Piksel świadkiem

Marcin Rotkiewicz: – Jedna z amerykańskich gazet napisała, że można o panu nakręcić niezły serial sensacyjny.

Hany Farid: – To chyba lekka przesada, ale rzeczywiście na brak ciekawej pracy nie narzekam. Może nawet starczyłoby materiału na scenariusz do kilku odcinków „CSI: Kryminalne zagadki Las Vegas”.

To, czym się zajmuję, to analizowanie manipulacji zapisem cyfrowym. A dokładnie wykrywanie fałszerstw zdjęć zrobionych za pomocą cyfrowych aparatów fotograficznych, nagrań wideo, a ostatnio również plików dźwiękowych.

Manipulowanie obrazem fotograficznym nie jest wynalazkiem ery komputerowej. Robi się to od XIX w. Np. na znanym zdjęciu Abrahama Lincolna z około 1860 r. głowa należy do niego, ale reszta ciała do senatora Johna Calhouna. To, co się rzeczywiście zmieniło w porównaniu z tamtymi czasami, to łatwość, z jaką można dziś manipulować fotografiami.

Nie znam dokładnych danych, bo chyba nikt nie prowadzi tego typu statystyk. Ale mam wrażenie, że z roku na rok takich oszustw przybywa zarówno w prasie drukowanej, jak i w Internecie.

Prawdę mówiąc, trochę zdecydował o tym przypadek. Po obronieniu doktoratu dostałem stypendium w słynnym Massachusetts Institute of Technology. Pewnego dnia stałem w kolejce w uczelnianej bibliotece i z nudów wziąłem do ręki książkę o dowodach, które zbiera FBI przeciwko podejrzanym. Okazało się, że fotografie cyfrowe traktowane są na równi z kliszą fotograficzną i mogą być dowodem w sprawie sądowej. O rany, pomyślałem wówczas, przecież czymś takim można łatwo manipulować. Wtedy, 10 lat temu, nie istniały przecież żadne narzędzia i wiedza, dzięki którym można było stwierdzić, iż dana fotografia została sfałszowana. Dlatego, gdy przeniosłem się do Dartmouth College, zacząłem wraz z zespołem studentów pracować nad metodami wykrywania fałszerstw. Na początku wcale nie szło nam łatwo, ale dziś mamy w dorobku m.in. 15 technik wykorzystywanych do wykrywania fałszerstw cyfrowych.

Łączenie elementów dwóch fotografii – czyli np. wstawianie osoby z jednego zdjęcia do drugiego. Tabloidy i inne plotkarskie gazety robią to nagminnie. Na przykład w 2004 r. na okładce czasopisma „Star” pojawiła się fotografia Brada Pitta oraz Angeliny Jolie spacerujących po plaży. Wybuchła sensacja, bo jeszcze wówczas nie zanosiło się na romans obydwojga aktorów. Wyglądało to bardzo przekonująco, ale okazało się fotomontażem. Pitt i Jolie nie byli wówczas razem na wakacjach.

Wszystko zależy od konkretnej fotografii, ale jednym z najlepszych narzędzi jest program do analizy światła. Napisaliśmy dość skomplikowany algorytm matematyczny pozwalający dokładnie określić, w którym miejscu znajdowały się źródła światła, słońce lub żarówka podczas robienia zdjęcia. Swego czasu ogromnie zainteresowałem się także zagadnieniem odbijania się światła w gałce ocznej człowieka uchwyconego na zdjęciu. Jeśli się powiększy oczy takiej osoby, to widać na nich białe plamki. Ich porównanie przez program komputerowy może pomóc ustalić, czy ludzie na zdjęciu zostali rzeczywiście sfotografowani razem.

Może, ale jest to bardzo trudne i czasochłonne. Trzeba być naprawdę biegłym w obróbce zdjęć, żeby to zrobić.

