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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, et 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'oeuvre 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 les mémoires 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 séparées 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 dans 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 dans d'autres couleurs 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.
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.
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!