19Jul
Vi ste ga vidjeli iznova i iznova. FBI koristi svoju naprednu tehnologiju kako bi "pojačao" zamagljenu sliku i pronašao lice zločinca u najgorem mogućem slikama. Pa, Kako-To Geek zove njihov blef.Čitajte dalje da biste vidjeli zašto.
To je jedan od najčešćih trojica u televiziji i filmovima, ali postoji li mogućnost da vladina agencija zaista može imati tehnologiju za pronalaženje lica gdje postoje samo zamućeni pikseli? Napravit ćemo argument da ne samo da je nemoguće s trenutnom tehnologijom, ali vrlo je vjerojatno da će ikad biti tehnologija koju ćemo ikada vidjeti. Držite se oko nas da biste nas vidjeli da stavimo tu tropu pod leće znanosti i tehnologije i dokazati da je to pogrešno jednom zauvijek.
Kako su slike i svjetlo dokazane da su sve slike ograničene
Sve tehnologije snimanja, bilo digitalne ili analogne, rade otprilike na isti način. Razmislimo o kamere na trenutak. Sve kamere stvaraju neku vrstu slike kad svjetlost( čestice koje nazivamo fotone) interakciju s nekom vrstom medija za stvaranje slike. U digitalnim fotoaparatima, to je fotoelektrični senzor. U filmskim kamerama, to je kemijski tretirana, svjetlosno osjetljiva traka filmova.
Moglo bi vas iznenaditi da znate da fotoaparati koji se temelje na filmu mogu snimiti više detalja nego čak i kamkorderi izuzetno visoke rezolucije. Ali čak i uz filmsku kameru, na filmu se može snimiti samo ograničena količina svjetlosti. Isto vrijedi i za bilo koji uređaj za snimanje slika, bilo da je riječ o video rekorderu, digitalnoj kameri ili plošnom skeneru. A budući da je svaka slika snimljena u konačnom vremenskom razdoblju( obično frakcije sekunde, u slučaju kamere), nužno je gornja granica detalja o bilo kojoj snimljenoj slici.
U digitalnom slikanju, gornja granica često ima vezu sa stropom koji ima fotoaparat ili uređaj - broj piksela koje senzori unutar kamere mogu detektirati, na primjer. To je sve o ograničenjima samog uređaja i malo se razlikuje od problema konačne količine svjetlosti koja doseže medij u fotoaparatu. Jednostavno rečeno, nikakva kamera, bez obzira koliko napredna, ima beskonačni kapacitet za rješavanje.
Svi podaci su proizvod ostalih podataka - smeće u smeću
Računala su zanimljivi strojevi, ali nisu bez njihovih ograničenja. Jedna od stvari koju većina ljudi pogrešno shvaća o računalima je ta da nisu u stanju stvoriti "nove" informacije, samo stvaraju "različite" informacije. U matematici, kada je jedan dio jednadžbe optuženik na drugom dijelu, zove se funkcija. Kada je Y = X + 1, Y je funkcija X. Bez obzira na to, X je, Y je izravno koreliran. Računala
rade na sličan način. Možete dati računalu ogromnu tekstualnu datoteku slučajnih slova i rječnika i reći mu da dogovori te ograničene skupove slova u riječi iz rječnika. To funkcionira jer se krajnji proizvod može podijeliti u funkciju skupa slučajnih slova, riječi iz rječnika i upute za stvaranje jedne od drugih.
Zamislite da radite algebarsku zadaću na računalu. Priključite niz brojeva u svoju jednadžbu "Y = X + 1".Prvo, X = 1 pa 1 + 1 = 2. Ali što bi se dogodilo ako ste gurnuli pogrešne ključeve i unijeli pogrešne brojeve? Bi li još uvijek dobio točan odgovor? Ako ste mislili reći X = 1, ali upisali X = 11, bi li računalo još uvijek dala točan odgovor? Pitanje je, naravno, besmisleno. To je koncept "Garbage In, Garbage Out". Drugim riječima, pogrešni podaci će dati pogrešan odgovor.
Kao i naša jednadžba, "poboljšane" slike funkcija su izvorne slike. Kada započnete s mutno ili pikseliziranom slikom( ili čak oštro čistom, u tom slučaju), nikakva količina filtara ili računalna magija ne mogu zanemariti informacije iz mjesta gdje informacije jednostavno ne postoje. Kao što "1 + 11" nikada neće rezultirati "2", ograničena slika nikada neće rezultirati takozvanom "poboljšanom" verzijom.
