Hentikan Percayalah TV Kebenaran Kebenaran Mengenai Meningkatkan Imej

Anda telah melihatnya berulang kali. FBI menggunakan teknologi maju mereka untuk "meningkatkan" imej kabur, dan mencari wajah seorang penjahat dalam rakaman yang paling mungkin. Nah, How-To Geek memanggil pelukan mereka. Teruskan membaca untuk melihat mengapa.

Ia adalah salah satu daripada kumpulan yang paling biasa di televisyen dan filem, tetapi adakah ada kemungkinan agensi kerajaan benar-benar boleh mempunyai teknologi untuk mencari wajah di mana terdapat hanya piksel yang kabur? Kami akan membuat hujah bahawa bukan sahaja tidak mungkin dengan teknologi semasa, tetapi ia tidak mungkin menjadi teknologi yang akan kita lihat. Keluarkan untuk melihat kami meletakkan trofi ini di bawah kanta sains dan teknologi, dan membuktikannya salah sekali dan untuk semua.

Bagaimana Pengimejan dan Cahaya Membuktikan Semua Gambar Terbatas

Semua teknologi pencitraan, sama ada digital atau analog, semuanya berfungsi dengan cara yang sama. Mari kita fikirkan kamera sesaat. Semua kamera membuat beberapa jenis imej apabila cahaya (zarah yang kita panggil foton) berinteraksi dengan beberapa jenis imej yang membuat media. Dalam kamera digital, ia adalah sensor fotoelektrik. Dalam kamera filem, ia adalah filem yang sensitif, ringan, dan filem pelik.

Ia mungkin mengejutkan anda untuk mengetahui bahawa kamera berasaskan filem dapat menangkap lebih terperinci daripada kamera digital resolusi yang sangat tinggi. Tetapi walaupun dengan kamera filem, hanya sedikit cahaya yang boleh direkodkan pada filem itu. Begitu juga dengan mana-mana peranti pengimejan, sama ada perakam video, kamera digital, atau pengimbas rata. Dan kerana mana-mana gambar diambil dalam tempoh masa yang terhad (biasanya pecahan sesaat, dalam kes kamera), semestinya had atas kepada keterangan mana-mana imej yang ditangkap.

Dalam pengimejan digital, had atas sering berlaku dengan siling kamera atau peranti mempunyai-bilangan piksel sensor di dalam kamera mampu mengesan, contohnya. Ini semua tentang had peranti itu sendiri, dan sedikit berbeza daripada masalah jumlah cahaya yang terbatas hingga mencapai media dalam kamera. Sederhananya, tiada kamera, tidak kira bagaimana maju, mempunyai keupayaan untuk resolusi.

Semua Data adalah Produk Sampah Data Lain-lain, Sampah

Komputer adalah mesin yang menarik, tetapi mereka tidak tanpa batasan mereka. Salah satu perkara yang kebanyakan orang tidak faham tentang komputer adalah bahawa mereka tidak mampu membuat maklumat "baru", mereka semacam mencipta maklumat yang "berbeza". Dalam matematik, apabila satu bahagian persamaan adalah defendan di bahagian lain, ia dipanggil fungsi. Apabila Y = X + 1, Y ialah fungsi X. Apapun, X adalah, Y adalah berkaitan secara langsung.

Komputer beroperasi dengan cara yang sama. Anda boleh memberi komputer sebuah fail teks besar huruf rawak dan kamus, dan memberitahunya untuk mengatur set huruf yang terhad ke dalam kata-kata dari kamus. Ini berfungsi kerana produk akhir dapat dipecah menjadi fungsi set huruf rawak, kata-kata dari kamus, dan arahan untuk membuat satu dari yang lain.

Bayangkan anda melakukan kerja rumah algebra di komputer anda. Anda memasukkan nombor siri ke dalam persamaan "Y = X + 1" anda. Pertama, X = 1, jadi 1 + 1 = 2. Tetapi apa yang akan terjadi jika anda menekan kekunci yang salah, dan memasukkan nombor yang salah? Adakah anda masih mendapat jawapan yang betul? Jika anda bermaksud mengatakan X = 1, tetapi menaip X = 11, adakah komputer itu masih memberikan jawapan yang betul? Persoalannya, tentu saja, tidak masuk akal. Ini adalah konsep "Sampah Dalam, Sampah." Dengan kata lain, data yang salah akan memberikan jawapan yang salah.

Seperti persamaan kami, imej "dipertingkatkan" adalah fungsi imej asal. Apabila anda mula dengan imej yang kabur atau pixelated (atau bahkan satu yang bersih tajam, untuk perkara itu), tiada jumlah penapis atau sihir komputer boleh memujuk maklumat keluar dari tempat di mana maklumat itu tidak wujud. Sama seperti "1 + 11" tidak akan menghasilkan "2," imej terhad tidak akan menghasilkan versi "dipertingkatkan".

