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等不到列文虎克再世,如何科学地鉴别“毫无P(2)
人类在鉴别图像方面则相形见绌。斯坦福大学最近一项研究表明,从中学到大学的学生在鉴别网络信息可信度方面是很困难的。在一次实验中,学生们观看了一张据说是“福岛核辐射花”的照片,这张照片在没有标注来源的情况下被发到了网上。在170名看过照片的高中生中,只有不到20% 的人成功地问出了照片的来源。
这种效应不是由于辐射,而是一种叫带化的自然过程(fasciation)。
就算是对图像来源秉持怀疑态度,我们仍然难以观察到矛盾所在。在巴西南里奥格兰德州进行的一项研究中,研究人员向受试者展示了一系列照片,并询问他们这些图片是否受到了伪造。其中一些图片从未被处理过,但一半以上是合成的:有些区域被擦除,或者包含从同一张照片复制的元素。受试者只有约47% 的概率能够辨认出伪造的照片。
参与研究的维克多·谢丁格硕士(Victor Schetinger)说,他的朋友们经常来问他某张照片是不是真的。他说: “根据我以往的研究经验,仅仅通过肉眼是很难得出结论。照片的方寸之间其实大有乾坤,一点点的改动,就能制造出冲击力十足的效果。也许图像很鲜艳,还有奇怪的闪光,也许相机镜头上有一粒灰尘。你可以怀疑它是假的,但你很难假定它就是假的。”
这张奥巴马的照片在2008年流传,但它是假的——时钟就是线索,它源于希拉里在3点钟拿起电话的一则电视广告
人们常常把真的误以为是假的,又把假的当成真的,法里德觉得人们总是表现出迷之自信。而无知又自信,正是最糟糕的组合。
办法总比困难多,电脑可以帮助我们找到人眼可能忽略的细节。影像鉴定技术就是通过检验图像中的细节是否符合物理定律,使用一系列技术和算法来识别假照片的。影像鉴定可能无法达到100%的正确率 ,但专家可以同时使用多种技术对照片进行鉴定。
让我们来看一张著名的照片,几十年来,它一直让阴谋论者讨论不休。
阴谋论者声称这张奥斯瓦尔德的照片是假的(来源: Warren Commission/Wikipedia Commons)
上面的这张照片是前美国海军陆战队军人李·哈维·奥斯瓦尔德(Lee Harvey Oswald),就是他在1963年刺杀了肯尼迪总统。当局称这张照片是在奥斯瓦尔德的后院拍摄的,并于1963年4月被发给了他的朋友。暗杀发生后,调查人员将照片上的步枪与在德州达拉斯的一个学校仓库发现的枪进行比对,并将其作为奥斯瓦尔德有罪的证据。关于这张照片真实性的疑问引发了一个阴谋论,即奥斯瓦尔德是被政府或犯罪团伙诬陷为刺杀者的,特别是因为奥斯瓦尔德本人否认了这张照片的真实性,并在受审之前被枪杀。
阴谋论者指出,照片中的一些特征就是篡改的“证据”——影子,特别是奥斯瓦尔德脸上的影子,和其他物体的影子似乎来自不同的光源。奥斯瓦尔德的下巴看起来比入狱照里的宽,考虑到枪的重量,他的站姿也显得古怪,其他人则对照片里枪的长度提出异议。
法里德和同事在2009年、2010年和2015年发表的系列论文中研究了这张照片。他们根据奥斯瓦尔德的入狱照、身高、体重以及枪的重量,建立了现场和人物的3D模型。他们发现照片中的影子是来自于单一光源的,奥斯瓦尔德脸上的阴影使得他下巴看起来比入狱照中的更宽。
他们还发现,根据奥斯瓦尔德的重心和持枪方式,他的站姿是合理的。考虑透视因素,照片中的步枪长约40.186英寸(101.2厘米),只比制造商报告的长度短了不到一英寸。总之,研究人员没有发现任何照片被篡改的证据。
这正是人类视觉系统很难做出正确论断的例子,法里德说:“你很难看到真相,乍一看,照片的某些方面确实很奇怪。这是一个有趣的例子,鉴定技术说明人们以为的情况不一定就是真相——它们在物理上都是完全合理的。”
其他鉴定方法则与图像内容无关,而与数据如何被编码有关。例如,当照片从手机或相机中导出时,它通常被打包成 jpeg格式,这种格式经过了有损压缩。一般来说,一张照片包含很多数据,为了减小文件体积,一些信息会被删除(因此是“有损”的) 。和照片相关的元数据有很多,比如拍摄的时间、相机的型号、缩略图的预览,甚至还有拍照时的位置。
单纯的 jpeg 格式文件并不存在, 法里德解释说:“每个设备都有不同的压缩量。iPhone 比高端单反压缩得多。即使是傻瓜相机也有品质设置,他们创建缩略图或存储元数据的方式也不尽相同。所有这些东西都会嵌入到一个文件中。”
执法机构经常使用这种方法来帮助确认一张照片从相机导出后是否被修改过。使用代码查看 jpeg 的组成时——所有信息的排列顺序非常清晰,Photoshop 与 iPhone、松下或尼康的排列顺序截然不同,法里德说:“有时候我们看一下文件的组成,就可以判断它经过了Photoshop的处理,因为这些信息泄露了秘密。”
文章来源:《中华耳科学杂志》 网址: http://www.zhekxzz.cn/zonghexinwen/2021/0814/433.html