Nu mai credeți că mintea TV este adevărul adevărat despre îmbunătățirea imaginilor

L-ai văzut mereu. FBI-ul folosește tehnologia avansată pentru a "amplifica" o imagine neclară și pentru a găsi un chip de ticălos în filmul cel mai rău posibil. Ei bine, How-To Geek își cheamă blufa. Citiți mai departe pentru a vedea de ce.

Este unul dintre cele mai comune tropes în televiziune și filme, dar există vreo posibilitate ca o agenție guvernamentală să poată avea într-adevăr tehnologia pentru a găsi fețe în care sunt doar pixeli neclare? Vom face argumentul că nu numai că este imposibilă cu tehnologia actuală, dar este foarte puțin probabil să fie vreodată o tehnologie pe care o vom vedea vreodată. Stingeți-vă să ne vedeți că puneți această tropă sub lentilele științei și tehnologiei și dovediți-o greșită odată pentru totdeauna.

Modul în care imaginile și lumina dovedesc toate imaginile sunt limitate

Toate tehnologiile de procesare a imaginilor, fie digitale, fie analogice, funcționează aproximativ în același mod. Să ne gândim la camerele de luat vederi pentru o clipă. Toate camerele creează un fel de imagine atunci când lumina (particulele pe care le numim fotoni) interacționează cu un fel de imagine care creează materiale media. În camerele digitale, este un senzor fotoelectric. În camerele de filmare, este o bandă de film tratată chimic, sensibilă la lumină.

S-ar putea să vă surprindeți să știți că camerele de filmat pot capta mai multe detalii decât camerele digitale de înaltă rezoluție. Dar chiar și cu o cameră de film, doar o cantitate limitată de lumină poate fi înregistrată pe film. Același lucru este valabil și pentru orice dispozitiv de imagini, fie că este vorba de un înregistrator video, de o cameră digitală sau de un scaner plat. Și din moment ce orice imagine este luată într-o perioadă finită de timp (de obicei, fracțiuni de secundă, în cazul camerelor), există în mod necesar o limită superioară la detaliile oricărei imagini capturate.

În imagistica digitală, această limită superioară are adesea legătură cu tavanul pe care îl are camera sau dispozitivul - numărul de pixeli pe care senzorii din interiorul aparatului foto sunt capabili să detecteze, de exemplu. Este vorba despre limitele dispozitivului în sine și este ușor diferită de problema unei cantități de lumină finită care ajunge la mediul în cameră. Pune pur și simplu, nici o cameră, indiferent cât de avansată, are o capacitate infinită de rezoluție.

Toate datele sunt un produs al altor date - gunoi, gunoaie

Computerele sunt mașini interesante, dar nu sunt fără limitări. Unul dintre lucrurile pe care majoritatea oamenilor le înțeleg greșit despre computere este că nu sunt într-adevăr capabili să creeze informații "noi", ci doar să creeze informații "diferite". În matematică, atunci când o parte a unei ecuații este pârâtă pe o altă parte, se numește o funcție. Când Y = X + 1, Y este o funcție a lui X. Orice, X este, Y este direct corelat.

Computerele funcționează într-un mod similar. Puteți da computerului un fișier text mare de litere aleatoare și un dicționar și spune-i să aranjeze acel set limitat de litere în cuvinte din dicționar. Acest lucru se datorează faptului că produsul final poate fi defalcat într-o funcție a setului de litere aleatoare, cuvintele din dicționar și instrucțiunile pentru a crea una de la alta.

Imaginați-vă că faceți algebră la domiciliu pe computer. Introduceți o serie de numere în ecuația "Y = X + 1". Mai întâi, X = 1, deci 1 + 1 = 2. Dar ce s-ar întâmpla dacă ați împins tastele greșite și ați introdus numere greșite? Veți obține răspunsul corect? Dacă intenționați să spuneți X = 1, dar tastați X = 11, calculatorul vă va da încă răspunsul corect? Întrebarea este, desigur, absurdă. Acesta este conceptul de "Garbage In, Garbage Out". Cu alte cuvinte, datele greșite vor da un răspuns greșit.

Ca și în ecuația noastră, imaginile "îmbunătățite" sunt o funcție a imaginii originale. Atunci când începeți cu o imagine neclară sau pixelată (sau chiar o imagine curată și curată), nici o cantitate de filtre sau magia computerului nu poate coaxi informațiile dintr-un loc în care informațiile pur și simplu nu există. Așa cum "1 + 11" nu va duce niciodată la "2", o imagine limitată nu va duce niciodată la așa-numita versiune "îmbunătățită".

