L’unione fa la forza, anche nella difficile arte della computazione fotografica

di Nicola D’Agostino

Nel film Blade Runner di Ridley Scott c’è una scena tanto famosa quanto discussa: l’investigatore Rick Deckard (interpretato dall’attore Harrison Ford) risale ad uno dei “replicanti” grazie un dettaglio cruciale… magicamente estratto con ripetuti ingrandimenti e equalizzazioni da una piccola foto. Chiunque abbia provato a stampare o espandere un’immagine presa da una pagina web si sarà però scontrato con la dura realtà, che ci fa tornare con i piedi per terra e incrina la “magia” del cinema.

Fantascienza?

L’ingrandimento delle immagini in mancanza di una risoluzione adeguata è una tecnica dai risultati estremamente frustranti. Si può rendere più nitido qualche dettaglio ma se l’informazione non c’è inutile ridimensionare, ingrandire e fare zoom: il risultato sarà un’immagine impastata o un bel primo piano di quei grossi amici quadrati noti come pixel.
In altre parole è impossibile recuperare grosse moli di informazioni se queste non ci sono già nell’immagine. O in un’immagine simile.

Tante piccole immagini in fila

È questa la chiave di volta di una invenzione della MotionDSP che si basa non su singoli scatti ma su sequenze o su filmati da cui riesce a recuperare dettagli per migliorare anche le immagini più sfocate ed impastate.

La tecnologia sfrutta fino a 25 inquadrature dello stesso oggetto ma ne bastano anche cinque o sei e vanno bene riprese come anche una serie di foto, purché non siano identiche ma varino nell’angolatura. Tra i risultati ottenibili ci sono rimuovere scalettature e degli artefatti tipici della compressione, rendere più vivi colori, ma soprattutto aumentare la risoluzione, dettagli e magari rendere leggibile del testo che era sfuocato.

Il nostro agente a Santa Cruz

La MotionDSP è nata nel 2005 e la sua tecnologia ha avuto origine all’Università della California a Santa Cruz ma lo sviluppo è in buona parte fatto anche in Europa, in Serbia per l’esattezza.
Un piccolo ma significativo dettaglio è da dove vengono i finanziamenti: dalla In-Q-Tel, che è un fondo di investimento tecnologico della… CIA. Sì, l’agenzia di intelligence degli Stati Uniti finanzia pubblicamente aziende e tecnologie e quella della MotionDSP è chiaramente molto interessante per chi è interessato a far emergere piccoli particolari da fotografie fatte in pessime condizioni o con parecchio di disturbo.
Secondo le dichiarazioni rilasciate da un video a 320 x 240 pixel si può ottenere un’immagine a risoluzione da 1280 x 1024 pixel o una foto panoramica.

Aggiusta il filmato

Le invenzioni della MotionDSP fortunatamente non sono prerogativa di spie e addetti in camice bianco. Da qualche tempo sono disponibili a tutti sotto forma di un sito web, FixMyMovie.

FixMyMovie è stato presentato in anteprima lo scorso autunno 2007 alla manifestazione Demo e poco dopo, anche grazie a nuovi fondi, è divenuta disponibile la sua prima incarnazione per aggiustare i filmati amatoriali, a costo zero. Una volta registratisi si può spedire via email o fare l’upload di un video le cui dimensioni e risoluzione massima devono essere di 15MB e 352 x 288 pixel (CIF): sostanzialmente i filmatini fatti con cellulari o fotocamere digitali economiche.

Cosa si può fare

Tra le migliorie digitali offerte da FixMyMovie ci sono il quadruplicare la risoluzione e l’aumentare il framerate, ad esempio da 7.5 si sale a ben più rispettabili 15 al secondo. Al tempo stesso verrà eliminato e spianato più possibile ogni aliasing, migliorata l’illuminazione e in generale resi più nitidi tutti dettagli. Il risultato poi si può scaricare sul proprio computer o pubblicare direttamente su YouTube o negli spazi per video di Blogger o MySpace.

Un aiutino dall’intelligenza artificiale

In Blade Runner lo strumento usato da Harrison Ford per scavare nell’immagine si chiama Esper ed è un’esclusiva (fantascientifica) degli investigatori dotata di intelligenza artificiale. La descrizione ufficiale che l’Esper è un “prototipo avanzato per l’esame di video e fotografie” che “si basa su algoritmi probabilistici” e permette di fare zoom bel al di là di quanto si potrebbe normalmente ma anche di avere una “vista tridimensionale” della scena che coglie i riflessi su superfici e mostra anche ciò che è celato dietro angoli ed altri ostacoli”. E se non bastasse invece di azionare filtri o menù e finestre di dialogo via tastiera o altro dispositivo tutte le operazioni si effettuano a voce.

Da Internet alla TV

Tra i possibili utilizzi della tecnologia di MotionDSP c’è quello di gettare un ponte un po’ più solido tra Internet e televisione. C’è infatti molto interesse per portare i contenuti video della Rete nel salotto digitale ma uno dei problemi con cui ci si scontra è la bassa qualità e piccola risoluzione dei filmati che si possono trovare su servizi come YouTube. Il software di equalizzazione di FixMyMovie può essere la soluzione e ci sono già alcune trattative in corso. I risultati non si vedranno subito però per una questione di potenza. Attualmente l’elaborazione dei video richiede diverso tempo ed è sostanzialmente in differita. Per avere risultati visualizzabili in tempo reale gli occhi sono puntati sulle prossime e più accessibili generazioni di computer con processori multicore.

Una versione di questo articolo è stata pubblicata su "Hacker Journal" n. 149 del 17 aprile 2008