Pietura Ticība TV slēpjas reālā patiesība par Enhancing attēliem

Jūs to esat redzējuši vairāk un vairāk. FBI izmanto savu progresīvo tehnoloģiju, lai “uzlabotu” izplūdušo attēlu un atrastu nelietis seju sliktākajā iespējamā kadrā. Nu, How-To Geek izsauc viņu blefu. Lasiet tālāk, lai redzētu, kāpēc.

Tas ir viens no izplatītākajiem tropiem televīzijā un filmās, bet vai ir kāda iespēja, ka valsts aģentūrai varētu būt tehnoloģija, lai atrastu sejas, kurās ir tikai neskaidri pikseļi? Mēs izdarīsim argumentu, ka ne tikai tas ir neiespējami ar pašreizējo tehnoloģiju, bet tas, visticamāk, nekad nebūs tehnoloģija, ko mēs redzēsim. Pieturieties apkārt, lai redzētu, ka šis trops atrodas zem zinātnes un tehnoloģijas lēcām, un pierādīt to nepareizi.

Kā attēlveidošana un gaisma pierāda visus attēlus ir ierobežota

Visas attēlveidošanas tehnoloģijas - gan digitālās, gan analogās - darbojas gandrīz vienādi. Domājiet par kamerām uz brīdi. Visas kameras rada kādu tēlu, kad gaisma (daļiņas, ko saucam par fotoniem) mijiedarbojas ar kāda veida attēlu veidošanas plašsaziņas līdzekļiem. Digitālajās kamerās tas ir fotoelektriskais sensors. Filmu kamerās tā ir ķīmiski apstrādāta, gaismas jutīga plēve.

Jūs varat pārsteigt, ka filmas, kas balstītas uz filmām, var iegūt detalizētāku informāciju nekā pat ļoti augstas izšķirtspējas digitālās kameras. Bet pat ar filmu kameru var ierakstīt tikai ierobežotu gaismas daudzumu. Tas pats attiecas uz jebkuru attēlveidošanas ierīci, vai tas ir video ierakstītājs, digitālā kamera vai plakanvirsmas skeneris. Un, tā kā jebkurš attēls tiek uzņemts ierobežotā laika periodā (parasti sekundes daļas, kameru gadījumā), jebkura uzņemta attēla detaļai noteikti ir augšējā robeža.

Digitālā attēlveidošanā šī augšējā robeža bieži ir saistīta ar kameras vai ierīces griestiem, piemēram, pikseļu skaits, ko sensori kameras iekšpusē spēj noteikt, piemēram,. Tas viss attiecas uz pašas ierīces robežām, un tas nedaudz atšķiras no ierobežota gaismas daudzuma, kas kamerā sasniedz mediju. Vienkārši sakot, nevienai kamerai, neatkarīgi no tā, cik attīstīta, ir bezgalīga spēja izšķirties.

Visi dati ir citu datu atkritumu izgāztuve, atkritumi

Datori ir interesanti mašīnas, bet tie nav bez ierobežojumiem. Viena no lietām, ko lielākā daļa cilvēku nepareizi izprot par datoriem, ir tāda, ka tās nav īsti spējīgas radīt “jaunu” informāciju, tās tikai veido “atšķirīgu” informāciju. Matemātikā, kad viena vienādojuma daļa ir atbildētāja citā daļā, to sauc par funkciju. Ja Y = X + 1, Y ir X funkcija. Neatkarīgi no tā, X ir, Y ir tieši saistīts.

Datori darbojas līdzīgi. Jūs varat dot datoram milzīgu teksta failu ar nejaušiem burtiem un vārdnīcu un pateikt tai sakārtot šos ierobežotos vēstuļu kopumus vārdos no vārdiem. Tas darbojas tāpēc, ka galaproduktu var iedalīt pēc nejaušo burtu kopas, vārdnīcas vārdiem un norādījumiem, lai tos izveidotu no citas.

Iedomājieties, ka jūs datorā veicat algebras mājasdarbus. Savā “Y = X + 1” vienādojumā jūs pievienojat ciparu virkni. Pirmkārt, X = 1, tāpēc 1 + 1 = 2. Bet kas notiks, ja jūs nepareizos taustiņus stumtu un ievadītu nepareizus numurus? Vai jūs joprojām saņemsiet pareizo atbildi? Ja jūs gribētu teikt X = 1, bet ievadījāt X = 11, vai dators joprojām sniegs pareizu atbildi? Jautājums, protams, ir nepievilcīgs. Tas ir jēdziens „Atkritumi, atkritumi.” Citiem vārdiem sakot, nepareizi dati sniegs nepareizu atbildi.

Tāpat kā mūsu vienādojums, “uzlabotie” attēli ir sākotnējā attēla funkcija. Kad sākat ar izplūdušu vai pikseļu attēlu (vai pat asu tīru, šim jautājumam), neviens no filtriem vai datora burvju nevar izvilināt informāciju no vietas, kur šī informācija vienkārši nepastāv. Tāpat kā “1 + 11” nekad neizdosies „2”, ierobežots attēls nekad neizraisīs tā saukto „uzlaboto” versiju.