De ce nu există nicio funcție pentru a crea date din nimic

S-ar putea să întrebați întrebarea: "Nu este posibil să creați o funcție care să poată adăuga detalii la o imagine proastă?" Ei bine, nu este probabil să creați unul în curând. Pur și simplu pentru că recunoaștem un aranjament de pixeli ca o față nu înseamnă că este o față reală. Partea feței este percepția noastră despre aceste date - de fapt, doar privim datele! Pentru a prelua datele de imagine și a le transforma în date "mai bune" este o imposibilitate. O funcție care creează ceva atât de specific ca o față umană din datele prostii ar necesita o cunoaștere reală a produsului final - ar trebui să cunoașteți fața persoanei reale pentru ao "găsi" în imaginea neclare, care învinge punctul din această tehnologie imaginară oricum.

Poate fi posibil să se creeze un fel de imagine asemănătoare feței din datele imaginii gunoiului, dar acest lucru nu înseamnă că produsul respectiv va fi relevant. S-ar putea să creeze o față care să nu arate ca o persoană care era de fapt acolo. Ar fi mai degrabă doar să creeze o masă de pixeli, care arăta doar ca o versiune "diferită" a ceea ce este acolo. În logica televiziunii, există o față blocată în spatele acelei imagini, iar băieții buni vor găsi pur și simplu o modalitate de a ajunge la ea. În realitate, sunt doar date - și orice funcție care recreează circumstanțele unei fotografii care este împușcată are deja acele informații în cadrul acesteia.

Cum să știți că guvernul nu face acest lucru imposibil

O mulțime de bani sunt cheltuite de agenții guvernamentale ca NASA pentru a căuta cerul cu telescoape prin satelit, cum ar fi Hubble și Kepler. Aceste domenii și altele de pe pământ oferă o fotografie digitală de lumină uimitoare și spațioasă, precum și alte lungimi de undă în spectrul electromagnetic - lucruri precum radio și microunde și radiații de înaltă frecvență, cum ar fi razele gamma și x. Dar toate aceste imagini sunt supuse acelorași limitări discutate mai devreme. Sunt instantanee în timp. O imagine limitată a razelor X este identică cu imaginea limitată a luminii vizibile. Dacă imaginile ar putea fi "îmbunătățite", fotografia spațială ar fi ușoară pentru oricine și toată lumea să facă. Dacă puteți "mări" o imagine prin apropierea de o față într-o mulțime, de ce nu ieșiți afară, luați un instantaneu al cerului și îl "sporiți" pentru a vedea detaliile pe terenul lui Pluto? Dacă acest lucru era posibil, o imagine - orice imagine - ar putea conține toate datele de imagine din univers.

Este posibilă îmbunătățirea reală a imaginii utile?

Pur și simplu pentru că modul în care scrierea trope-riddled prezintă îmbunătățirea imaginii este greșită, greșită, greșită, nu înseamnă că programele grafice nu sunt instrumente utile pentru acest tip de problemă. Atâta timp cât informația este de fapt în interiorul imaginii, un fel de "accesorii" ar putea fi mai ușor de văzut. Luați, de exemplu, această imagine întunecată, umbrită, luminată pentru a arăta detaliile în umbră. Acest tip de "accesoriu" este real și este disponibil pentru oricine are computer. Diferența este că datele există deja - doar o privim într-un mod diferit. Ochii noștri nu văd (în funcție de monitorul dvs.) detaliile din fața din stânga. Dar versiunea "îmbunătățită" din dreapta ne arată foarte multe detalii în umbră, oferindu-ne o imagine mai bună a feței.

Deci FBI-ul, cel mai probabil, nu are puteri magice Photoshop și nu poți să faci poze ale micilor oameni verzi care trăiesc cu Pluto cu funza ta. Nu credeți tot ce vedeți la televizor!

Creditele de imagine: Harrison Ford de la Firewall folosit fără permisiune, presupune o utilizare echitabilă. Scriere ușoară de către BloomsEyeView, Creative Commons. Gunoiul de Editor B, Creative Commons. IMG1189b de către HooverStreetStudios, Creative Commons.