我们每天都会看到数百甚至数千张图片,其中几乎所有图片都以某种方式经过了数字处理。有些只是进行了基本的色彩校正或简单的 Instagram 滤镜效果,而另一些则经过了彻底的 Photoshop 处理,完全改变了主体。事实证明,人类并不擅长辨认一张图片何时被处理过,即使这种改变相当明显。Hany Farid 是达特茅斯学院的一名计算机科学教授,他专攻照片取证,虽然他不能分享他检测编辑伎俩的所有炫酷软件工具,但他分享了一些自己鉴定图片的技巧。
尝试反向图片搜索
在开始试图用力去 CSI 式地分析一张图片之前,你通常可以通过反向图片搜索找到其来源,从而揭穿伪造的照片。Google 将此功能作为其图片套件的一部分,会搜索完全相同的图片,以及在主题和色彩美学上相似的图片。
另一个强大的工具是 Tineye,它执行类似的功能,但通常返回更少但更接近精确匹配的结果,这使得它们更容易排序。
Farid 说:“通常,如果你做一次反向图片搜索,你就能立即找到它。你会看到有人从 Getty Images 复制的原始图片,然后添加了一个 UFO 到天空中,诸如此类。”
如果你怀疑有人窃取你的社交媒体照片并冒充你,反向图片搜索也是一个有用的工具。将你自己的照片上传到这些工具中,你就可以看到它们在网络上的出现位置。
寻找异常之处
分析图片的第一步涉及逻辑分析,这是人类通常比计算机表现更好的领域——至少目前是这样。Farid 说:“计算机非常擅长测量这些细微的细节,如压缩瑕疵和几何不一致性。但如果有人创造了一幅船只行驶在马路中央的画面,计算机可能不会发现任何问题。”
仔细查看图片,检查可能被插入的物体,或者寻找其他物体可能被移除的证据。然而,Farid 警告不要过度放大,因为这可能会带来自己的障碍。Farid 说:“有时如果你将图片放大到 500%,很容易将一些完全有效的东西,如镜头畸变或噪点产生的瑕疵,误认为是处理的结果。”他建议最大放大到 200% 或 300% 以避免误报。
这时也是检查比例和透视错误的最佳时机,这些是伪造照片中最难修复的方面之一。合影中的一个人是否有异常大的脑袋?某个物体看起来是否以奇怪的角度放置?这些都是需要仔细检查的警示信号。
检查 EXIF 数据
当数码相机拍摄一张照片时,它会为图片文件附加一个称为 EXIF 数据的信息集合。这些数据包括所有关键的相机设置,以及 GPS 数据等其他信息(如果可用)(智能手机照片通常会有,除非用户故意关闭了定位设置)。
如果你知道照片的位置,可以将其输入 Google 地图并使用街景视图来大致了解该位置可能是什么样子。街景视图场景不一定 100% 准确和最新,但它可以是一个很好的起点。
你可以通过在 Photoshop 或其他图像编辑程序中打开照片来查看 EXIF 数据,但也有一些网站可以显示数据,例如 Exifdata.com。照片分享网站 Flickr 也会显示可用的许多元数据。Windows 和 Mac 也可以通过在资源管理器或 Finder 中右键单击文件来提供一些元数据。
如果你有一些摄影知识,你可以在这里利用它来为你服务。例如,如果你看到照片使用了长快门速度,比如 1/10 秒,那么移动的物体应该会有运动模糊。如果你看到画面中有一辆完全清晰的汽车,那应该引起警惕。
有时你也可以找到图像的原始像素尺寸。这听起来可能没什么用,但你可以轻松查找特定相机照片的典型图像尺寸,然后将其与你当前正在查看的文件进行比较。如果最终版本较小,则表明照片可能已被裁剪以排除信息。
EXIF 数据中还有一个软件标签。“如果一张图片在 Photoshop 中打开然后保存,元数据会显示‘Photoshop’,然后是他们使用的版本,”Farid 说。然而,他警告说,这个标签并不一定表明照片在试图欺骗你。许多照片会经过 Photoshop 或其他编辑程序进行简单的调整,如色彩校正,甚至只是调整大小。
检查阴影
我们知道物体投射的阴影会出现在引起它的光源的对面。利用这些信息,调查人员实际上可以绘制阴影、物体和相应光源之间的连线,以确定图像在物理上是否可能。
