本文是一篇艺术论文，本文首先梳理了与图像上色相关人工智能技术的文献和研究以及电影上色的历史，来寻找电影上色与人工智能之间的契合点。
第一章人工智能技术与电影上色的契合
第一节相关概念和原理
一、人工智能
人工智能（Artificial Intelligence，AI），又叫机器智能，是指由机器表现的智能，而不是由包括人类在内的动物展示的自然智能。人工智能研究的基本内容包括知识表示、机器感知（计算机视觉和计算机听觉等）、机器思维、机器学习、机器行为等。人工智能的理想目标是它能够合理化并采取最有可能实现特定目标的行动。
当前的人工智能研究仍处在弱人工智能的阶段，应用于解决特定领域的问题，而具有自我意识的通用型强人工智能尚无法实现。自八十年代第二波浪潮以来，经过近三十年的攻关，人工智能已在图像识别、语言识别、自然语言处理等领域都获得了广泛应用。
二、神经网络
神经网络通常指代的是人工神经网络（Artificial Neural Network，ANN），灵感来源于生物大脑系统中的信息处理和分布式通信节点。它与生物大脑的不同之处在于，人工神经网络往往是静态的和象征性的，而大多数生物体的生物大脑是动态的、可塑的和模拟的。人工神经网络由多个人工神经元（Neurodes）组成，每个神经元都是一个节点，它通过与生物轴突-突触-树突连接相类似的形式与其他节点连接。每个人工神经元都有输入，并产生一个输出。每个链接都有一个权重（Weight）值，它决定了一个节点对另一个节点的影响程度，相当于神经网络的记忆。Warren McCulloch和Walter Pitts(1943)通过创建神经网络的计算模型开启了这一学科的研究。人工神经网络可以通过在计算机上模拟一个神经元网络模型来创建。通过模拟真实神经元过程的算法，让网络“学习”解决许多类型的问题。
第二节电影上色的历史
一、色彩对电影的意义
色彩作为一种视觉元素进入电影之初，就是为了满足人们在银幕上“复原物质现实”①的愿望。在黑白电影的时代，受胶片技术所限，当时的观众只有通过想象，来还原银幕形象的真实色彩。而早期的电影创作者们，则通过各式各样的手工上色技巧，来实现自己尽可能靠近物质现实的艺术构想。
二、电影上色的历史
1、手工上色
为电影上色的行为最初可追溯到20世纪初，最早的电影胶片是正色（orthochromatic）的，只记录蓝光和绿光，不记录红光。由于正色胶片的局限性，默片时期的色彩难以被胶片记录，于是转而通过将色素和颜料涂抹于胶片之上来使电影“拥有”色彩。彩色胶片诞生之前有很多手工上色方法，如纯手绘上色、染色（tinting）和调色（toning）法。染色是指将整个画面染成一种色调，如蓝色表示夜晚，红色表示火焰。调色则是一种化学过程，通过彩色显影剂将构成图像的黑色的银盐颗粒置换成彩色颗粒。William K.L.Dickson和William Heise的《安娜贝拉的蛇舞》、George Méliès的《月球旅行记》等电影，都是由纯手绘上色的。D.W.Griffith的《党同伐异》则是通过染色处理得到不同色调的画面。1905年，法国百代影业（PathéCinema）发明了镂空上色技术（PathéColor），借助镂空模板来为画面中的不同事物分别上色，以便于在相邻帧和多个拷贝中进行重复操作，大大提高了手工上色的效率。
第二章人工智能语境下的上色伦理和上色原则
第一节上色的伦理
黑白电影是否应该上色？八十年代的好莱坞曾围绕这一问题争论不休。争议源于1985年，在卡普拉原本与上色公司就其导演的电影《生活多美好》（It's a Wonderful Life，1946）的上色达成协议后，由于上色公司发现该电影已处于公版领域故撤销了卡普拉的合同和投资，将电影主创排除在上色电影的收益分配之外，由此使得卡普拉转而对上色电影采取彻底反对立场。争议经公众媒体发酵放大后导向了两个阵营的论战，一方是电影创作者和评论家们对于上色电影的版权、道德和美学等的批判，一方是传媒大亨Ted Turner为代表的商人资本和拥有版权的制片厂对于私有财产处置自由的辩论。创作者和评论家一方认为黑白电影里的场景、打光、服装和环境氛围都是专为其特性进行艺术设计和拍摄的，对其进行上色是一种“文化屠杀（culturalbutchery）”、“糟蹋艺术（vandalism）”。而买下了米高梅电影库共3650部电影的Ted Turner则辩称其所做的一切都是为了保护其在米高梅的投资。彼时上色电影市场收益颇丰，CST公司（Color Systems Technology）的第一部上色电影《34街奇缘》（Miracle on 34th Street，1947）于1981年在电视播出，成为当时收视率最高的节目，吸引的观众几乎是前一年黑白版本的三倍，而福克斯公司则通过这一上色电影赚取了60万美元，“差不多相当于这部电影前几年在电视上播出的总和”，由此使得上色公司愈发将目标投向《马耳他之鹰》（1941）、《公民凯恩》（1941）等所谓经典好莱坞影片。而这一计算机上色热潮终归在1988年《卡萨布兰卡》（1942）因上色效果不佳而在收视和碟片市场双双遇冷后逐渐消弭殆尽。
