林肯的黑白照皺紋好多?「時光旅行重攝」AI 技術,讓歷史人物照片更真實

林肯知名黑白照絕大多數人看了,都覺得他皮膚有很多皺紋、看起來比真實面貌蒼老,這就是因為正色底片無法呈現「次表面散射」效應。
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▲Photo Credit: 擷取自官網
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以前的黑白影像或黑白照只能呈現部分色譜,因此無法準確傳達出影中人的真實相貌;但利用 AI 人工智慧技術的著色方法,甚至可以讓美國前總統林肯的老照片翻修,變得像是用現代相機拍出來的照片!

黑白照無法呈現「次表面散射」效應

根據 GIZMODO 報導,1970 年代之前的黑白膠卷多半屬於正色(orthochromatic)底片,因此除了暖色調色譜之外,都會對所有可見光都感光。

後來,科學界發現有所謂的「次表面散射」(sub-surface scattering)效應,當光線照射到人體皮膚後,雖然有些光會反射,但也有些光會穿透表面並從內部照亮皮膚,讓皮膚上的皺紋等自然特徵變得較不明顯。

這個效應廣為人知後,連帶讓之後的電腦圖學(computer graphics)產生革新變化,使虛擬成像可以看起來更逼真。儘管如此,正色底片仍然無法呈現次表面散射效應。

例如,以林肯那張知名的黑白照來看,絕大多數人都會覺得他的皮膚似乎有很多皺紋,看起來比真實面貌蒼老,這就是因為正色底片無法呈現次表面散射效應。

AI 技術應「呈現真實」,而非「淡化歷史」

而美國華盛頓大學、加州大學柏克萊分校以及專注於機器學習的研究團隊 Google Research 最近發表一篇論文,採用現今的人像數位照片資料庫來讓 AI 人工智慧進行機器學習,進而產出擁有原本黑白照片特徵、但被成功著色的彩色照片。

他們把這個技術稱為「時空旅行重攝」(Time-Travel Rephotography)技術,有興趣的讀者可以到他們的 github 官網看看。裡面介紹他們如何把知名歷史人物的黑白照片透過 AI 人工智慧轉成彩色照片,範例包括男性、女性、老人與小孩,甚至還可以看到亞洲臉孔毛澤東的範例。

外媒認為,類似「時空旅行重攝」這種 AI 人工智慧技術,可以讓存在電影、電視或黑白照片裡的歷史人物,其真實面貌重現在大家眼前。

但更重要的是,這類技術是為了呈現「真實」而非竄改歷史。因此,如果像之前藝術家把柬埔寨紅色高棉政權受害者原本面無表情的照片,用技術加上微笑表情,就有刻意淡化歷史事件的疑慮。

核稿編輯:Chirs

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我把教室 FUN 大了!打造以孩子為中心的智慧校園

近年教育部致力推動國內中小學打造「智慧校園」與「智慧教室」,讓科技工具成為老師創新的助力,不但讓第一線教師更願意用活潑的互動教學取代傳統「老師講、學生聽」方式,學生也紛紛回饋「上課變好玩了!」,達到縮短數位落差、培育跨域數位人才,實現智慧國家、落實數位平權的目標。
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Photo Credit:兔包
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身處 21 世紀的我們,面對快速變遷的世界,學習新知與適應環境的方式都需要改變。由美國教育機構率先提出的「21 世紀技能」(21st Century Skills),包括創新的思考能力、獲取資訊及使用資訊科技的能力、溝通與團隊協作能力等,這些能力被認可為本世紀每個人都應該具備的基本技能。由此可知,具備資訊科技能力重要性大幅提升。

因此,越來越多的世界各國教育政策朝向結合新興科技的素養教育方向發展,台灣科技教育也不落人後,藉由前瞻基礎建設「校園數位建設推動計畫」的著力點,希望數位學習工具普及成為師生上課的好幫手,打造智慧學習環境。推動過程中發現,當校園數位基礎建設到位,不但第一線教師更願意用活潑、創新的互動教學取代傳統的「老師講、學生聽」,學生也紛紛回饋:「上課變好玩了!」

智慧教室 把學習的快樂還給孩子

根據教育部調查顯示,當學校教室的資訊基礎環境提升,教師開始將數位科技融入教學,有高達 80% 學生覺得課程變得有趣並能了解上課內容;而在課堂互動方面,約 70% 學生喜歡跟老師或同學進行互動,更覺得能夠專心上課;且有超過 60% 學生覺得使用資訊科技設備進行作業發表時有成就感。

校園數位建設推動計畫主持人政大資科系李蔡彥教授表示,全台灣有 6 萬多間教室,目前執行團隊已輔導完成近 5 萬間智慧教室的建置。「當我們剛開始到學校訪視,最常聽到老師反應的問題是網路不穩、投影看不清楚」,授課品質不佳,學生提不起興趣,即使老師想嘗試新的教學法也有困難,「這些設備對都市學生來說可能都很基本,卻不是每個偏鄉孩子都能擁有的權益。」

李蔡彥說,數位基礎建設的內容很廣泛,不同縣市、不同學校有不同的需求。「我們也希望透過這次全面性的檢視,了解各縣市學校的數位落差,再去彌補起來。」李蔡彥舉例說,有的學校不是每間教室都有投影機和 WiFi,那就要優先購買這些設備;有的學校教室顯示器材已經很不錯,又打算發展特色課程,就可以考慮採購平板、增建虛擬實境等。「現在全國有 40% 教室都已經裝了大尺寸觸控螢幕,教材呈現更多元,師生互動更活潑,孩子反應都很熱烈。」

應用數位科技 點亮教師手中的魔杖

宜蘭松羅部落學校(宜蘭縣大同國小松羅分校)全校僅有 35 名學生,許多孩子來自單親或隔代教養的家庭,數學科林政琦老師一直希望能突破教學瓶頸,提升孩子的學習動機,嘗試過各種方法都失敗。

參與「校園數位建設計畫」輔導後,採用平板搭配民間教育平台(如均一教育平台)教育雲等數位平台輔助教學,有了很大的改變。「我們上課很少用課本,但我進步很多」、「不懂的地方可以看影片複習,一直看到懂為止」、「可以跟同學討論,分享我的想法,聽不懂沒關係,不會被罵」松羅分校的孩子們說道,神情充滿自信。

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連江縣立中正中小學也藉由前瞻計畫的挹注提升網路環境,將各班全面改建為智慧教室。比方說,電子講桌可以存放各年級教材,學生不用再扛一堆課本上學。而有了穩定的網路,更能發展遠距教學,例如國中部就與台北市的數位學習中心中崙高中合作視訊教學,國小部則有台大國際學伴交流等,讓偏鄉孩子有更多機會。

此外,李蔡彥教授更提到,3 年多前全台所有國中小的網路管理業務多由資訊組長或資訊老師處理,是一大負擔,現在透過專業團隊設計智慧網管,能夠快速查找、診斷、排除甚至預測網路問題,輕鬆維護學校網路暢通,降低維運成本,「這應該是全世界的創舉。」

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