Software hilft bei Restauration historischer Gemälde

Ende letzten Jahres startete unter Leitung von Prof. Dr. Peter Markowich am Institut für Mathematik der Universität Wien das Projekt „Mathematical Methods for Image Analysis and Processing in the Visual Arts“. Dabei geht es darum, das Restaurieren, Produzieren und Präsentieren bildender Kunst mit Hilfe komplexer mathematischer Rechenmodelle entscheidend zu verbessern.

Derzeit werden die im Jahr 1398 entstandenen Neidhart-Fresken in Wien restauriert. Sie wurden vor 27 Jahren bei Renovierungsarbeiten wiederentdeckt. Durch Übermalung und den hohen Salzgehalt der Wände sind heute Teile der Bilder völlig zerstört. Die komplexe Software soll am Bildschirm verschiedene Ergänzungsvarianten der Fresken durchspielen. Daraus können die Restauratoren dann die vermutlich originalgetreueste Rekonstruktion auswählen.

„Die Arbeit an den Lösungen für die Bildanalyse und Bearbeitung erfordert neue analytische und numerische Zugänge“, so Markowich. Diese neue Mathematik auf den Gebieten der nichtlinearen partiellen Differentialgleichungen und der Variationsrechnung ist Markowich letztendlich das Wichtigste: „Bilder sind eine wichtige Inspiration für mich. Ich bin leidenschaftlicher Fotograf. Aber zuallererst bin ich Mathematiker.“

Die neue Software soll Kanten, Ränder und Übergänge im Bild erkennen und ihre möglichen Fortsetzungen im zerstörten Bereich berechnen können. Im Gegensatz zu Programmen wie Photoshop soll das neue Programm seine Stärken vor allem bei großflächigen Ausbesserungsarbeiten entfalten. Es berechnet den Bildinhalt, der am wahrscheinlichsten dem Original entspricht.

Auch auf dem Gebiet der Präsentation beschädigter Kunst könnte die geplante Software neue Wege eröffnen. Üblicherweise macht man in der Restauration Ergänzungen am Original oder hängt ein Bild daneben, auf dem rekonstruiert wurde, wie das Original einmal ausgesehen haben könnte. Ein Programm, mit dem die Besucher auf Bildschirmen mehrere Rekonstruktionsvarianten durchspielen können, würde die Originale schützen. Zudem würde es den verändernden Einfluss, den eine Rekonstruktion immer hat, deutlicher vermitteln.

Weitere Einsatzmöglichkeiten für seine mathematischen Werkzeuge sieht Markowich in der Produktion von Kunst: Ein Teilprojekt beschäftigt sich mit dem Modifizieren von Lichtinstallationen. Mit der kommerziellen Verwertung der Ergebnisse will sich Markowich in einem eigenen Projekt beschäftigen. Angedacht sind die Entwicklung eines Photoshop-Plugins und die Vermarktung der Software an Museen, Auktionshäuser und Galerien. (Detlef Scholz)