Jedna z nich polega na analizie pikseli, czyli malutkich punkcików, z których składa się każde cyfrowe zdjęcie. Nie wdając się w zawiłe szczegóły, można powiedzieć, że są one ułożone w pewnym konkretnym porządku i wklejenie do zdjęcia jakiegoś fragmentu innej fotografii ten porządek zaburza. Jeszcze inna technika także wykorzystuje światło, a dokładnie zjawisko tzw. aberracji chromatycznej. W uproszczeniu polega to na tym, że promienie ulegają rozszczepieniu na granicy dwóch różnych ośrodków, jakimi są powietrze i szkło obiektywu. Widać to na konturach sfotografowanych obiektów – są one w niektórych miejscach np. leciutko zielone. Edycja fotografii – np. skopiowanie jakiegoś fragmentu obrazka i wstawienie w inne miejsce – powoduje, że te zabarwienia są niekonsekwentne. To też można ujednolicić za pomocą programów do edycji fotografii cyfrowych, ale trzeba znów być ich bardzo zaawansowanym użytkownikiem.

Niestety, da.

Mógłbym tak zmienić zdjęcie, że nie wykryłby tego żaden z moich programów. Jednak to wymaga ogromnej wiedzy i naprawdę wielu, wielu godzin pracy. Oszustwo jest możliwe, ale bardzo trudne.

Największe wrażenie zrobiła na mnie historia, której tam nie ma. O pomoc zwróciła się do mnie szkocka policja, która aresztowała grupę kilku pedofilów. Robili zdjęcia i to one stały się głównym materiałem dowodowym oskarżenia. Policja poprosiła mnie o ekspertyzę, czy fotografie zostały wykonane aparatem cyfrowym należącym do jednego z oskarżonych. Okazuje się bowiem, że każdy aparat cyfrowy zostawia pewne charakterystyczne dla danego egzemplarza ślady, jak pistolet na wystrzelonym zeń pocisku. Po dwóch godzinach analiz wiedziałem już, że aparat należał do oskarżonego.

Owszem. Zwłaszcza tu, w USA, mamy problem z pedofilią. W 2002 r. Sąd Najwyższy uznał bowiem, że tworzenie filmów pornograficznych z udziałem dzieci wyłącznie za pomocą komputera nie stanowi przestępstwa i jest chronione na mocy pierwszej poprawki do konstytucji gwarantującej wolność słowa. Dyskusyjne, moim zdaniem, uzasadnienie tego orzeczenia jest takie, że prawo ma chronić dzieci przed wykorzystywaniem seksualnym, a w wypadku wirtualnej pornografii nie krzywdzi się prawdziwych ludzi. W efekcie osoby oskarżone o produkcję pornografii dziecięcej coraz częściej bronią się twierdząc, że są to obrazy wygenerowane wyłącznie w komputerze. W takich przypadkach jestem wzywany jako ekspert prokuratury, by stwierdzić, czy rzeczywiście dany film lub zdjęcia powstały bez udziału prawdziwych ludzi.

Na razie grafika komputerowa jest jeszcze zbyt słaba, by wygenerować obrazy do złudzenia przypominające te prawdziwe. We wszystkich tego typu sprawach występuję jako ekspert oskarżenia. Adwokaci też się do mnie często zgłaszają, ale kiedy słyszą, że przedstawię przed sądem rezultaty ekspertyzy niezależnie od tego, czy będą świadczyły na rzecz ich klienta, czy przeciw, to natychmiast rezygnują z moich usług. Wiedzą bowiem, że ludzie, których bronią, nakręcili filmy z udziałem prawdziwych dzieci.

Jeśli takie było, to pewnie go nie zauważyłem. Być może coś takiego przeszło przez moje ręce, ale raczej wątpię. Najbardziej fascynują mnie fałszerstwa sprzed epoki cyfrowej. Dziś żeby poprawić fotografię, wystarczy program komputerowy i parę kliknięć myszką. Kiedyś stanowiło to naprawdę ogromne wyzwanie – fałszerz musiał być cierpliwym i świetnym artystą.

