211service.com
Photo Chop Shop
År 2003, Los Angeles Times körde en bild av stabsfotografen Brian Walski på en brittisk soldat i Basra, Irak, och vinkade till en man som bar ett barn. När en skarpsinnig journalist på Hartford Courant , en av många tidningar som tryckte om fotot, märkte att det verkade innehålla upprepade bilder av samma person i bakgrunden, bildens sanning ifrågasattes. Walski erkände att han hade använt Adobes Photoshop-programvara för att kombinera två separata fotografier för den slutliga bilden och fick omedelbart sparken.
Walski-avsnittet ledde inte bara till en omfattande diskussion om etik inom fotojournalistik, utan visade också hur lätt en skicklig användare kan använda program som Photoshop för att lura genomsnittliga tittare – och ibland även experter – att ta en falsk bild för sanningen. Eftersom nästan alla digitala foton, inklusive de som används som bevis i domstol, är sårbara för denna typ av manipulering, är datavetare och andra upptagna med att utveckla den senaste tekniken inom digital kriminalteknik.
Problemet [med fotoändring] hade funnits i mitt huvud i ett par år, säger jag Nasir Memon , en datavetare vid Polytechnic University i Brooklyn som är specialiserad på bildbehandling. Han började se fler och fler artiklar i tidningar om digitala fotomanipulationer, förklarar Memon, och bestämde sig för ungefär två år sedan att använda sin erfarenhet av att förbättra foton för att upptäcka digitala förändringar.
Det finns redan ett sätt att förhindra manipulering – eller åtminstone avslöja det – men processen är dyr och inte allmänt tillgänglig. Kameror utrustade med digital vattenmärkningsteknik kan lägga till en extra ström av identifieringsdata till bildfilen. Om bilden överhuvudtaget ändras är den digitala vattenstämpeln skadad. Canon, för en, har sålt kameror med den här tekniken och den kompletterande programvaran för att läsa vattenstämplar sedan 2002. De köps främst av proffs, som brottsplatsutredare, som måste bevisa att bilderna de tar är oförändrade.
Men alla fotografier som används i domstol är inte tagna av experter som använder vattenmärkningsteknik. Det är där digital forensics kommer in, säger Memon, som organiserar ett februari 2006 symposium på fältet i San Jose, CA. Tekniken kan avslöja väl dolda förändringar i bilder tagna med vanliga digitalkameror, matcha en bild med kameran som tog den och avgöra om två bilder togs med samma kamera.
Ett exempel är programvaran Memon som utvecklats för att karakterisera ett kameramärke, som en Sony eller Canon, genom sin digitala signatur. Det är inte de här sakerna som hjälper dig att spika en brottsling, förklarar Memon, utan ledtrådar som bildar en pusselbit som kan lösa ett brott.
Memons program bygger på det faktum att digitalkameror registrerar bildinformation i diskreta kvadrater av färg, eller pixlar. Varje pixel består av en sensor för rött, blått eller grönt ljus. Du har inte alla tre [sensorerna] vid något tillfälle, förklarar Memon, så kameror använder interpolationsalgoritmer för att justera färgen på en enskild pixel baserat på avläsningar från de omgivande pixlarna. Dessa algoritmer varierar från företag till företag, och de lämnar talande artefakter på bilder, säger Memon. På så sätt kan en bild från en kamera särskiljas från en tagen med en annan.
Hittills har Memon och hans elever i Brooklyn katalogiserat färguppskattningsstilarna för 10 olika tillverkare. Memon noterar dock att det finns en skillnad mellan varje företags avancerade och mellanklassmodeller. Tekniken är ungefär 90 procent korrekt, säger Memon, men i takt med att antalet digitalkameror på marknaden växer blir det svårare att matcha en bild med ett kameramärke.
Memons teknik är användbar när utredare jagar en kamera och en fotograf; men i vissa fall är kameran redan en del av bevisningen. I dessa fall är en teknik utvecklad av Jessica Fridrich vid State University of New York i Binghamton kan hjälpa till att bevisa att en enskild bild kom från en specifik kamera.
För att utföra denna bit av undersökning, utnyttjar Fridrich det faktum att varje kamera producerar små brister, eller brus, i en bild. Om du zoomar in på en del av en bild som ska vara en enhetlig blå himmel, kommer du att se att pixlarna inte är monotona blå, förklarar hon. Du kommer att börja se oegentligheter.
Fridrichs programvara extraherar dessa oegentligheter från ett stort antal bilder tagna med samma kamera. (Eftersom utredarna har tillgång till kameran kan de ta så många bilder som behövs.) Eftersom varje enskild kamera har ett karakteristiskt sätt att producera brus, kan oegentligheterna beräknas i medeltal för att skapa en unik signatur, och enskilda bilder kan kontrolleras mot detta signatur. Tekniken är korrekt 99,99 procent av tiden, enligt Fridrich. Vi har upptäckt motsvarigheten till att matcha en kula mot pipan och pistolen, säger hon.
Fridrichs teknik fungerar även efter att en bild har komprimerats till en mindre filstorlek, för att till exempel skickas i ett e-postmeddelande. Däremot misslyckas digitala kriminaltekniska tekniker som Memons om en fil har krympts. Det fina med [bruskorrelation] är att det är robust mot distorsion, säger Fridrich.
Fridrich har nyligen utökat sin brusanalysteknik för att avgöra om vissa delar av en bild har ändrats. Om bruset inte är enhetligt över bilden har ett segment manipulerats, säger hon.
Varje dag, någonstans i världen, har du någon som ifrågasätter sanningshalten i en bild, säger Memon. Både Memons och Fredrichs verktyg är användbara i olika miljöer – och tillsammans borde de bidra till att göra det svårare för fotoförfalskare att lura den ovetande allmänheten.