Du har sett det igjen og igjen. FBI bruker sin avanserte teknologi til å "forbedre" et uklart bilde, og finne en skurkens ansikt i verste mulige opptak. Vel, hvordan-til-geek ringer deres bløff. Les videre for å se hvorfor.

Det er en av de vanligste tropene i fjernsyn og film, men er det noen mulighet for at et myndighetsorgan virkelig kan få teknologien til å finne ansikter der det bare er uklare piksler? Vi skal argumentere for at det ikke bare er umulig med dagens teknologi, men det er svært lite sannsynlig at det alltid vil være en teknologi vi noensinne vil se. Hold deg fast for å se oss sette denne tropen under linsene av vitenskap og teknologi, og bevise det galt en gang for alle.

Hvordan bildebehandling og lysprov alle bilder er begrenset

Alle bildebehandlingsteknologier, enten digitale eller analoge, alle jobbe omtrent på samme måte. La oss tenke på kameraer et øyeblikk. Alle kameraer skaper en slags bilde når lys (partikler vi kaller fotoner) samhandler med en slags bildeskapermedie. I digitale kameraer er det en fotoelektrisk sensor. I filmkameraer er det en kjemisk behandlet, lysfølsom filmstrimmel.

Det kan overraske deg å vite at filmbaserte kameraer kan fange opp mer detalj enn digitalt kamera med ekstremt høy oppløsning. Men selv med et filmkamera, kan kun en begrenset mengde lys tas opp på filmen. Det samme gjelder alle bildene, enten det er en videoopptaker, et digitalkamera eller en flatbed-skanner. Og siden et bilde er tatt i en begrenset periode (vanligvis fraksjoner av et sekund, når det gjelder kameraer), er det nødvendigvis en øvre grense for detaljene til et fanget bilde.

I digital bildebehandling er den øvre grensen Det har ofte å gjøre med taket som kameraet eller enheten har - antallet piksler som sensorene inne i kameraet er i stand til å oppdage, for eksempel. Dette handler om grensene til selve enheten, og er litt annerledes enn problemet med en fin mengde lys som når media i kameraet. Enkelt, ingen kamera, uansett hvor avansert, har en uendelig kapasitet til oppløsning.

Alle data er et produkt av annet data-søppel i, søppel ut

Datamaskiner er interessante maskiner, men de er ikke uten deres begrensninger . En av tingene de fleste misforstår om datamaskiner, er at de ikke egentlig er i stand til å skape "ny" informasjon, de bare slags skape "annen" informasjon. I matematikk, når en del av en ligning er tiltalte på en annen del, kalles det en funksjon. Når Y = X + 1, er Y en funksjon av X. Uansett, X er, Y er direkte korrelert.

Datamaskiner opererer på lignende måte. Du kan gi en datamaskin en stor tekstfil med tilfeldige bokstaver og en ordbok, og fortelle det å ordne de begrensede settene av bokstaver i ord fra ordboken. Dette virker fordi sluttproduktet kan brytes ned i en funksjon av settet av tilfeldige bokstaver, ordene fra ordlisten og retningene for å opprette en fra en annen.

Tenk deg at du gjør algebra lekser på datamaskinen. Du plugger inn en serie med tall i "Y = X + 1" ligningen. Først, X = 1, så 1 + 1 = 2. Men hva ville skje hvis du presset feil knapper, og skriver inn feil nummer? Vil du fortsatt få det riktige svaret? Hvis du ment å si X = 1, men skrevet X = 11, vil datamaskinen fortsatt gi deg det riktige svaret? Spørsmålet er selvsagt preposterous. Dette er konseptet "Garbage In, Garbage Out." Med andre ord vil feil data gi feil svar.

Som vår likning er "forbedrede" bilder en funksjon av det opprinnelige bildet. Når du begynner med et uskarpt eller pikselert bilde (eller enda en skarp ren en, for den saks skyld), kan ingen mengde filtre eller datamagi koaksere informasjon ut av et sted der informasjonen enkelt ikke eksisterer. På samme måte som "1 + 11" aldri vil resultere i "2", vil et begrenset bilde aldri resultere i den såkalte "forbedrede" versjonen.

Hvorfor det ikke er noen funksjon å lage data fra ingenting

Du kan stille spørsmålet "Er det ikke mulig å lage en funksjon som kan legge til detalj i et dårlig bilde?" Vel, det er ikke sannsynlig at vi snart vil opprette en. Bare fordi vi gjenkjenner et arrangement av piksler som et ansikt, betyr det ikke at det er et faktisk ansikt. Ansiktsdelen er vår oppfatning av dataene - vi ser faktisk bare på data! Å ta bilde data og omdanne den til "bedre" data er en umulighet. En funksjon som skaper noe så spesifikt som et menneskelig ansikt fra nonsensdata vil kreve faktisk kunnskap om sluttproduktet - du vil trenge å kjenne den faktiske persons ansikt for å "finne" det i det uskarpe bildet, hvilken slags slår poenget av denne imaginære teknologien uansett.

