Odzyskiwanie obrazu z rogówki oka postaci na zdjęciu w stylu CSI

dodał 27 grudnia 2013 o 23:31 w kategorii Info, Prywatność  z tagami:
Odzyskiwanie obrazu z rogówki oka postaci na zdjęciu w stylu CSI

Pewnie niejeden raz widzieliście w telewizyjnym serialu, jak agenci powiększają w nieskończoność zdjęcie z marnego aparatu, dzięki czemu odzyskują obraz zabójcy odbity w ostatnim błysku życia w oku ofiary. Czy to faktycznie takie niemożliwe?

Wiadomo, że scenariusze filmów o pracy policyjnych ekspertów rządzą się swoimi prawami. Czy jednak postęp technologii faktycznie umożliwi kiedyś odzyskiwanie wyraźnych obrazów odbitych na rogówce oka postaci na fotografiach? Dwoje brytyjskich naukowców postanowiło sprawdzić to eksperymentalnie.

Przebieg eksperymentu

Naukowcy wykonali zdjęcia portretowe jednego z uczestników eksperymentu, w oczach którego odbijały się twarze postaci stojących naprzeciwko. Następnie powiększyli obszar oka i wyodrębnili twarze innych uczestników. Kolejne osoby miały za zadanie rozpoznać powiększone, zniekształcone obrazy.

Powiększanie w stylu CSI

Przebieg eksperymentu – powiększanie w stylu CSI

Osoby, które nie znały tych twarzy, identyfikowały je prawidłowo w 71% przypadków, z kolei osoby które znały dobrze wizerunki osób odbijających się w rogówce, identyfikowały je prawidłowo w 84% przypadków. Sugeruje to, że faktycznie obrazy odbite w rogówce mogą w przyszłości posłużyć jako wartościowy materiał dowodowy. Pozostaje jednak odpowiedzieć na podstawowe pytanie – w jakich warunkach przeprowadzano eksperyment?

Warunki eksperymentu

Jak możecie się pewnie domyślać, zdjęcia, które powiększano, nie pochodziły z kamery ulicznego monitoringu w ciemnym zaułku miejskiej uliczki. Eksperymentatorzy użyli profesjonalnego sprzętu fotograficznego. Zdjęcia wykonywano z odległości jednego metra aparatem średnioformatowym Hasselblad H2D-39 z matrycą o rozdzielczości 39 megapikseli (i ceną 30 000 dolarów 7 lat temu) oraz obiektywem makro 120 mm  przy ustawieniach ISO 50, przysłona f8, czas 1/250. Bardzo ważne było także oświetlenie – za aparatem ustawiono dwie profesjonalne lampy Bowens DX1000, a twarze osób, które miały odbić się w oku bohatera fotografii doświetlono kolejnymi dwoma lampami tego samego modelu.

Wykonane fotografie miały rozmiary 5412 na 7216 pikseli (39 megapikseli), z czego ok. 12 milionów pikseli zajmowała twarz (nie licząc włosów), a samo oko zajmowało ok. 54 000 pikseli. Średnio każda z odbitych w rogówce twarzy zajmowała już tylko 322 piksele. Zdjęcia wynikowe poddano dodatkowej obróbce, ekstrapolując rozdzielczość oraz wyostrzając i rozjaśniając kadr. Następnie zdjęcia niskiej jakości zestawiano ze zdjęciami wysokiej jakości (na zmianę osób podobnych lub osób znajdujących się na pierwszym zdjęciu) i proszono uczestników eksperymentu o określenie, czy na obu zdjęciach znajduje się ta sama osoba. Wyniki okazały się bardzo obiecujące – ponad 70% uczestników zostało rozpoznanych prawidłowo, a w przypadku twarzy znajomych udział ten wynosił aż 84%.

O czym warto pamiętać

Autorzy eksperymentu informują, że cena jednego piksela matrycy aparatu cyfrowego maleje co 12 miesięcy o połowę, co ma być dowodem na to, że już wkrótce wszyscy będą robić zdjęcia w niesamowitej jakości. Oczywiście jest to twierdzenie dalekie od prawdy – więcej pikseli nie zawsze oznacza lepszą jakość zdjęcia. Mamy już jednak telefon z matrycą 41 megapikseli, mamy także monitory o rozdzielczości 3840 na 2160 pikseli – czy oznacza to, że szybko wzrośnie rozdzielczość wykonywanych i przechowywanych fotografii, a jednocześnie ich wartość dowodowa?

Za teorią, że jeszcze długo nie zobaczymy takich scen w prawdziwym świecie, przemawia jednak wiele argumentów:

  • zdjęcia bardzo rzadko robione są w tak idealnych warunkach oświetleniowych,
  • zdjęcia rzadko robione są za pomocą profesjonalnego sprzętu,
  • zdjęcia rzadko udostępniane są w wysokiej rozdzielczości,
  • zdjęcia stanowiące dowody w sądzie rzadko przedstawiają ujęcia portretowe, gdzie oczy bohatera są wyraźnie widoczne,
  • wraz ze wzrostem ilości pikseli rośnie także problem zniekształceń takich jak dyfrakcja czy aberracja chromatyczna.

Czy zatem eksperyment naukowców był całkiem bez sensu? Co prawda nie odwzorowywał on rzeczywistych warunków wykonywania fotografii, lecz zwrócił uwagę na ważny aspekt problemu – by rozpoznać cudzą twarz nie potrzeba zdjęcia wysokiej jakości. W przypadku znajomych twarzy wystarczy kilkaset pikseli, by z dużą wiarygodnością zidentyfikować daną osobę. Być może zatem za kilka lat faktycznie sceny do tej pory budzące uśmiech na twarzach widzów zyskają na wiarygodności.