This series is aimed at learning to make something of the old photos in my possession, and of others in the public domain due to their age. You, the reader, are welcome to tag along and, I hope, glean some small insight and perhaps an idea or two from time to time. No promises are made as to the quality of the content, or potential errors and omissions. I am a computer scientist, not a true artist or a professional of image restoration. So please take all this as a best effort, but with no firm guarantees — much as is the case of most open-source software. In the previous part of this series, we finished up colorizing an 19th century black-and-white landscape view of the castle of Foix in Southern France. For today’s part, we will change subjects. We work on an early 20th century image, a studio portrait. Paul Trappen, presented as the world’s Strongest Man, was photographed, and the resulting prints sold as a postcard. The result is now available on Wikimedia Commons at address https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Portrait_of_Paul_Trappen.jpg .
Cette série a pour but d'apprendre à faire quelque chose des vieilles photos en ma possession, ainsi que d'autres du domaine public du fait de leur âge. Vous, lecteur, êtes bienvenu pour m'accompagner et, j'espère, glaner quelques petites particularités et une idée ou deux de temps à autre. Je ne fais aucune promesse sur la qualité du contenu, ou sur les erreurs et omissions possibles. Je suis un scientifique en informatique, pas un artiste ou un vrai professionnel de la restauration des images. Aussi, merci de considérer ça comme mon meilleur effort, mais sans garanties fermes, comme c'est souvent le cas dans les logiciels Open Source.
Dans la partie précédente de cette série, nous avons terminé de coloriser une vue du XIXe siècle en noir et blanc du château de Foix dans le sud de la France. Aujourd'hui, nous allons changer de sujet. Nous allons travailler sur une image du début du XXe siècle, un portrait en studio. Paul Trappen, présenté comme l'homme le plus fort du monde, a été photographié, et les tirages qui en ont résulté ont été vendus sous forme de carte postale. Le résultat est maintenant disponible sur Wikimedia Commons à l'adresse https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Portrait_of_Paul_Trappen.jpg.
This image shows us some typical traits of an early 20th century studio portrait. Photographic technique had been rather perfected at the time, and subjects were usually presented in a more-or-less contrived –but lifelike– pose, in front of a suitable background. The use of large surface-area glass plate negatives allowed fine details to show up well. Lighting tends to be good in most cases, with a wide range of shades of gray that fill in volumes nicely. This is clearly the case in today’s exhibit, where the sheer mass of the subject’s arms were of interest. However, some areas of his anatomy –the upper chest and arms– did get washed out a tad by excessive lighting, while the lower face and underarm areas suffer from a slight lack of light. All in all, we have a rather good base from which to start. Once opened in Krita, an initial assessment with a histogram confirms our impression of a globally balanced image, though with some preponderance of lighter pixels. Darker shades are merely represented by the subject’s briefs. The command in previous versions of Krita to show a histogram used to be at menu option “Layer”, then “Histogram”, then “GRAY/Alpha 32 float”. In newer versions such as Krita 4.2, however, it seems to have migrated as a separated dockable window (“docker”), that can be invoked from menu option “Settings”, then “Dockers”, then activate the “Histogram” checkbox:
Cette image nous montre quelques traits typiques d'un portrait en studio du début du 20e siècle. La technique photographique avait été plutôt perfectionnée à l'époque, et les sujets étaient généralement présentés dans une pose plus ou moins artificielle - mais réaliste - devant un arrière-plan approprié. L'utilisation de négatifs sur plaque de verre de grande surface a permis aux détails fins de bien apparaître. L'éclairage a tendance à être bon dans la plupart des cas, avec une large gamme de nuances de gris qui remplissent bien les volumes. C'est clairement le cas dans l'œuvre d'aujourd'hui, où la masse même des bras du sujet était intéressante. Cependant, certaines zones de son anatomie - le haut de la poitrine et les bras - ont été un peu délavées par un éclairage excessif, tandis que le bas du visage et les zones des aisselles souffrent d'un léger manque de lumière.
