Stop Believing TV n Lies The Real Truth About Enhancing -kuvat

Olet nähnyt sen uudestaan ​​ja uudestaan. FBI käyttää kehittynyttä tekniikkaansa ”hämärtämään” epäselvää kuvaa ja etsi konna-kasvot pahimmassa mahdollisessa kuvassa. No, How-To Geek kutsuu bluffiaan. Lue lisää, miksi.

Se on yksi yleisimmistä tropeista televisiossa ja elokuvissa, mutta onko mahdollisuutta, että valtion virastolla voisi olla tekniikka löytää kasvoja, joissa on vain epätarkkoja pikseleitä? Teemme väitteen siitä, että se ei ole mahdotonta nykyisen tekniikan avulla, mutta se on hyvin epätodennäköistä, että me koskaan näemme tekniikkaa. Noudattakaa nähdäksemme, että asetamme tämän tropin tieteen ja teknologian linssien alle, ja todista se väärin kerran.

Miten kuvantaminen ja valo osoittavat kaikki kuvat ovat rajoitettuja

Kaikki kuvantamistekniikat, joko digitaaliset tai analogiset, toimivat lähes samalla tavalla. Mieti kameroita hetkeksi. Kaikki kamerat luovat jonkinlaisen kuvan, kun valo (hiukkaset, joita kutsumme fotoneiksi) on vuorovaikutuksessa jonkinlaisen kuvan luomisvälineen kanssa. Digitaalisissa kameroissa se on valosähköinen anturi. Kamerakameroissa se on kemiallisesti käsitelty, valoherkkä kalvoliuska.

Saatat yllättää, kun tiedät, että elokuvakamerat voivat kaapata tarkemmin kuin erittäin suuriresoluutioiset digitaalikamerat. Mutta jopa elokuvakameralla voidaan filmiin tallentaa vain rajallinen määrä valoa. Sama pätee mihin tahansa kuvantamislaitteeseen, olipa se sitten videonauhuri, digitaalikamera tai tasoskanneri. Ja koska jokin kuva on otettu rajallisena ajanjaksona (yleensä sekunnin murto-osa, kun kyseessä on kamerat), jokaisen otetun kuvan yksityiskohtiin on välttämättä yläraja.

Digitaalisessa kuvantamisessa tämä yläraja on usein yhteydessä kameran tai laitteen enimmäismäärään - esimerkiksi kameran sisällä olevien antureiden pikseleiden lukumäärä voi havaita. Kyse on itse laitteen raja-arvoista, ja se on hieman erilainen kuin ongelma, joka liittyy rajalliseen valon määrään, joka saavuttaa mediaan kamerassa. Yksinkertaisesti sanottuna mikään kamera, riippumatta siitä, kuinka edistynyt, on ääretön kapasiteetti resoluutioon.

Kaikki tiedot ovat muun tiedonsiirron tuote, roskat ulos

Tietokoneet ovat mielenkiintoisia koneita, mutta ne eivät ole ilman rajoituksia. Yksi asioista, joita useimmat ihmiset ymmärtävät väärin tietokoneista, on se, että ne eivät todellakaan kykene luomaan "uutta" tietoa, vaan ne vain luovat "erilaisia" tietoja. Matematiikassa, kun yhtälön yksi osa on vastaaja toisessa osassa, sitä kutsutaan funktioksi. Kun Y = X + 1, Y on X: n funktio. Mitä tahansa, X on, Y on suoraan korreloitu.

Tietokoneet toimivat samalla tavalla. Voit antaa tietokoneelle valtavan satunnaisia ​​kirjaimia ja sanakirjaa sisältävän tekstitiedoston ja kertoa, että se järjestää nämä rajoitetut kirjaimien sanat sanakirjasta. Tämä toimii, koska lopputuote voidaan erottaa satunnaislukujen joukosta, sanakirjassa olevista sanoista ja ohjeista, joilla voit luoda toisen toisistaan.

Kuvittele, että teet tietokoneellasi algebran kotitehtäviä. Voit liittää numerosarjan “Y = X + 1” -yhtälöön. Ensinnäkin X = 1, joten 1 + 1 = 2. Mutta mitä tapahtuisi, jos painoit väärät näppäimet ja syötät väärät numerot? Voisitteko vielä saada oikean vastauksen? Jos aiot sanoa X = 1, mutta kirjoitit X = 11, antaisiko tietokone vielä oikean vastauksen? Kysymys on tietysti kiusallinen. Tämä on käsite "Garbage In, Garbage Out". Toisin sanoen väärät tiedot antavat väärän vastauksen.

Kuten yhtälömme, "parannetut" kuvat ovat alkuperäisen kuvan funktio. Kun aloitat epäselvän tai pikseloidun kuvan (tai jopa terävän puhtaan, ei ole mitään asiaa), mikään määrä suodattimia tai tietokonemagia ei voi koitua tietoa paikasta, jossa tietoja ei yksinkertaisesti ole olemassa. Aivan kuten "1 + 11" ei koskaan johda "2: een", rajoitettu kuva ei koskaan johda ns..

