Colour Prediction Method of Digitized Korean Court Documentary Painting

Abstract

Minhwa artists work to revitalize chaesaek-hwa (painting in brilliant colours) that reflect Korean people’s traditions, daily lives and aesthetics from Joseon Dynasty (mainly 18th to 20th centuries). One of the important tasks is retrieving the original colours for accurate depiction and heritage colour preservation. Since it is hard to treat old and delicate paintings physically nor chemically, digital colour retrieval is in call for exploration. The Royal Procession to the Ancestral Tomb in Suwon, a court documentary painting in eight-panel folding screen from 1795 Joseon dynasty, was selected for the research. The main purpose of this study is to create target colours that are predicted to be close to the original from the selected digitalized painting using the colour space, CIELAB. The experiment was done with the colours extracted from the digital file of the painting provided by the National Museum of Korea. The colours painted on the costumes of government officials, soldiers, and court dancers were used for the experiment for their consistent painting technique, as well as having maintained relatively distinct and saturated colours with vivid appearance. A total of 17 colours were chosen to make the target colours and they were organized into six colour categories: White, Black, Red, Green, Blue and Yellow. To get the target colours, the figures that are painted with the colours with the least amount of discoloration and that are intact were selected throughout a panel. Then the colours were extracted from the selected figures using Eyedropper tool from Photoshop and RGBs were taken. RGB values based on sRGB were then converted to L*a*b* and Lightness (L*), Chroma (C*) and hue angle (hab) were calculated. L*C* tone graph was made for each colour and discoloration tendency was examined with one of the four shapes of colour clusters. Examining the patterns of tendency shown on the L*C* graphs, it was decided that C* should be increased to the point where the colour differentiation occurs ΔE*ab ≥ 2.3 from the colour with the highest C*. Two sets of target colours of prediction were made for each colour: one set that followed the discoloration tendency and another set that has increased values of narrowed C*, average values of L* and average values of narrowed hab. Newly calculated L*, C* and hab were then converted back to RGBs and the colours that are predicted to be close to its initial state were then created and displayed. ;조선시대 궁중기록화는 역사를 사실적이고 세밀하게 표현함과 아름다운 예술적 표현으로 높은 가치를 지니고 있음으로 보다 정확한 재현이 요구된다. 문화재 상속과 보존을 위하여 정확한 묘사 및 원본 그림에 사용된 색을 연구하고 가능한 한 원본에 사용된 원색 (Original Colour)에 최대한 가깝게 재현을 하는 것이 중요하다. 문화와 역사적 가치가 있는 오래되고 섬세한 그림들은 더욱 파손될 염려가 있어 물리적으로나 화학적으로 복원하기가 어렵기 때문에 디지털 영역에서 색채를 분석하고 복원하는 방법들에 대한 연구가 필요한 것으로 보인다. 본 연구의 주요 목적은 디지털화된 궁중 기록화의 색채를 Color Space CIELAB를 통하여 원색에 제일 가까운 예측 색 (Predicted Colours)들을 만드는 것이다. 작품의 디지털 파일에서 보여지는 색의 변색 (Discoloration)경로를 통하여 선정된 색의 변색 특성을 분석하고 색의 특성에 맞게 명도 (Lightness/ L*), 채도 (Chroma/ C*) 그리고 색상 각도 (Hue angle/ hab)를 조정하여 작품이 변색되기전 사용되었던 제일 원색에 가까운 색들을 디지털상에서 예측해 보고자 한다. 예측색을 만들기 위해서 가장 손상이 되지 않은 색들을 선택하였고 색들은 포토샵의 Eyedropper tool로 추출한 후 sRGB의 값들로 수집되었다. 수집된 색들의 RGB는 CIEL*a*b*값으로 전환되었고 L*, C* 그리고 hab 값이 계산되었다. 각 색마다 L*C*톤 그래프가 만들어졌고 네 가지 중 하나의 변색 경향성 (Discoloration Tendency)으로 관찰되었다: 1) Circular Ellipse 2) Straight Elongated Ellipse 3) Descending Elongated Ellipse 4) Ascending Elongated Ellipse. 이 경향성을 가지고 두가지 실험이 실행되었다. 첫번째 실험에서는 변색 경향성 모양을 통하여 채도를 높여주고 명도는 변색 경향성에 따라서 변화시킴으로써 예측색을 구해보았고 두번째 실험에서는 C*는 높여주되 L*는 평균값으로 구하여 예측색을 구해보았다. 각 색에서 채도가 제일 높은 색보다 색 차가 (ΔEab) 2.3보다 높은 색이 예측색으로 결정되었다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 시간이 지나면서 나타나는 변색 패턴은 색마다 다르다는 것이 L*C* 톤 그래프를 통하여 관찰되었다. White, Orange, Pink, Olive Green, Emerald Green, Aqua Blue 그리고 Sky Blue는 C*가 낮아짐에 따라 L*가 높아지는 경향성을 띄었다. Black, Deep Red, Dark Green, Brown 그리고 Cerulean Blue는 C*가 낮아짐에 따라 L*도 함께 낮아지는 경향성을 띄었다. Green과 Yellow는 C*는 높아졌지만 L*는 큰 차이를 보이지 않았다. 마지막으로 Red, Indigo Blue 그리고 Bluish Green에서는 C* 와 L*에 큰 변화가 보이지 않았다. 첫번째 실험에서 변색 경향성, 특히 Descending Elongated Ellipse 와 Ascending Elongated Ellipse를 따라 구해진 예측색들은 각 색의 C*가 가장 높은 색과 비교를 했을 때 더 바래거나 더 어둡게 표현이 되었다. L*의 평균값을 사용한 두번째 실험에서 구한 예측색들을 각 색의 C*가 가장 높은 색과 비교를 했을 때 어두웠던 색은 더 밝게 그리고 바래거나 희미하게 보인 색들은 더욱 선명하게 나타났다. 그러므로 두번째 실험에서 구한 색 중에 각 색에서 채도가 가장 높은 색보다 색 차가 2.3보다 높은 색이 최종 예측색으로 결정되었다. 본 연구는 한국전통채색화의 복원과 정확한 색채 재현을 위하여 사용될 수 있는 자료인 조선시대 궁중기록화의 디지털 파일에서 보여지는 색의 변색 페턴을 Color Space를 통하여 분석함으로써 작품이 만들어졌을 때의 색을 디지털상에서 예측해보는 방식을 시도해 보았다.