Zašto nema funkcije za stvaranje podataka iz ništa
Možete postaviti pitanje: "Nije li moguće stvoriti funkciju koja može dodati detalje lošoj slici?" Pa, vjerojatno nećemo stvoriti neku u bilo kojem trenutku. Jednostavno zato što prepoznajemo raspored piksela kao lice ne znači da je to stvarno lice. Dio lica je naša percepcija tih podataka - mi zapravo gledamo samo na podatke! Da biste snimili slikovne podatke i pretvorili ih u "bolje" podatke, nemogućnost je. Funkcija koja stvara nešto specifično kao ljudsko lice od besmislenih podataka zahtijevalo bi stvarno poznavanje krajnjeg proizvoda - trebali biste znati stvarni lice osobe kako bi ga "pronašli" u mutnoj slici, koja vrsta poraza točkeu svakom slučaju ove imaginarne tehnologije.
Možda je moguće stvoriti neku vrstu lica poput slika smeća, ali to ne znači da će taj proizvod biti relevantan. To bi moglo stvoriti lice koje zapravo ne izgleda slično osobi koja je zapravo bila tamo. Vjerojatnije je da će stvoriti mnoštvo piksela koji izgledaju kao "drugačija" verzija onoga što postoji. U TV logici, lica je zaključana iza te slike, a dobri momci jednostavno će pronaći način da dođu do njega. U stvarnosti, to su samo podaci - i svaka funkcija koja stvara okolnosti fotografije koja je snimljena već ima te informacije u njemu.
Kako znati kako vlada tajno ne čini ovaj nemoguće stvar
Vladine agencije poput NASA-e troše mnogo novca kako bi pretražili nebo satelitskih teleskopa poput Hubblea i Keplera. Ovi opsega i drugi na Zemlji pružaju nevjerojatnu dubinsku prostornu digitalnu fotografiju svjetlosti, kao i druge valne duljine u elektromagnetskom spektru - stvari kao što su radio i mikro valovi, te visokofrekventno zračenje, poput gama i x-zraka. Ali sve ove slike podliježu istim ograničenjima koja su ranije spomenuta. One su snimljene u vremenu. Ograničeno snimanje rendgenskih zraka jednako je ograničenom prikazu vidljive svjetlosti. Ako bi slike mogle biti "poboljšane", duboko snimanje prostora bilo bi lako za svakoga i za sve. Ako možete "poboljšati" sliku zumiranjem na licu u gomili, zašto ne ići van, snimiti snimku neba i "poboljšati" da vidi detalje na terenu Plutona? Ako je to moguće, slika - bilo koja slika - mogla bi sadržavati sve podatke o slici u svemiru .
Je li moguće korisno poboljšanje slike?
Jednostavno zato što način pisanja pisanog tropa predstavlja pogrešnu, krivu, pogrešnu sliku, ne znači da grafički programi nisu korisni alati za takav problem. Sve dok je informacija zapravo unutar slike, neka vrsta "poboljšanja" može olakšati gledanje. Uzmite, primjerice, ovu tamnu, zasjenjenu sliku, olakšavajući pokazati detalje u sjeni. Ova vrsta "poboljšanja" je stvarna i dostupna svima s računalom. Razlika je u tome što podaci već postoje - samo gledamo na drukčiji način. Naše oči ne mogu vidjeti( ovisno o vašem monitoru) pojedinosti u lijevoj strani. Ali "poboljšana" verzija s desne strane pokazuje nam puno detalja u sjeni, dajući nam bolju sliku lica.
Dakle, FBI najvjerojatnije nema moćne Photoshop ovlasti i ne možete snimati slike malih zelenih ljudi koji žive na Plutonu sa svojim zabavnim igračem. Nemojte vjerovati u sve što vidite na TV-u!
Image Credits: Harrison Ford iz vatrozida korišten bez dopuštenja, pretpostavlja se poštena upotreba. Svjetlo pisanje po BloomsEyeView , Creative Commons. Smeće urednika B , Creative Commons. IMG1189b od HooverStreetStudios , Creative Commons.