Miksi ei ole mitään toimintoa tietojen luomiseksi mikään

Saatat kysyä kysymyksen: "Eikö ole mahdollista luoda toimintoa, joka voi lisätä yksityiskohtia huonoon kuvaan?" No, emme todennäköisesti luo sellaista pian. Yksinkertaisesti siksi, että tunnistamme pikselien järjestyksen kasvona, ei tarkoita, että se on todellinen kasvot. Kasvojen osa on meidän käsityksemme kyseisistä tiedoista - me itse asiassa vain tarkastelemme tietoja! Kuvadatan ottaminen ja muuttaminen ”paremmiksi” dataksi on mahdotonta. Funktio, joka luo jotakin yhtä konkreettista kuin ihmisen kasvot hölynpölyä koskevista tiedoista vaatisi todellista tietoa lopputuotteesta - sinun olisi tiedettävä todellisen henkilön kasvot, jotta "löydettäisiin" se epäselvässä kuvassa, millaisia ​​tappioita se on tämän kuvitteellisen teknologian.

Saattaa olla mahdollista luoda jonkinlainen kasvojen kaltainen kuva roskatiedoista, mutta tämä ei tarkoita, että kyseinen tuote olisi merkityksellinen. Se saattaisi luoda kasvon, joka ei oikeastaan ​​näytä mitään sellaista, joka oli todella siellä. Luodaan todennäköisemmin vain sellaisten pikselien massa, jotka vain näyttävät "eri" versiosta siitä, mitä siellä on. TV-logiikassa on kuvan takana lukittu kasvot, ja hyvät kaverit löytävät yksinkertaisesti tavan päästä siihen. Todellisuudessa vain tieto- ja kaikki toiminnot, jotka luovat uudelleen kuvauksen kuvaavat olosuhteet, sisältävät jo tiedot.

Kuinka tietää hallituksen salaa ei tee tätä mahdottomuutta

NASA: n kaltaiset virastot käyttävät paljon rahaa etsimään taivasta satelliittiteleskooppeilla, kuten Hubbleilla ja Keplerillä. Nämä laajuudet ja muut maan päällä olevat valaisimet tarjoavat hämmästyttävän, syvän avaruuden digitaalisen valon valon, ja myös muita aallonpituuksia sähkömagneettisissa spektreissä, kuten radio- ja mikroaaltoissa, sekä suurtaajuista säteilyä, kuten gamma- ja röntgensäteitä. Mutta kaikki nämä kuvat ovat samojen rajoitusten kohteena aiemmin. Ne ovat tilannekuvia ajoissa. Röntgensäteiden rajallinen kuvantaminen on sama kuin näkyvän valon rajallinen kuvantaminen. Jos kuvia voitaisiin "tehostaa", syvän avaruuden valokuvaus olisi helppoa kaikille ja kaikille. Jos voit ”parantaa” kuvaa suurentamalla väkijoukon kasvoja, miksi et mene ulos, ota kuva taivaasta ja tehosta sitä nähdäksesi Pluton kentällä olevat yksityiskohdat? Jos tämä olisi mahdollista, kuva, mikä tahansa kuva, voisi mahdollisesti sisältää kaikki universumin kuvadata.

Onko todellinen hyödyllinen kuvanparannus mahdollista?

Yksinkertaisesti siksi, että tapa, jolla trope-riddled-kirjoittaminen esittelee kuvan parannusta, on väärä, väärä, väärä, ei tarkoita, että grafiikkaohjelmat eivät ole hyödyllisiä työkaluja tällaiseen ongelmaan. Niin kauan kuin tieto on itse asiassa kuvan sisällä, jonkinlainen "lisälaite" saattaa helpottaa näkemistä. Otetaan esimerkiksi tämä tumma, varjostettu kuva, joka on kevennetty näyttämään yksityiskohdat varjossa. Tämäntyyppinen ”lisälaite” on todellinen ja kaikkien saatavilla tietokoneella. Ero on, että tiedot ovat jo olemassa - katsomme vain sitä eri tavalla. Silmämme eivät näe (näytöstä riippuen) vasemmalla olevan kasvon yksityiskohtia. Mutta oikealla oleva "parannettu" versio näyttää varjossa runsaasti yksityiskohtia, mikä antaa meille paremman kuvan hänen kasvoistaan.

Niinpä FBI: llä ei todennäköisesti ole maagisia Photoshop-voimia, ja et voi ottaa kuvia pienistä vihreistä miehistä, jotka asuvat Plutossa hauskojasi kanssa. Älä usko kaikkea, mitä näet televisiossa!

Image Credits: Harrison Ford palomuurista, jota käytetään ilman lupaa, otti oikeudenmukaisen käytön. Valon kirjoittaminen BloomsEyeView, Creative Commons. Garbage by Toimittaja B, Creative Commons. IMG1189b lähettäjä HooverStreetStudios, Creative Commons.