Dans l'ensemble, nous avons une assez bonne base de départ. Une fois ouvert dans Krita, une évaluation initiale avec un histogramme confirme notre impression d'une image globalement équilibrée, bien qu'avec une certaine prépondérance de pixels plus clairs. Les nuances plus sombres sont simplement représentées par le caleçon du sujet. Dans les versions précédentes de Krita, la commande pour afficher un histogramme se trouvait dans le menu « Layer », puis « Histogram », puis « GREY / Alpha 32 float ». Cependant, dans les versions plus récentes telles que Krita 4.2, elle semble avoir migré dans une fenêtre ancrable séparée (« docker »), qui peut être invoquée depuis l'option de menu « Paramètres », puis « Dockers », puis activez la case à cocher « Histogramme » :
Three superimposed curves representing the red, green and blue components of the image show us the darker colors (in the left-most quarter of the histogram) are slightly lacking, while frequencies rise as we progress towards the right and the lighter shades of each color. This presentation with individual colors separated makes us aware that there is some imbalance between channels, with more yellow and a touch of extra red towards the extreme right. This is easily seen in the original image, with its sepia (reddish-brown) tinge. This is the first alteration we will need to make, to obtain a truly neutral base on which to start working. To reduce the colors in an image, in Krita there is a handy tool called “desaturation”: select menu option “Filter”, “Adjust”, then “Desaturate”. Then try out different options to see which calculation method suits your image best. In this case, I gave the athlete the “Min” setting, which conserves the lowest (darkest) values while soothing somewhat the (slightly) overexposed areas of skin.
Trois courbes superposées représentant les composantes rouge, verte et bleue de l'image nous montrent que les couleurs plus sombres (dans le quart le plus à gauche de l'histogramme) manquent légèrement, tandis que les fréquences augmentent à mesure que nous progressons vers la droite et les nuances plus claires de chaque couleur. Cette présentation avec des couleurs individuelles distinctes nous fait prendre conscience qu'il y a un certain déséquilibre entre les canaux, avec plus de jaune et une touche de rouge supplémentaire vers l'extrême droite. Cela se voit facilement dans l'image d'origine, avec sa teinte sépia (brun rougeâtre).
Il s'agit de la première modification que nous devrons effectuer pour obtenir une base vraiment neutre sur laquelle commencer à travailler. Pour réduire les couleurs d'une image, il existe dans Krita un outil pratique appelé « désaturation »: sélectionnez l'option de menu « Filtre », « Ajuster », puis « Désaturer ». Essayez ensuite différentes options pour voir quelle méthode de calcul convient le mieux à votre image. Dans ce cas, j'ai donné à l'athlète le réglage « Min », qui conserve les valeurs les plus basses (les plus sombres) tout en apaisant quelque peu les zones de peau (légèrement) surexposées.
I then created a new layer, converted its use from “Normal” to “Color”, and then painted in some basic skin color. This technique of merely superimposing a new layer instead of altering the original has its uses, which will become apparent later on. For the background, since we cannot really know what tone backdrop the original studio used, we can only make a reasonable supposition. I went for a rather neutral blue, since that would have given the subject an impression of sky – even though he would have known full well that the exact color would not appear in the photograph. Just these two simple tweaks already give a more lifelike impression than the original. However, we do need to get these first main colors just right. Also, be careful on the boundaries between these colors. Other color limits are not important just yet, since we will need to paint in further colors for details.