Kenapa Tidak Ada Fungsi untuk Membuat Data dari Tiada

Anda mungkin bertanya soalan, "Tidak mungkin untuk mencipta fungsi yang boleh menambah detail kepada imej yang buruk?" Kami tidak mungkin membuat satu masa tidak lama lagi. Hanya kerana kita mengenali susunan piksel sebagai wajah tidak bermakna ia adalah wajah sebenar. Bahagian muka adalah persepsi kita tentang data itu-kita sebenarnya hanya melihat data! Untuk mengambil data imej dan mengubahnya menjadi "lebih baik" data adalah mustahil. Fungsi yang menimbulkan sesuatu yang khusus sebagai muka manusia dari data yang tidak masuk akal akan memerlukan pengetahuan sebenar tentang produk akhir-anda perlu mengenali wajah orang sebenar untuk "mencari" dalam imej kabur, yang mana mengalahkan titik dari teknologi khayalan ini juga.

Mungkin mungkin untuk mencipta beberapa jenis imej wajah dari data imej sampah, tetapi ini tidak bermakna bahawa produk itu akan relevan. Ia mungkin mencipta wajah yang tidak benar-benar kelihatan seperti orang yang sebenarnya ada di sana. Ia lebih cenderung hanya membuat jisim piksel yang semacam kelihatan seperti versi "berbeza" yang ada di sana. Dalam logik TV, ada wajah yang dikunci di belakang imej itu, dan orang yang baik hanya akan mencari cara untuk mendapatkannya. Pada kenyataannya, itu hanya data-dan apa-apa fungsi yang mencipta semula keadaan foto yang ditembak sudah mempunyai maklumat di dalamnya.

Cara Tahu Kerajaan Secara Rahsia Tidak Melakukan Hal Mustahil ini

Banyak wang dibelanjakan oleh agensi kerajaan seperti NASA untuk mencari langit dengan teleskop satelit seperti Hubble dan Kepler. Skop ini dan lain-lain di bumi memberikan cahaya digital fotografi yang menakjubkan, dan juga panjang gelombang lain dalam spektrum elektromagnetik-benda seperti gelombang radio dan mikro, dan radiasi frekuensi tinggi, seperti gamma dan x-ray. Tetapi semua imej ini tertakluk kepada batasan yang sama yang dibincangkan sebelumnya. Mereka adalah gambar dalam masa. Pencitraan terhad X-ray adalah sama seperti pengimejan terhad cahaya yang boleh dilihat. Jika imej boleh "dipertingkatkan," fotografi ruang yang mendalam akan mudah untuk sesiapa sahaja dan semua orang boleh lakukan. Sekiranya anda boleh "meningkatkan" imej dengan menonjolkan wajah pada orang ramai, mengapa tidak pergi ke luar, mengambil gambar langit, dan "memperbaikinya" untuk melihat butiran di bawah Pluto? Jika ini mungkin, imej-mana-mana imej-boleh dibayangkan mengandung semua data imej di alam semesta.

Adakah Peningkatan Imej Berguna Sebenarnya Kemungkinan?

Mudah-mudahan cara penulisan trope-riddled membentangkan peningkatan imej adalah salah, salah, salah, tidak bermakna bahawa program grafik bukan alat yang berguna untuk masalah seperti ini. Selagi maklumat itu sebenarnya dalam imej, semacam "peningkatan" mungkin memudahkan untuk dilihat. Ambil, sebagai contoh, gambar gelap, yang gelap ini, menyala untuk menunjukkan butiran dalam bayang-bayang. Jenis "peningkatan" ini adalah nyata, dan tersedia untuk sesiapa sahaja dengan komputer. Perbezaannya ialah data sudah ada-kita hanya melihatnya dengan cara yang berbeza. Mata kita tidak dapat melihat (bergantung pada monitor anda) terperinci di muka di sebelah kiri. Tetapi versi "dipertingkatkan" di sebelah kanan menunjukkan kami banyak terperinci dalam bayang-bayang, memberikan kita gambaran yang lebih baik di wajahnya.

Oleh itu, FBI kemungkinan besar tidak mempunyai kekuatan Photoshop yang ajaib, dan anda tidak boleh mengambil gambar orang-orang hijau kecil yang tinggal di Pluto dengan funsaver anda. Jangan percaya semua yang anda lihat di TV!

Kredit Imej: Harrison Ford dari Firewall yang digunakan tanpa kebenaran, menggunakan penggunaan adil. Penulisan cahaya oleh BloomsEyeView, Creative Commons. Sampah oleh Editor B, Creative Commons. IMG1189b oleh HooverStreetStudios, Creative Commons.