人工智能告诉你如何像伦勃朗一样绘画

多年来，策展人一直尝试利用最新技术帮助现代观众与数百年前的艺术建立联系——而荷兰艺术家伦勃朗·范·赖恩的画作正是其中的焦点。一些策展人甚至使用类似于智能手机上 Snapchat 滤镜的应用程序，让这位荷兰黄金时代的自然主义杰作看起来更加栩栩如生。

“我们的画作在夜晚活过来了！”阿姆斯特丹国家博物馆（收藏了伦勃朗大部分作品）的官方 Instagram 账号在一篇帖子中开玩笑说，展示了这种技巧。17世纪的肖像画通常已经与观众对视，但现在，多亏了深度伪造技术，它们也能眨眼和移动了。这至少可以说令人感到不可思议。

尽管这些深度伪造能带来诱人的营销活动，但从科学角度来看，它们并非开创性的。如果我们要更深入地探讨艺术与人工智能之间的关系，我们必须转向其他更精密的科研项目，这些项目将伦勃朗作为他们的个人试验对象。

聚合伦勃朗

2014年，微软的数据科学家团队与人工智能和3D打印专家合作，构建了一个能够以伦勃朗无与伦比的风格创作出类似伦勃朗画作的计算机程序。这个名为“下一位伦勃朗”的项目始于一个卷积神经网络（一种用于图像识别的人工神经网络）获得了包含伦勃朗作品高分辨率图形的150GB海量数据库。

在筛选这些课程内容时，该网络学会了识别形状和颜色的组合，以代表它们所对应的真实物体。程序分析了画作中67个共同特征——包括鼻子、手和眼睛——然后将各种图像融合在一起，通过3D打印出研究人员所谓的“原创”伦勃朗作品。

这幅肖像画是否能真正被视为原创，已成为一个争论的焦点。毕竟，它既不是凭空想象，也不是根据真实生活绘制，而是从伦勃朗浩瀚的作品中提炼出来的。艺术评论家乔纳森·琼斯在《卫报》中反驳道：“一台电脑如何能复制伦勃朗为他的爱人亨德里克耶·斯托弗尔斯所绘肖像中的人性？它首先得和她上床才行。”

虽然“下一位伦勃朗”项目并未达到其团队所期望的创意人工智能里程碑，但它确实帮助我们从一个不同的角度看待伦勃朗。画家画布的详细3D扫描揭示了他施加笔触压力最大的地方。皮肤通常具有光滑细腻的质感，而伦勃朗则倾向于为服装施加粗犷、富有情感的笔触，尤其是在他职业生涯的后期。

或许最重要的是，这个为期两年的项目为另一个更近期的尝试奠定了基础，即利用人工智能的力量来模仿伦勃朗的天才。2019年，阿姆斯特丹国家博物馆启动了一项耗资数百万美元的修复任务，名为“夜巡行动”。今年早些时候，修复人员利用计算机技术重现了这幅同名画作中几个世纪前丢失的部分。

将复制品变成原作

在17世纪，负责阿姆斯特丹市政厅的政客们得到了伦勃朗的《夜巡》。当它无法安装到新主人选择的墙壁上时，他们将这位艺术家最著名的画作的四个边缘都切掉了。

这些美学上的调整彻底改变了其整体效果。画作最左侧缺少了两个人物，使得弗朗斯·班宁·科克船长从侧面移到了中央，打乱了伦勃朗的构图。同时受损的还有一个优雅的栏杆，捕捉到了前述船长的影子，这本可以给原本静态的队伍一种向前的动感。

为了让参观者能够体验伦勃朗最初构思的《夜巡》，荷兰国家博物馆召集了其高级科学家罗伯特·埃德曼，利用一个神经网络来修复这些失传已久的部分，这个神经网络能够做到人类双手无法完成的事情：将伦勃朗原作的绘画复制品转化为尽可能接近真实的作品。

“下一位伦勃朗”项目的研究人员可以重复利用旧画作，而埃德曼则不得不利用《夜巡》的仿制品。伦勃朗的同辈格里特·伦登斯在原作外边缘被移除之前复制了这幅画作。尽管伦登斯忠实地再现了每一个细节，但他的艺术风格与伦勃朗截然不同，以至于埃德曼无法简单地将这个版本复制到原作上。

在调整了两幅画的视角以确保它们完美重叠后，埃德曼要求一个神经网络将伦登斯复制品中的随机瓷砖转换成伦勃朗的风格。然后，他对神经网络的每一次尝试进行评分，直到其输出甚至能骗过艺术评论家。此时，埃德曼要求人工智能重绘伦登斯《夜巡》的外边缘，然后他将这些边缘粘贴到伦勃朗的原作上。

不同的机器学习方法

“下一位伦勃朗”项目所用的人工智能通过追踪多幅作品之间的相似性来提升自身，而埃德曼的神经网络则通过比较两位独立艺术家的作品进行学习。通过注意到伦勃朗与伦登斯的不同之处，该网络推断出每位画家风格的独特之处。然后，它将这些知识应用于复制品中缺失的部分。

通过计算机程序观察伦勃朗，人类可以发现肉眼可能忽略的细节。例如，在“翻译”伦登斯的复制品时，神经网络用更暗沉、更柔和的色彩取代了复制品中饱和度较高的调色板。它还增强了光影之间的对比度。在艺术界，这种技术被称为“明暗对比法”，是伦勃朗最喜欢的技巧之一。

实践明暗对比法是一回事，理解它的含义又是另一回事。埃德曼的人工智能是否能像伦勃朗这样的艺术家一样把握这项技术的审美品质？可能不能。一个更合理的解释是，该软件发现加强光影对比能获得埃德曼更高的评分，所以它一直这样做。

一旦人工智能将复制品中缺失的部分翻译成伦勃朗的风格，它们就被打印在画布上，并覆盖上一层类似于原作的光泽。这些缺失的部分没有与人与机器的作品拼接在一起，而是被附着在距离原作《夜巡》不到一英寸的板子上，但并未实际接触原作。

埃德曼说，他从小就非常钦佩博学多才的列奥纳多·达·芬奇，因为达·芬奇能够在多个学术领域取得突破。当被邀请加入“夜巡行动”时，这位程序员看到了一个难得的机会，通过将他的编程知识与对艺术的热爱结合起来，做同样的事情。