Niewiele się zmieniło. W czasie kampanii prezydenckiej w 2004 r. w Internecie pojawiła się rzekoma fotografia z gazety przedstawiająca Johna Kerry’ego z Jane Fondą na antywojennym wiecu w latach 70. Z kolei Condoleezzie Rice, sekretarz stanu za prezydentury George’a W. Busha, gazeta „USA Today” wybieliła białka oczu, przez co wyglądała ona na lekko obłąkaną. Coś zupełnie zaskakującego i do tej pory niespotykanego zrobił w ubiegłym roku kanał prawicowej telewizji Fox News. Zdjęcie twarzy Jacquesa Steinberga, publicysty lewicowego dziennika „The New York Times”, zostało przerobione – powiększono mu nos i uszy, by wyglądał trochę jak przygłup. Natomiast w Izraelu pewna konserwatywna gazeta usunęła wszystkie kobiety ze zdjęcia członków tamtejszego rządu.

Niestety tak. Na przykład w 2005 r. amerykański „Newsweek” umieścił na okładce fotografię Marty Stewart, bardzo popularnej autorki programów telewizyjnych dla gospodyń domowych właśnie zwolnionej z więzienia, na którym do jej głowy dokleił ciało modelki. Drugi poważny tygodnik „Time”, także na swojej okładce, pociemnił twarz O.J. Simpsona aresztowanego pod zarzutem morderstwa żony. Dzięki temu wyglądała ona znacznie bardziej mrocznie. Jedną z pierwszych i najgłośniejszych manipulacji fotografią w prestiżowym czasopiśmie jest okładka „National Geographic” z 1982 r. Widać na niej dwie piramidy egipskie, które stoją znacznie bliżej siebie niż w rzeczywistości. Może to nie jest jakaś wielka ingerencja w obraz, ale gorąco dyskutuje się o niej do dziś, gdyż „National Geographic” słynie ze swoich zdjęć przyrody i architektury.

Już sam wybór ujęcia przez fotografa jest pewną manipulacją. Można tak to zrobić, by np. polityk wyglądał jak heros albo jak idiota. Dlatego odpowiedź brzmi: to zależy. W wypadku dowodów sądowych twardo obstawałbym przy tym, że każda manipulacja, nawet kontrastem czy jasnością zdjęcia, jest niedopuszczalna. Należy zachować oryginalne dane. Problem w tym, że aparaty cyfrowe stają się coraz bardziej zaawansowane i automatycznie same poprawiają obraz. Są już nawet dostępne opcje wyszczuplania fotografowanych postaci. Analiza autentyczności takiego obrazu jest o wiele trudniejsza.

Podobnie jak z materiałem sądowym, powinno postępować się w przypadku publikacji naukowych. Liczba podejrzeń o manipulowanie zdjęciami w artykułach nadsyłanych do czasopism naukowych wzrosła w ciągu ostatnich 30 lat z 2 do 44 proc. Najsłynniejszy tego typu przypadek to historia południowokoreańskiego naukowca, który odnosił rzekome sukcesy w hodowli komórek macierzystych. Problem w tym, że sklonował je za pomocą Photoshopa, a nie w laboratorium.

Zmienianie nasycenia kolorów czy kontrastu uważam za dopuszczalne. Natomiast to, co zrobiono na okładce „Time’a” i „Newsweeka”, już nie. Podobnie nie powinno łączyć się kilku zdjęć i wmawiać czytelnikom, że to oryginalny obraz. Z kolei przypadek okładki „National Geographic” jest dla mnie dyskusyjny.

Owszem. Jedno z najciekawszych zamówień otrzymałem z Kanady. Jest tam organizowany konkurs dla wędkarzy, którzy nadsyłają zdjęcia ze złowioną taaaką rybą. Zachodziło podejrzenie, że niektórzy komputerowo powiększają swoje trofea. Dlatego opracowałem program automatycznie wykrywający manipulacje wielkością fragmentów obrazu. Było to chyba jedno najzabawniejszych zadań w mojej karierze.