Farid 说:“在真实的 3D 世界中,我对阴影、物体和光源有一个线性约束。这意味着我可以找到所有投射阴影的物体——只要我能非常清晰地将图像中阴影上的一个点与物体上的一个点对应起来。”
关于人们识别经过编辑的照片能力的研究中的一个原始例子显示了一个男人的脸被翻转,使得光源落在与阴影相同的侧面。一旦你注意到了,就很容易识别。
在 Photoshop 中进行调整
(上图的比较显示了同一张图片的两个版本。右边的图片经过了色阶调整,这清楚地显示了在车牌上的画笔调整)
如果你自己可以使用 Photoshop,可以通过进行一些调整来尝试找出肉眼可能忽略的瑕疵。
Farid 建议使用的工具之一是“色阶”。你可以通过按 Command + L (Mac) 或 Control + L (PC) 来访问它。Farid 说:“如果你将白点一直拉到非常靠近黑点的地方,那么窄范围的黑色就会大大扩展。如果有人用橡皮擦工具擦除了黑暗区域的某个东西,你就能看到工具的痕迹。”如果将黑点一直向上拖动以从图像高光部分提取更多细节,也会产生同样的效果。
你可以尝试一些其他的 Photoshop 技巧来揭示修改痕迹。提高对比度或锐度将有助于突出照片中的硬边缘,这有时会在粘贴对象时出现。Farid 还建议反转图像的颜色(control + I 或 command + I)来获得新的视角,这可能会让你大脑突然发现一些不规则之处。
寻找模式
模式识别是那些拥有专业软件工具的专职研究人员真正占优势的一个领域。
有一些模式你可以用肉眼识别。一个新手 Photoshop 用户在尝试克隆掉某个物体时,很可能会留下重复的图案。放大并从远处观察图像,看看你的眼睛是否能发现任何图案,然后放大检查场景中是否有重复的物体。
Farid 等研究人员最有效的办法之一是寻找图像传感器产生的噪点的模式差异,这需要高级软件。Farid 说:“噪点有一个特定的模式,当图像的某个部分噪点过多或过少时,就说明出了问题。”例如,如果有人对图像进行空气磨皮,这种效果会以计算机能够识别的方式改变模式。如果修图师手法特别粗糙,你甚至可能用肉眼就能发现。如果你曾经注意到模特的皮肤看起来特别光滑、像娃娃一样,你基本上是在大规模地——有时甚至是令人毛骨悚然地——看到同样的效果。
研究人员还经常寻找 JPEG 图像压缩留下的伪影模式。JPEG 是一种“有损”格式,这意味着它会丢弃原始文件中的一些信息以节省空间并使其能被更广泛的机器读取。这会导致伪影,或随着时间的推移引入的数据变化——尤其是在多次保存后。Farid 说:“想象一下,你出去买了一个全新的 iPhone,甚至包装都很精美。一切都刚刚好,连胶带都严丝合缝。试着把它们重新组装起来看看会发生什么。这永远不可能完美。数字文件也是如此。当你把它在 Photoshop 里解开,然后重新压缩时,你不可能让它恢复完美。它会留下我们能够识别的伪影。”
警惕在线工具
网上有一些地方可以上传图片来检查编辑的警示信号,但结果可能非常难以解读。例如,我将这张玉米的照片上传到一个流行的网站,它被标记为“不是原始相机图像”。我自己从 DSLR 的 RAW 文件中导出了一个带有颜色校正的 JPEG,所以我知道它不是伪造的,但它仍然被标记了。它并没有声称照片被篡改了,但它也在没有必要的地方产生了怀疑。
有一些网站可以读取软件标签,比如这个网站可以准确地告诉你 Lightroom 在编辑照片时采取了哪些操作。这更有用,但你仍然需要了解软件本身才能做出准确的解释。
市面上有一些软件可以识别这些更复杂的处理,但它们通常只供商业使用,用于安全和执法部门。
Farid 说:“让这些东西公开很棘手,因为我公开的信息越多,就越容易规避。我们在科学出版物中发布细节,但要真正回去实现所有这些技术对某人来说会非常困难。这就是我们目前面临的权衡。”
不要被误报迷惑
最后一步是认识到,有时有些东西看起来被修改过,但实际上并没有。“照片有时就是看起来很奇怪,”Farid 说。