دوربين هاي ديجيتالي جديد قادرند با استفاده از فناوري هاي پيشرفته ، تصاوير مونتاژ شده را به عنوان واقعيت هاي عيني جا بزنند.
درجه «واقع نمايي» ظاهري اين تصاوير به قدري زياد است كه به شيوه هاي متعارف تشخيص جعلي بودن آنها امكان پذير نيست . همين امر شماري از محققان را بر آن داشته تا به ابداع سيستم هاي تازه اي براي تشخيص امور واقعي از امور مجعول در حوزه فيلم و تصوير روي آورند.
در جريان جنگ اخير عراق ، «برايان والسكي» عكاس مشهور بين المللي كه با نشريه «لس آنجلس تايمز» همكاري مي كرد، تصويري را از صحنه كمك يك سرباز انگليسي به يك فرد عراقي و فرزند خردسالش به دفتر روزنامه مخابره كرد كه در صفحه اول آن به چاپ رسيد.
اما دقت سردبير يك نشريه تخصصي عكاسي موجب برملا شدن راز «والسكي» و در نهايت اخراج وي از روزنامه لس آنجلس تايمز شد.
به هرحال به دنبال اين حادثه ، اين پرسش براي كارشناسان مطرح شد كه براي جلوگيري از تقلب هاي مشابه چه مي توان كرد.
به نوشته هفته نامه علمي نيوساينتيست ، يك متخصص كامپيوتر عرب كه در دانشگاه «دارتموت » انگلستان تحقيق مي كند، سيستمي را براي شناسايي تصاوير ديجيتالي جعلي تكميل كرده است .
تاريخچه جعل تصاوير عكاسي به منظور تحريف حقايق تاريخي و يا تاثيرگذاري بر افكار عمومي پيشينه اي طولاني دارد. استالين به عنوان مثال ، تصاوير اعضاي اوليه و سرشناس حزب كمونيست را از صحنه هايي كه خود وي يا لنين در آن حضور داشتند پاك كرد، تا در هنگام اعدام اين رفقاي پيشين نتوانند به سابقه انقلابي خود استناد كنند.
همين هفته نامه در هنگام محاكمه «او.جي . سيمپسن» بسكتباليست مشهور آمريكايي كه به اتهام قتل همسر خود تحت پيگرد بود، تصوير تحريف شده اي از او را به چاپ رساند كه به خوانندگان القا مي كرد با شخصيتي خطرناك سروكار دارند.
جالب آنكه هفته نامه رقيب تايمز يعني نيوزويك ، عيناً همين تصوير را بدون دستكاري به چاپ رسانده بود و تفاوت ميان دو تصوير «يكسان» از زمين تا آسمان بود.
با رواج فناوري ديجيتالي ميزان دستكاري در تصاويري كه با دوربين هاي ديجيتالي ، خواه دوربين هاي عكاسي و خواه دوربين هاي ويديو تهيه مي شود به نحو چشمگيري افزايش يافته است ، اما نه دادگاه ها و نه رسانه ها براي تشخيص تصاوير واقعي از تصاوير دستكاري شده ، آمادگي ندارند.
يكي از راه هايي كه براي شناسايي تصاوير جعلي پيشنهاد شده، آن است كه نوعي رمز ديجيتالي در نگاتيو تصاوير تهيه شده جاي داده شود كه هر نوع دستكاري بعدي را مشخص سازد.
اما اشكال اين پيشنهاد در آن است كه اولاً جاگذاري اين رمز منوط به تكميل دوربين هاي ديجيتالي جديدي است كه مجهز به اين فناوري تازه باشند و ثانياً مي بايد راهي براي جلوگيري از دستكاري در اين مكانيزم و از كار انداختن آن يافت شود، زيرا اگر بتوان اين مكانيزم را در هنگام تهيه تصوير از كار انداخت آنگاه مي توان تصاويري جعلي تهيه كرد كه اين رمز بعداً در آنها جاسازي شده باشد و به اين ترتيب حتي كارشناسان نيز قادر به شناسايي جعل رخ داده نباشند.
به اعتقاد «هاني فريد» استاد دانشگاه دارتموت ، در حال حاضر مي توان در تمامي رمزهاي ديجيتالي موجود بر روي دوربين ها دستكاري كرد و آنها را از كار انداخت .
به عنوان مثال ، سازندگان سيستم محافظتي كه براي جلوگيري از كپي كردن لوح هاي فشرده موسيقي هاي جديد ساخته شده بود، چنان به قدرت محافظت كنندگي سيستم خود اطمينان داشتند كه متخصصان را براي درهم شكستن رمز آن به چالش طلبيدند.
اما يك گروه از محققان در دانشگاه «پرينستن » با درهم شكستن اين رمز درجه آسيب پذيري سيستم را آشكار ساختند. به اين ترتيب روشن شد كه همه فناوري هاي حفاظتي مشابه كه در آن از شيوه رمزنگاري استفاده به عمل مي آيد، آسيب پذيرند.
«هاني فريد» معتقد است راه غلبه بر محدوديت فعلي اتخاذ يك رهيافت «كل گرايانه» است . همه تصاوير طبيعي يا واقعي داراي مشخصه هاي رياضي مشتركي هستند كه موجب تمييز آنها از تصاوير جعلي مي شود. اين مشخصه ها غالباً براي چشمان آدمي قابل تشخيص نيست اما با استفاده از شيوه هاي تحليل تصوير مي توان آنها را مشخص ساخت .
