Generar Fotos de Alta Fidelidad HDR con Inteligencia Artificial (I.A.) usando CDM = Modelo de Difusión en Cascada

Estimado Amigo Gráfico

Un importante progreso técnologico es el uso de la Inteligencia Artificial (I.A.) en el procesado / revelado o generación de fotos digitales. Más bien se usa para intensificar y perfeccionar fotos de baja resolución hasta llegar a fotos de alta fidelidad HDR (High Dynamic Range) 4K sin el pelígro de ruido o moiré digital en el procesado.

IMAGENES CDM DE ALTA FIDELIDAD

Son imágenes digitales con procesado de CDM (Cascaded Diffusion Model). Los modelos de difusión en cascada son conductos a generar imágenes digitales de resolución y calidad de imagen creciente.

Por medio de aplicar repetetivamente el modelo de difusión es posible de aumentar la resolución con cada repetición intensificando también la calidad del imagen en resolución, saturación de color y nítidez.

Estos resultados se consiguen con modelos generativos puros sin ningún clasificador. Se introduce el aumento de acondicionamiento por medio de un procesado CDM junto con Inteligencia Artificial, una técnica de aumento de datos fundamental para lograr una alta fidelidad como resultado.

Imágenes HDR generadas por CDM e I.A.

La síntesis natural de imágenes es una tarea de aprendizaje automático (ML Machine Learning) ideal para aplicar como ayuda un modulo de Inteligencia Artificial como herramienta de ejecución.

SUPERRESOLUCION SR

Un ejemplo es la superresolución de imágenes (formato SR3, un formato CDM), en la que se entrena un modelo para transformar una imagen de baja resolución en una imagen detallada de alta resolución.

La superresolución tiene muchas aplicaciones que pueden ir desde restaurar viejos retratos familiares, mejorar los detalles de imágenes médicas o hasta convertir originales de baja resolución en muestras de alta resolución para su reproducción por ejemplo en productos impresos.

¡NO MAS INTERPOLACION – NO MAS MOIRE DIGITAL!

Los modelos de difusión, propuestos originalmente en 2015, han experimentado un reciente resurgimiento en el interés debido a su estabilidad de entrenamiento y sus prometedores resultados de calidad de muestra en la generación de imágenes y audio en combinación con una red neuronal de Inteligencia Artificial como herramienta de ejecución.

Por lo tanto, ofrecen compensaciones potencialmente favorables en comparación con otros tipos como los modelos matemáticos de interpolación.

Imágenes HDR generadas por CDM e I.A.

FUNCION DE CDM

Los modelos de difusión en cascada funcionan de la siguiente forma:

• primero corrompiendo los datos originales agregando progresivamente ruido gaussiano, borrando lentamente los detalles de los datos hasta que se convierten en ruido puro

• segundo entrenando una red neuronal de Inteligencia Artificial (I.A.) para revertir este proceso de corrupción.

La ejecución de este proceso de corrupción inversa sintetiza datos a partir de ruido puro eliminándolo gradualmente hasta que se produce una muestra limpia de resolución aumentada y color más saturada natural todo basado en los “recuerdos” digitales programados en la I.A.

Un modelo de difusión en cascada comprende múltiples modelos de difusión que generan imágenes de resolución creciente, comenzando con un modelo de difusión estándar a la resolución más baja, seguido de uno o más modelos de difusión de superresolución que sucesivamente muestrean la imagen y agregan detalles de mayor resolución hasta llegar al máximo de imágenes HDR por ejemplo en 4K.

Es muy importante mencionar que estas imágenes HDR nada que ver con imágenes HDR del pasado generados por medio de los modelos matemáticos viejos como interpolación.

Generación de originales con diferentes resoluciones en cascada con I.A.

APLICACION EN LA INDUSTRIA DE IMPRESION (PACKAGING)

Finalmente se logra con la tecnología CDM para fotografías digitales en formato original RAW o DNG una saturación natural pero aumentada y una gama de color muy intensificada combinado con una excelente nítidez.

Producción offset autónoma con Inteligencia Artificial activada

En la impresión offset necesitamos usar la gama extendida de colores por medio del proceso de impresión con 7 colores CMYK(K) y OGV junto con el Perfil ICC genérico de FOGRA 55. Adicionalmente es importante de usar una trama estocástica XM – significa variación del díametro y de la distancia de un micropunto de trama entre 5 micras y hasta 35 micras (1μ = 1/1000 mm) para asegurar una alta gama de color y excelente nítidez.

Además es de gran ventaja de usar un sustrato estucado con una alta cantidad de OBAs (Optical Brightness Agents) para intensificar los colores de las imágenes de alta fidelidad HDR.

MODELOS DE DIFUSION VERSUS MODELOS DE INTERPOLACION

Como se trata de un proceso de alta fidelidad en la reproducción es muy necesario que la prensa offset este impecablemente calibrada y estandarizada por ejemplo bajo las fáciles reglas, sugerencias y procedimientos de la Norma ISO 12647-2.

Las imágenes CDM – por ejemplo fotos HDR en 4K – que ya no se pueden logar con modelos matemáticos como la interpolación para potenciar la calidad y resolución de originales de mucho menor resolución. Para evitar ruido o moiré digital NO se deben usar fotos con compresión de los datos digitales por estos modelos viejos (p.e. JPEG).

La aplicación para la gráfica es que las fotos procesadas por CDM podemos reproducir en tecnología offset usando gama extendida y trama estocástica híbrida tipo XM digital/digital para logar la necesaria nítidez, resolución y saturación natural aumentada de la imagen digital de alta fidelidad.

Gama extendida visible del Perfil FOGRA 55

Meta es de lograr una calidad muy parecida a la reproducción de fotos en las mejores pantallas actuales de los Smartphones, Ipads o Laptops de última generación pero en la gráfica de forma impresa sobre papel, cartulina o cartón con alta cantidad de OBAs en el estuco.

La diferencia entre la imagen en pantalla y la imagen en papel se reduce sustancialmente y confirma el impreso como medio moderno de reproducción paralelo a las pantallas digitales.

Lógico que aplicar esta nueva tecnología no va a ser fácil para todos los impresores y solo pocas empresas gráficas van a lograr de perfeccionar este proceso de imágenes digitales de alta fidelidad HDR procesado por CDM pero es un elemento indispensable muy importante y clave para diferenciarse por medio del impacto visual y emocional en el mercado del Packaging.

Con cordiales saludos gráficos

Rainer Wagner
http://www.druckblog.org
http://www.rainerwagner.com

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Gracias a

Emmanuel Calvo Canossa
Querido amigo costarricense y apreciado colega gráfico de muchos años en temas de imágenes tramados digitalmente y color digital quien públicó en su sitio los nuevos desarrollos de la tecnología CDM, punto de vista para la conversión de bibliotecas digitales de fotos viejas y lograr de convertirlas en fotos de alta calidad digital.

Google Research
Manteniendonos informados y seguir a los últimos desarrollos (en 2021) del proyecto del 2015 afinando la tecnología CDM para intensificar originales digitales de baja resolución hasta hacia imágenes HDR de alta fidelidad.

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~ por rainer.wagner en 5 septiembre 2021.

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