J'ai ensuite créé un nouveau calque, converti son utilisation de « Normal » à « Couleur », puis peint une couleur de peau de base. Cette technique consistant simplement à superposer un nouveau calque au lieu de modifier l'original a son intérêt, qui deviendra visible plus tard. Pour le fond, comme nous ne pouvons pas vraiment savoir quel ton le studio d'origine a utilisé, nous ne pouvons que faire une supposition raisonnable. J'ai opté pour un bleu plutôt neutre, car cela aurait donné au sujet une impression de ciel - même s'il aurait bien su que la couleur exacte n'apparaîtrait pas sur la photo. Avec ces deux réglages simples, cela donne déjà une impression plus réaliste que l'original. Cependant, il faut régler correctement ces premières couleurs principales. Faites également attention aux limites entre ces couleurs. Les autres limites de couleur ne sont pas encore importantes, car nous devrons peindre des couleurs supplémentaires pour plus de détails.
But, precisely which colors do we need to use? Without any supplementary information on the subject, we are incapable of knowing what was the color of his hair or eyes, what colors were used for the ribbons of the medals, or even what metal these were made of. With a bit of creative imagination, and keeping to the domain of reason as closely as possible, I opted for reddish-to-light-brown hair, brown eyes, and a mix of basic colors for the ribbons. With some application, we can get to a result similar to this one. I have been using both the standard “basic-1” brush, and the “airbrush-soft” airbrushes, with small sizes down to 5 pixels. At times, lowering the brush opacity has been of help to do finer details such as, for instance, the subject’s eyebrows. Do not forget details such as the subject’s nipples, which are not quite the same flesh color as the skin around them. Once we have these basic colors put in, it is a good time to stand back and take a global view of our image. So far, so well, as it is clearly more realistic than the original sepia-toned black-and-white. However, there are a couple of points that need to be improved. In the first place, the subject is clearly of German origin, so the rather dark complexion is not very realistic. A reddish tint would, perhaps, be more typical of people from Northern Europe, specifically when, as an athlete, the subject would have spent some time out in the open.
Mais quelles couleurs précisément devons-nous utiliser ? Sans information complémentaire sur le sujet, nous ne pouvons pas savoir quelle était la couleur de ses cheveux ou de ses yeux, quelles couleurs ont été utilisées pour les rubans des médailles, ni même de quel métal elles étaient faites. Avec un peu d'imagination créatrice, et en restant le plus possible dans le domaine de la raison, j'ai opté pour des cheveux roux à brun clair, des yeux bruns et un mélange de couleurs de base pour les rubans. Avec une certaine application, nous pouvons arriver à un résultat similaire à celui-ci. J'ai utilisé à la fois la brosse standard « basic-1 » et les aérographes « soft airbrush », avec des petites tailles jusqu'à 5 pixels. Parfois, il a été utile de réduire l'opacité du pinceau pour obtenir des détails plus fins tels que, par exemple, les sourcils du sujet. N'oubliez pas les détails tels que les mamelons du sujet, qui ne sont pas tout à fait de la même couleur chair que la peau qui les entoure.
Une fois que nous avons mis ces couleurs de base, c'est le bon moment pour prendre du recul et avoir une vue globale de notre image. Jusqu'à présent, c'est plutôt bien, car elle est clairement plus réaliste que l'original en noir et blanc sépia. Cependant, il y a quelques points qui doivent être améliorés. En premier lieu, le sujet est clairement d'origine allemande, donc le teint plutôt sombre n'est pas très réaliste. Une teinte rougeâtre serait peut-être plus typique des personnes originaires d'Europe du Nord, en particulier lorsque, en tant qu'athlète, le sujet aurait passé un certain temps en plein air.
To solve this setback, I put in two more layers. One went between the original image and the color layer, and was set to “lighten”. On it, I lightly airbrushed some white (using 20% opacity) on the darker parts of the subject’s face and hands, thus removing part of the shadows that the original photographer had left due to his lighting solution. The second new layer was set up on top of the color layer, as a separate “normal” layer. On it, I airbrushed –also, lightly– some red on the same spots. Thus, we get a slightly reddish tinge to facial shadows, and on the arms and hands. Some observations of modern, color, photographs show that this is more “normal” when the subject is a person with a light-colored skin tone. The other problem can be related to the texture of the photographic paper originally used to print the image. When the postcard was photographed digitally in modern times, the relief on the surface of the paper shows up as a fine corrugation mark, present on the whole surface. It is not especially problematic on the blue background since the backdrop used would have been made of some cloth, and could very well have had some texture to it. But the end result is not very realistic on bare skin, or the metal of the medals.
