешением, выберите более мягкую обработку и верните спорные участки из оригинала.

Насколько точны цвета после раскрашивания?

Это правдоподобная реконструкция, а не историческая правда: в ч/б снимке нет данных о цвете. Цвета формы и наград проверяйте по документам и музейным образцам.

Что делать, если часть снимка оторвана?

Нейросеть заполнит утрату правдоподобным фоном, но лицо или знаки различия в этой зоне будут выдуманы. Отметьте восстановленный участок в подписи к файлу.

Можно ли после реставрации оживить фото?

Превращение портрета в короткий ролик уже задача видеомоделей, они собраны в разделе Видео. Анимированный портрет тем более нужно подписывать как созданный ИИ.

Где реставрация фото нейросетью ошибается чаще всего?

На мелких лицах, знаках различия, наградах и любом тексте. Эти детали всегда сверяйте с оригиналом под лупой.

Заключение: реставрация фото нейросетью как черновик, а не документ

Нейросеть быстро убирает то, на что у ретушёра ушёл бы вечер: царапины, пятна, зерно, выцветание. Но всё, чего нет в исходнике, она дорисовывает, поэтому качество результата определяют три вещи до и после нажатия кнопки: скан не ниже 600 dpi в TIFF, проверка лица, формы и текста по оригиналу, честная подпись о том, что сделал ИИ.

Начните со «Стандартной реставрации» в инструменте «Восстановление старого фото», цвет добавляйте отдельной версией, а цифровой шум снимайте в «Улучшить качество фото». Оба инструмента работают в Umnik AI из одного аккаунта, а оригинал после скана возвращается в конверт, а не в рамку.