Престаните веровати да је телевизијска лаж стварна истина о побољшању слика

Ви сте га виђали изнова и изнова. ФБИ користи своју напредну технологију да "побољша" мутну слику и пронађе лице негативца у најгорем могућем снимку. Па, Хов-То Геек зове њихов блеф. Прочитајте даље да видите зашто.

То је један од најчешћих тропа у телевизији и филмовима, али да ли постоји могућност да владина агенција заиста има технологију да пронађе лица на којима постоје само мутни пиксели? Направићемо аргумент да не само да је то немогуће са тренутном технологијом, већ је мало вероватно да ће икада бити технологија коју ћемо икада видети. Држите се да видите како стављамо овај тропе под леће науке и технологије, и докажете да је погрешан једном заувек.

Како су слике и доказивање светлости све слике ограничене

Све технологије снимања, било дигиталне или аналогне, раде приближно на исти начин. Размислимо о камерама на тренутак. Све камере стварају неку врсту слике када светлост (честице које називамо фотони) комуницирају са неком врстом медија који стварају слику. Код дигиталних фотоапарата, то је фотоелектрични сензор. У филмским камерама, то је хемијски третирана, светлосно осетљива трака филма.

Може вас изненадити да знате да камере засноване на филму могу да ухвате више детаља него дигитални фотоапарати високе резолуције. Али чак и са филмском камером, на филму се може снимити само ограничена количина светлости. Исто важи и за било који уређај за снимање, било да се ради о видео рекордеру, дигиталној камери или плошном скенеру. Пошто је свака слика снимљена у одређеном временском периоду (обично у деловима секунде, у случају камера), неопходно је да постоји горња граница детаља било које снимљене слике..

Код дигиталне обраде слике, та горња граница често има везе са стропом који камера или уређај има - број пиксела које сензори унутар камере могу детектирати, на примјер. Ово је све о границама самог уређаја, и мало је другачије од проблема коначне количине светлости која допире до медија у фотоапарату. Једноставно речено, ниједна камера, без обзира на то колико је напредна, има бесконачан капацитет за резолуцију.

Сви подаци су производ других података у смећу, смећу

Компјутери су занимљиви стројеви, али нису без њихових ограничења. Једна од ствари коју многи људи погрешно схватају о компјутерима је да они заиста нису способни да створе “нове” информације, они само стварају “различите” информације. У математици, када је један део једначине оптужени на другом делу, то се назива функција. Када је И = Кс + 1, И је функција Кс. Без обзира на то да ли је Кс, И је директно у корелацији.

Рачунари раде на сличан начин. Можете дати компјутеру огроман текстуални фајл случајних слова и речник и рећи му да распореди ограничени скуп слова у речи из речника. Ово функционише зато што се крајњи производ може поделити у функцију скупа случајних слова, речи из речника и упутства за креирање једног од другог..

Замислите да радите домаћу задаћу на рачунару. Прикључите низ бројева у вашу “И = Кс + 1” једначину. Прво, Кс = 1, дакле 1 + 1 = 2. Али шта би се десило ако бисте гурнули погрешне тастере и унели погрешне бројеве? Да ли бисте још увек добили тачан одговор? Ако сте хтели да кажете Кс = 1, али да сте куцали Кс = 11, да ли би вам рачунар још увек дао тачан одговор? Питање је, наравно, бесмислено. То је концепт “смећа у смећу”. Другим речима, погрешни подаци ће дати погрешан одговор.

Као и наша једначина, "побољшане" слике су функција оригиналне слике. Када почнете са нејасном или пикселираном сликом (или чак оштром чистом сликом), ниједна количина филтера или компјутерска магија не може наговорити информације на мјесту гдје та информација једноставно не постоји. Као што „1 + 11“ никада неће резултирати „2“, ограничена слика никада неће резултирати такозваном „побољшаном“ верзијом.

Зашто нема функције за креирање података из ничега

Можете поставити питање: "Зар није могуће креирати функцију која може додати детаље лошој слици?" Једноставно зато што препознајемо распоред пиксела као лице не значи да је то стварно лице. Део лица је наша перцепција тих података - ми заправо само гледамо податке! Немогућност узимања сликовних података и трансформација у “боље” податке. Функција која креира нешто специфично као људско лице из бесмислених података захтевао би стварно знање о крајњем производу - требало би да знате лице особе у којој се налази, да бисте је "пронашли" у мутној слици, која врста поражава тачку ове имагинарне технологије.

Можда је могуће створити неку врсту слике налик на лице од података о смећу, али то не значи да ће тај производ бити релевантан. То може створити лице које заправо не изгледа као особа која је заправо била тамо. Вероватније је да ће само створити масу пиксела која изгледа као "другачија" верзија онога што је тамо. По логици ТВ-а, иза те слике стоји лице, а добри момци ће једноставно пронаћи начин да дођу до њега. У стварности, то су само подаци - и свака функција која репродукује околности фотографије која се снима већ има ту информацију.

Како знати да влада тајно не чини ово немогуће

Владине агенције попут НАСА-е троше много новца како би претражили небо сателитским телескопима попут Хуббле-а и Кеплера. Ови опсези и други на Земљи пружају невероватну, дубоко свемирску дигиталну фотографију светлости, као и друге таласне дужине у електромагнетном спектру - ствари као што су радио и микро таласи, и високо фреквентно зрачење, као што су гама и рендген. Али све ове слике подлежу истим ограничењима о којима смо раније говорили. То су снимци у времену. Ограничено снимање рендгенских зрака је исто као и ограничена слика видљиве свјетлости. Ако се слике могу "побољшати", фотографисање у дубоком свемиру би било лако за свакога и за све. Ако можете "побољшати" слику зумирањем лица у гомили, зашто не бисте изашли ван, снимили небо и "појачали" га да бисте видјели детаље на тлу Плутона? Ако је то било могуће, слика - било која слика - могла би садржати све сликовне податке у свемиру.

Да ли је стварна корисна побољшања слике могућа?

Једноставно зато што начин исписивања тропе представља побољшање слике је погрешан, погрешан, погрешан, не значи да графички програми нису корисни алати за ову врсту проблема. Докле год је информација заправо унутар слике, нека врста "побољшања" може олакшати увид. Узмимо, на примјер, ову тамну, засјењену слику, освијетљену да покаже детаље у сјени. Ова врста "побољшања" је стварна и доступна свима који имају рачунар. Разлика је у томе што су подаци већ тамо - ми то само гледамо другачије. Наше очи не могу да виде (зависно од вашег монитора) детаље у лицу са леве стране. Али "побољшана" верзија на десној страни показује нам много детаља у сенци, дајући нам бољу слику његовог лица.

Тако да ФБИ највероватније нема магичну моћ Пхотосхопа, и не можете фотографисати мале зелене људе који живе на Плутону са својим фунсавер-ом. Не вјерујте свему што видите на ТВ-у!

Имаге Кредити: Харрисон Форд из Фиревалла који се користи без дозволе, претпоставио је да се добро користи. Писање светла БлоомсЕиеВиев, Цреативе Цоммонс. Гарбаге би Едитор Б, Цреативе Цоммонс. ИМГ1189б би ХооверСтреетСтудиос, Цреативе Цоммонс.