Det kan være mulig å lage en slags ansiktsaktig bilde fra søppeldata, men dette betyr ikke at produktet vil være relevant. Det kan skape et ansikt som faktisk ikke ser noe ut som den personen som faktisk var der. Det ville mer sannsynlig bare lage en masse piksler som bare ser ut som en "annen" versjon av hva som er der. I TV-logikken er det et ansikt som er låst bak bildet, og de gode gutta skal bare finne en måte å komme seg til. I virkeligheten er det bare data - og enhver funksjon som gjenskaper omstendighetene til et foto som blir skutt, har allerede den informasjonen i den.

Hvordan å vite Regjeringen hemmelighet gjør ikke dette umulig.

Mange penger blir brukt av myndigheter som NASA for å søke på himmelen med satellittteleskoper som Hubble og Kepler. Disse rekkeviddeene og andre på jorden gir fantastisk digital fotografering av lys i dyp rom, og også andre bølgelengder i det elektromagnetiske spektret - ting som radio- og mikrobølger, og høyfrekvent stråling, som gamma og røntgenstråler. Men alle disse bildene er underlagt de samme begrensningene som er diskutert tidligere. De er øyeblikksbilder i tide. Et begrenset bilde av røntgenstråler er det samme som et begrenset bilde av synlig lys. Hvis bilder kan bli "forbedret", ville det være enkelt for dyp plassfotografering for alle og alle å gjøre. Hvis du kan "forbedre" et bilde ved å zoome inn på et ansikt i en mengde, hvorfor ikke gå ut, ta et øyeblikksbilde av himmelen, og "forbedre" det for å se detaljene på grunn av Pluto? Hvis dette var mulig, kunne et bilde - et hvilket som helst bilde - muligens inneholde alle bildedataene i universet. Er faktisk nyttig bildeforbedring mulig?

Bare fordi måten trope-riddled skriver presenterer bildeforbedring er feil, feil, feil, betyr ikke at grafikkprogrammer ikke er nyttige verktøy for denne typen problem. Så lenge informasjonen faktisk er innenfor bildet, kan en slags "forbedring" gjøre det enklere å se. Ta for eksempel dette mørke, skyggede bildet, opplyst for å vise detaljer i skyggen. Denne typen "forbedring" er ekte, og tilgjengelig for alle med en datamaskin. Forskjellen er at dataene allerede er der-vi ser bare på det på en annen måte. Våre øyne kan ikke se (avhengig av skjermen) detaljene i ansiktet til venstre. Men den "forbedrede" versjonen til høyre viser oss mye detalj i skyggen, noe som gir oss et bedre bilde av ansiktet hans.

Så FBI har sannsynligvis ikke magiske Photoshop-krefter, og du kan ikke ta bilder av de små grønne mennene som bor på Pluto med din funsaver. Ikke tro alt du ser på TV!

Bildekreditter: Harrison Ford fra brannmuren som brukes uten tillatelse, antas å være rettferdig. Lys skriving av

BloomsEyeView , Creative Commons. Søppel ved Redaktør B , Creative Commons. IMG1189b av HooverStreetStudios , Creative Commons.

---

Når vil 3D-skrivere være verdt å kjøpe til hjemmebruk?

Vi vil alle ha replikatoren fra Star Trek: en maskin som kan skape noe objekt vi ønsker. 3D-skrivere, som lager objekter fra plast og andre materialer, er de nærmeste tingene vi har. Og de blir billigere hvert år. Det var mye hype om 3D-skrivere for noen få år siden. Hype har roet seg nå, men 3D-skriverbedrifter vil fortsatt sette en 3D-skriver i hvert hjem - inkludert din.

(how-to)

Hvorfor du ikke bør deaktivere brukerkontokontroll (UAC) i Windows

Brukerkontokontroll er en viktig sikkerhetsfunksjon i de nyeste versjonene av Windows. Selv om vi har forklart hvordan du deaktiverer UAC tidligere, bør du ikke deaktivere den. Det hjelper med å holde datamaskinen trygg. Hvis du deaktiverer UAC på nytt, når du konfigurerer en datamaskin, bør du gi det et nytt forsøk - UAC og Windows-programvareeksosystemet har kommet langt fra når UAC ble introdusert med Windows Vista.

(how-to)