Pour résoudre cette question, j'ai mis deux calques supplémentaires. L'un a été placé entre l'image d'origine et le calque des couleurs et a été réglé sur « éclaircir ». Sur celui-ci, j'ai légèrement aérographié du blanc (en utilisant une opacité de 20 %) sur les parties les plus sombres du visage et des mains du sujet, supprimant ainsi une partie des ombres que le photographe d'origine avait obtenues par son choix d'éclairage. Le deuxième nouveau calque a été installé au-dessus du calque des couleurs, en tant que calque « normal » distinct. Sur celui-ci, j'ai aérographié - légèrement également - du rouge sur les mêmes endroits. Ainsi, nous obtenons une teinte légèrement rougeâtre sur les ombres du visage, ainsi que sur les bras et les mains. Certaines observations de photographies modernes en couleurs montrent que cela est plus « normal » lorsque le sujet est une personne au teint clair.
L'autre problème peut être lié à la texture du papier photographique utilisé à l'origine pour imprimer l'image. Lorsque la carte postale a été photographiée numériquement de nos jours, le relief sur la surface du papier apparaît comme une fine marque d'ondulation, présente sur toute la surface. Ce n'est pas particulièrement problématique sur le fond bleu car le fond utilisé aurait été fait de tissu, et aurait très bien pu avoir une certaine texture. Mais le résultat final n'est pas très réaliste sur une peau nue, ni sur le métal des médailles.
To remove this texture, I worked only on the original image, leaving the color layers as they were. In Krita, there is a tool to do this: choose menu option “Filter”, “Enhance”, then “Wavelet noise reducer”. This has been specifically made to reduce periodic noise effects in the image. I got good results with a threshold setting of 20, up from the default setting value of 7. The tool cannot get rid completely of the texture without erasing some of the image details, but if used with care can eliminate most of the paper texture. The final image can then be cropped to suit, and compared to the original: Big Paul now almost seems real once more. Interested readers may wish to download this photo, and try their own combinations of colors. Which are the most realistic, taking into account the geographical context and time period? In the next part of this series, we will be working on another portrait – but this one will not be a photographer’s work from the early 20th century but, rather, a very typical effort from the late 1970s when technology had changed and color photography had become more commonplace. Until then, take care!
Pour supprimer cette texture, j'ai travaillé uniquement sur l'image d'origine, en laissant les couches de couleur telles quelles. Dans Krita, il existe un outil pour ce faire : choisissez l'option de menu « Filtre », « Améliorer », puis « Réducteur de bruit d'ondelettes ». Celui-ci a été spécialement conçu pour réduire les effets de bruit périodiques dans l'image. J'ai obtenu de bons résultats avec un paramètre de seuil de 20, par rapport à la valeur par défaut de 7. L'outil ne peut pas se débarrasser complètement de la texture sans effacer certains détails de l'image, mais s'il est utilisé avec soin, il peut quasiment éliminer la texture du papier.
L'image finale peut ensuite être recadrée à votre convenance et comparée à l'original : Big Paul semble maintenant presque réel.
Les lecteurs intéressés peuvent souhaiter télécharger cette photo et essayer leurs propres combinaisons de couleurs. Quels sont les plus réalistes, compte tenu du contexte géographique et de la période ?
Dans la prochaine partie de cette série, nous travaillerons sur un autre portrait - celui-ci ne sera pas un travail de photographe du début du XXe siècle, mais plutôt un effort très typique de la fin des années 1970, lorsque la technologie a changé et que la photographie couleur est devenue plus courante. D'ici là, prenez soin de vous !