Inteligência artificial é utilizada para restaurar o filme da chegada do homem na lua de uma forma que nunca foi possível antes – Imagem: NASA

Em 20 de julho de 1969, os astronautas da Apollo 11 entravam para a história ao se tornarem os primeiros humanos a pisarem na Lua. E este evento histórico do homem na Lua, que foi transmitido ao vivo pela TV para o mundo inteiro, pode agora ser visto com a mesma qualidade de uma gravação feita em 2020.

Com a ajuda de algoritmos de inteligência artificial, o dono do canal do YouTube DutchSteamMachine – que é um especialista na restauração de fotos e filmes antigos – conseguiu fazer “mágica” com os filmes originais gravados pela equipe da Apollo. A grande diferença do trabalho do youtuber com a de outras versões “melhoradas” das gravações do Apolo é que o resultado final não possui nenhum tipo de granulação, e passam a impressão de terem sido gravados com câmera HD atuais – e não com o tipo de equipamento existente na década de 1960.

A restauração foi feita utilizando a DAIN (sigla para Depth-Aware video frame INterpolation, ou interpolação de quadros de vídeo com reconhecimento de profundidade em tradução livre), um algoritmo de IA de código aberto que permite processar um vídeo de forma criar novos quadros entre os já existentes, permitindo que se possa deixar um vídeo antigo mais fluído e ajudar a acabar com a granulação da imagem que é uma característica das câmeras mais antigas.

A vantagem desta IA é que, como ela é um software de código aberto, programadores estão sempre lançando melhorias para o programa, o que permite que os resultados obtidos sejam cada vez mais impressionantes. Esta é a mesma IA que, em abril deste ano, foi usado para se restaurar o primeiro filme da história do cinema para uma qualidade 4K, e é uma ferramenta bastante usado pelos restauradores de películas antigas.

Como a chegada do homem na Lua foi restaurada

Neil Armstrong, Buzz Aldrin e Michael Collins foram os astronautas da Apollo 11 que pisaram na Lua em 1969 – Imagem: NASA

O youtuber explicou como fez para restaurar o vídeo da chegada do homem na Lua em uma qualidade nunca antes vista. O primeiro passo foi procurar o melhor vídeo existente sobre o evento – já que, por ser a filmagem de um dos momentos mais importantes da história da humanidade, existem diversas versões já melhoradas da filmagem original para se escolher.

Assim, a versão escolhida para se iniciar o trabalho foi uma de 720p com alto fluxo de bits. Mas ainda havia um segundo obstáculo a se solucionar: a taxa de quadros por segundo. Um dos maiores desafios na restauração de vídeos antigos é que muitas vezes mesmo as sequências restauradas ficam com uma aparência de muitos “cortes” pela forma como o vídeo original é gravado, que pode variar entre 12, 6 ou até mesmo 1 quadro por segundo. E, como muitas vezes esse valor flutua dentro de um mesmo vídeo, foi necessário todo um trabalho de comparação da fala dos astronautas com as imagens do vídeo para desvendar qual é a taxa de quadros usada em cada trecho do vídeo.

A partir daí, cada quadro do filme foi separado em uma imagem PNG e inserido na IA com a taxa de gravação original daquela quadro (1, 6, 12 quadros por segundo) e a quantidade de vezes que o algoritmo precisa multiplicar a velocidade de reprodução para atingir os 24 fps (frames per second, ou quadros por segundo em português), que é considerada como o valor mínimo para que o olho humano consiga ver um vídeo sem notar os cortes entre quadros.

O DAIN então faz a verificação dos quadros inseridos e, baseados neles, criar novos quadros para que o vídeo chegue aos 60 fps, gerando a fluidez necessária para o resultado final.

Por exemplo, entre cada quadro de um trecho gravado a 12 fps, a IA irá inserir 2 novos quadros (porque é necessário aumentar em 2x a velocidade de reprodução para atingir os 24 fps) criados pelo próprio algoritmo dela, usando como base as imagens da gravação original para inferir quais seriam as imagens que existiriam entre esses dois quadros caso eles tivessem sido originalmente gravados nesta configuração. Isso significa que, a partir de 12 quadros reais, a IA irá criar 24 quadros “falsos” com o intuito de deixar a transição entre quadros muito mais fluída para quem está assistindo.

Depois disso, deve-se então aplicar a correção de cor no filme (já que muitas vezes essas filmagens antigas possuem uma espécie de “filtro” laranja ou azul nas imagens filmadas) e sincronizar o resultado obtido com o áudio e, se possível, com outros filmes gravados no mesmo período (no caso de haver mais de uma câmera gravando um mesmo momento).

Valedoitaúnas/Informações Science Alert