第二节色彩与影像真实感
回顾电影的发展之路，从默片到有声，从黑白到彩色，从2D到3D，电影始终在向着影像真实感的方向增强。
影像的真实感，是指电影在影像方面的写实主义风格，源自“摄影影像具有的独特的形似范畴”，是对电影艺术照相和记录本性的强调。正是由于“摄影的得天独厚，使其能够把客体如实地转现在它的摹本上”，通过摄影的客观性赋予影像以令人信服的力量，在银幕上再现客观世界的真实幻像。
而在数字时代，计算机生成技术已经可以制作出现实中不存在或无法拍摄的事物的图像，此时影像的真实就不是真正客观的真实，而是观众观看的心理感受，是一种感知上的真实，但它仍是以人类依靠视觉所看到的客观世界存在的真实景物为参照的。感知真实是影像与观众之间的一种默契，非真实的画面可以通过组织光影、色彩、质感、运动和声音来尽可能地逼近客观世界，以影像的合理性来迎合观众对客观世界的视觉经验，使观众感受到真实。因此，电影的影像可以是客观上虚构的、非真实的，而仍然具有感知上的真实。色彩本身就是光通过人的视觉器官使大脑视觉神经产生的一种感知。
色彩进入电影，使得画面不再只是黑、白、灰的影调再现，而是提供了能再现一个更加完整的客观世界形象的机会。但默片时期手工上色得到的色彩，往往呈现一种独立于对象的魔幻感，是“为色彩而色彩”的展示，“色彩成为生动的感官体验，而不是现实的反映”①。而彩色胶片诞生初期，“像有了声音就滥用声音一样，人们找到了色彩就滥用色彩”，各种过饱和颜色的堆叠和明亮均匀的打光，也使电影远离现实，走向了表现主义的一端。经过数十年的师法自然的探索，彩色电影才找到真正符合影像真实感的创作方式，包括：降低色彩饱和度，因为大自然中很少有高饱和度的色彩；模拟自然光线的打光，为色彩寻找现实依据等等。
第三章人工智能上色方法与实践.............................27
第一节人工智能上色方法............................27
第二节《永不消逝的电波》上色实践.............................29
第四章意义与展望.................................32
结语..................................35
第四章意义与展望
一、让技术更好为艺术服务
当前人工智能的浪潮是机遇，也是挑战。正是神经网络、深度学习等技术的发展，为黑白电影上色提供了无与伦比的技术支持和保证。而我们在拥抱机遇的同时，也要谨记技术本质上应是工具，是辅助，是为艺术服务的。因此，我们在看待黑白电影上色时，要明确上色不是目的，而是手段。如何让上色更好地为艺术服务，本文就此提出几项原则：增强影像真实感、保护历史准确性、平衡技术与艺术及尊重原作艺术理念。归根结底，黑白电影上色，不是单纯地“为了要给画面加一件花花绿绿的外衣”，而是要通过色彩来丰富画面的表现力和感染力，增强影像的真实感，最终更好地为故事服务。
结语
经过六十多年的发展，人工智能正成为引领未来的新动力。人工智能技术在图像处理和计算机视觉方面的研究日渐深入，为老电影带来新机遇，也深刻影响和改变着电影制作与修复等各个环节的思维模式与生产方式。
在这一语境下，黑白电影《永不消逝的电波》借助人工智能技术实现全片上色，无疑是一次平衡技术与艺术的有效探索，既为新技术的应用提供了一个广阔的试验场，又使经典电影以全新面貌重回观众视野，在重温经典的同时实现艺术观念的延续和文化精神的传承。
《永不消逝的电波》的整个修复、上色过程，始终秉承着增强电影真实感的原则，通过探寻技术与艺术之间的平衡，来保护电影的历史准确性，以及原作的艺术理念。历史可以是黑白的，也可以是彩色的。希望上色的版本可以作为一个抛砖引玉的敲门砖，吸引更多的观众经由上色版本产生兴趣，从而愿意进一步去发现黑白电影的魅力，以及更多经典中国电影的魅力。
参考文献（略）