نحوه تحليل اين تصاوير متكي به همان روشي است كه در فشرده كردن اطلاعات صوتي و تصويري به منظور انتقال آنها بر روي شبكه اينترنت مورد استفاده قرار مي گيرد.
از جمله اين روش ها مي توان به فرمت كردن اشاره كرد. در اغلب اين روش هاي فشرده سازي تصوير به بخش هاي غيرپيوسته اي موسوم به «موجك » تقسيم مي شود.
اين تقسيم با بهره گيري از يك موجك اصلي كه «موجك الگو» ناميده مي شود انجام مي شود. كل تصوير با تكرار اين الگو به بخش هاي كوچكتري تقسيم مي شود كه در هر بخش اطلاعات به نحو فشرده تري جاسازي شده است .
حال پرسشي كه مطرح مي شود اين است : اگر دستكاري ديجيتالي بتواند تصوير اصلي را تحريف كند آيا اين تحريف به موجك هاي فشرده شده نيز راه پيدا مي كند؟
پاسخ مثبت است . به اين ترتيب با بررسي و تحليل اين موجك هاي فشرده شده مي توان مشخص ساخت كه آيا تصوير اصلي دستكاري شده بوده يا نه .
فرض اساسي كه در اين روش به كار گرفته مي شود آن است كه يك تصوير واقعي و دستكاري نشده ، مجموعه اي تصادفي از نقاط رنگي (پيكسل هاي ) كنار هم قرار گرفته نيست .
درست همانطور كه اگر ميموني شروع به تحرير كلمات بر روي كاغذ با كمك يك ماشين تحرير بكند، نخواهد توانست آثار شكسپير يا شاهنامه فردوسي را باز توليد كند. قراردادن تصادفي پيكسل ها در كنار هم نيز نمي تواند تصوير يك چهره يا يك منظره طبيعي و نظاير آن را توليد كند.
با در نظر گرفتن اين فرض ، اين نكته روشن مي شود كه در همه موجك هاي مربوط به همه تصاوير مشخصه هاي مشتركي وجود دارد، نظير تواتر و تعدد گوشه ها يعني تغيير رنگ پيكسل در يك محدوده كه در همه موجك هاي مربوط به همه انواع تصاوير مشابه است .
بنابراين براي تشخيص دستكاري در هر تصوير ابتدا لازم است مشخص شود موجك هاي تصاوير واقعي و دستكاري نشده چه شكل و هياتي دارند.
براي اين منظور محققان حدود هزار تصوير از منابع معتبر تهيه مي كنند و روش موجك سازي را در مورد تك تك آنها به كار مي گيرند و اطلاعات مربوط به تغييرات شدت روشنايي هر پيكسل در يك محدوده را در اين موجك ها مشخص مي كنند.
تعيين الگوي تغييرات موجك ها در مراحل مختلف و با استفاده از شدت تفكيك هاي متفاوت به انجام مي رسد و در هر مرحله يكي دو درجه بر شدت تفكيك تصوير افزوده مي شود.
در هر مرحله سه مشخصه مورد بررسي قرار مي گيرد: كنتراست يا شدت تقابل نور دانه ها در تراز عمودي ، افقي و قطري . اين فرآيند در مورد تصاوير رنگي به نحو جداگانه براي هر سه رنگ اصلي سبز، قرمز و آبي به انجام مي رسد.
نتايج اندازه گيري هايي كه از بررسي اين تصاوير قابل اعتماد به دست مي آيد در يك بانك اطلاعات رايانه اي ضبط مي شود و مبناي مقايسه هاي بعدي را فراهم مي آورد.
براي تشخيص واقعي بودن يا تقلبي بودن هر تصوير بعدي كافي است مشخصه هاي موجك هاي آن با مشخصه هاي مقادير مربوط به تصاوير قابل اعتماد مقايسه شود. اگر ميزان تفاوت بيش از يك حد معين بود حكايت از تقلبي بودن تصوير دارد.
«هاني فريد» و همكارانش تاكنون هشت مشخصه آماري را تعيين كرده اند كه در همه تصاوير طبيعي همسانند و در تصاوير تقلبي مقادير متفاوتي دارند، اما سيستم موجود هنوز از هر حيث كامل نيست .
به عنوان مثال اگر در يك تصوير با درجه تفكيك بالا تنها چند پيكسل تغيير كند تشخيص آن تقريباً غيرممكن است .
با اين حال سيستم كنوني از درجه دقت بالايي برخوردار است و در حاليكه با روش هاي قبلي ميزان اشتباه در تشخيص يك در ۱۰۰ تصوير بود، در اين روش ميزان اشتباه به حد يك در ۱۰ هزار تصوير كاهش يافته است .
همچنين ميزان موفقيت در تشخيص دشوارترين موارد از ۵۰ درصد تا ۷۵ درصد افزايش يافته است .
سيستم كنوني قادر است شش نوع دستكاري ذيل را تشخيص دهد:
ـ بريدن و چسباندن قطعات مختلف .
ـ تغيير اندازه ، بزرگ و كوچك كردن و چرخاندن بخش هاي مختلف تصوير.
ـ چاپ تصوير و اسكن كردن دوباره آن پس از ايجاد تغييرات در نسخه چاپ شده .
ـ فشرده سازي مضاعف : يعني تصويري با ميزان معيني از فشرده سازي كه از قبل در دوربين موجود بوده ، ضبط و حفظ شود.
ـ اضافه كردن جنبه هاي گرافيكي .
ـ درج پيام هاي نامريي و مخفي در درون تصاوير.