Kāpēc nav nekādu funkciju, lai izveidotu datus no nekas

Jūs varat uzdot jautājumu: „Vai nav iespējams izveidot funkciju, kas var pievienot detalizētu informāciju sliktajam attēlam?” Nu, mēs, visticamāk, drīz neveidosim to. Vienkārši tāpēc, ka mēs atzīstam pikseļu izvietojumu kā seju, nenozīmē, ka tā ir faktiska seja. Sejas daļa ir mūsu izpratne par šiem datiem - mēs faktiski raugāmies tikai uz datiem! Lai uzņemtu attēla datus un pārveidotu tos par „labākiem” datiem, nav iespējams. Funkcijai, kas rada kaut ko tik specifisku kā cilvēka seju no neskaidrības datiem, būtu nepieciešama faktiska informācija par gala produktu - jums būtu jāzina faktiskā cilvēka seja, lai “atrastu” to neskaidrā attēlā, kāda veida sakāvi punktu šīs iedomātās tehnoloģijas.

Iespējams, ka ir iespējams veidot kaut ko līdzīgu attēlu no atkritumu attēla datiem, bet tas nenozīmē, ka šis produkts būs atbilstošs. Tas varētu radīt seju, kas faktiski nešķiet līdzīga personai, kas faktiski bija tur. Tas, visticamāk, tikai radītu tādu pikseļu masu, kas tikai izskatās kā “atšķirīga” versija. TV loģikā ir aizņemta seja, kas ir aizvērta aiz šī attēla, un labie puiši vienkārši atradīs veidu, kā to nokļūt. Patiesībā tas ir tikai dati un jebkura funkcija, kas atjauno fotoattēla uzņemšanas apstākļus, kas jau satur šo informāciju.

Kā zināt, valdība slepeni nedara šo neiespējamo lietu

Valdības aģentūras, piemēram, NASA, tērē daudz naudas, lai meklētu debesis ar satelīta teleskopiem, piemēram, Habulu un Kepleru. Šīs darbības jomas un citi uz zemes nodrošina pārsteidzošu, dziļu kosmosa fotogrāfiju no gaismas, kā arī citus viļņu garumus elektromagnētiskajā spektrā, piemēram, radio un mikro viļņus, un augstfrekvences starojumu, piemēram, gammu un rentgena starus. Bet visiem šiem attēliem ir tādi paši ierobežojumi, par kuriem tika runāts iepriekš. Tie ir momentuzņēmumi laikā. Ierobežota rentgena staru attēlošana ir tāda pati kā redzamās gaismas ierobežota attēlveidošana. Ja attēlus varētu „uzlabot”, ikvienam un ikvienam būtu viegli veikt dziļu kosmosa fotogrāfiju. Ja jūs varat “uzlabot” attēlu, tuvinot pūļa seju, kāpēc ne iet ārā, paņemiet debesīs momentuzņēmumu un „pastipriniet”, lai redzētu detaļas uz Plutona zemes? Ja tas būtu iespējams, tad varētu būt ietverts attēls - jebkurš attēls visi attēla dati Visumā.

Vai ir iespējama faktiskā noderīgā attēla uzlabošana?

Vienkārši tāpēc, ka trofeju rakstīšanas veids rada nepareizu, nepareizu, nepareizu attēla uzlabošanu, nenozīmē, ka grafikas programmas nav noderīgi rīki šāda veida problēmai. Kamēr informācija faktiski atrodas attēlā, kaut kāda veida “uzlabošana” varētu vieglāk redzēt. Ņemiet, piemēram, šo tumšo, ēnaino attēlu, kas ir vieglāks, lai parādītu detalizētu informāciju ēnā. Šis “uzlabošanas” veids ir reāls un pieejams ikvienam ar datoru. Atšķirība ir tā, ka dati jau ir tur - mēs to tikai aplūkojam citādi. Mūsu acis nevar redzēt (atkarībā no jūsu monitora) detaļas kreisajā pusē. Bet labāka versija labajā pusē rāda daudz detalizācijas ēnā, dodot mums labāku priekšstatu par viņa seju.

Tātad, FBI, visticamāk, nav burvju Photoshop pilnvaru, un jūs nevarat fotografēt mazos zaļos vīriešus, kas dzīvo Plutonā ar jūsu funsaver. Nedomāju, ka viss, ko redzat televizorā!

Image Kredīti: Harrison Ford no ugunsmūra, ko lieto bez atļaujas, izmantoja godīgu izmantošanu. Gaismas rakstīšana ar BloomsEyeView, Creative Commons. Atkritumi pēc Redaktors B, Creative Commons. IMG1189b līdz HooverStreetStudios, Creative Commons.