תמונות דיגיטליות: איך אפשר להבחין בין אמת לזיוף?

"אי אפשר יותר להאמין למה שרואים. למען האמת, מראה העיניים הפך במקרים רבים לבלתי רלוונטי", כך טוען פרופ' האני פאריד, מאוניברסיטת דארטמות' שבארה"ב, בהתייחסו לתמונות הדיגיטליות שמופיעות בעיתונים, אתרים, פרסומות ועוד.

"תוכנות מסחריות מאפשרות לערוך שינויים בתמונות דיגיטליות ללא כל בעייה", הסביר פאריד, פרופסור חבר בפקולטה למדעי המחשב, בהודעה. "לעיתים קרובות, היכולת הזו אינה מזיקה אך בחלק מהמקרים ניתן להשתמש בה כדי לבצע מניפלציות מסוכנות ולהשפיע על דעת הציבור, בעיקר כשהתמונות הערוכות מופיעות בדיווחים חדשותיים", אמר.

"קשה לקבוע מה אמיתי ומה לא"

תמונה דיגיטלית היא בעצם אוסף של נקודות (פיקסלים), שכל אחת מכילה מספרים המתורגמים לערכי צבע או בהירות במחשב. על מנת לחבר שתי תמונות וליצור תמונה אחת משכנעת, יש לשנות את הפיקסלים במגוון אופנים. ברוב הפעמים, מתקבלת תוצאה סופית ריאליסטית ואמינה למדי.

"בגלל הטכנולוגיות הקיימות כיום, קשה להסתכל על תמונה ולהחליט אם היא אמיתית או לא", אמר פאריד. "לכן, אנחנו בוחנים את הקוד הבסיסי של התמונה על מנת לאתר בו סימנים לשינוי". 

פאריד ופופסקו פיתחו מודל סטטיסטי שמזהה את הקוד המתמטי הקבוע שטבוע בתמונות. מאחר והנתונים הללו משתנים מן היסוד כאשר התמונות משתנות, המודל יכול לשמש לזיהוי עריכה דיגיטלית שהתבצעה בתמונות. אלגוריתם מחפש הוכחות בלתי נמנעות שנותרו בתמונה גם לאחר שטופלה. רמזים סטטיסטיים אלה חבויים בכל תמונה דיגיטלית. בתמונות שנערכו, ניתן לראות כי הפרטים הללו שונו אף הם.

לדוגמה, אם לוקחים תמונה של שגודלה 10*10 פיקסלים, ותמונה נוספת, שגודלה 10*20, ומחברים אותן יחדיו, יש להגדיל את התמונה הראשונה. התהליך מותיר "סימני דרך" בנתוני התמונה המוגמרת, ומראה למשל, שהפיקסלים החופפים אינם תואמים בצבע, מאחר והתוכנה ששימשה לעריכה ממלאה את הפיקסלים הריקים שנוצרו בצבעים שמזכירים את הקיימים, אך אינם זהים. כך מתקבל פיקסל סגול "מומצא" בין פיקסלים אדום וכחול מקוריים.

בעזרת הטכנולוגיה שפותחה, אפשר לבחון תמונה של סדאם חוסיין ואוסאמה בין לאדן לוחצים ידיים, ניתן לקבוע אם שתי הדמויות חוברו יחד באופן מלאכותי או שנעלמו פריטים מהתמונה.

TIFF - כן, JPEG - לא

מפתחי הטכנולוגיה טוענים, כי במבחנים שכללו סקירת מאות תמונות ששונו, השיטה התגלתה כקרובה לשלמות, במקרים בהם התמונות שנבחנו היו ברזולוציה גבוהה מספיק. תמונות TIFF למשל, שאינן דחוסות, ומכילות כמויות מידע עצומות - היו קלות מאין כמותן לפענוח, אולם, כאשר מדובר בתמונות JPEG דחוסות - בין הפורמטים הפופולריים ביותר - החוקרים נתקלו בקשיים. שמירת תמונה כ-JPEG כרוכה בכיווצה ושינויה כברירת מחדל, זאת מאחר וגודל הקובץ קטן בעת השמירה. ולכן, ההתאמה בין הפיקסלים הופכת לקשה יותר לאיתור.

פרופ' פאריד מביע אופטימיות באשר לשאלה אם הטכנולוגיה שפיתח תהיה אמינה מספיק בכדי לשמש כראיה בבית משפט. "בסופו של דבר, כן", הוא סבור, "הטכנולוגיה הזו, שמאפשרת לערוך ולשנות מדיה דיגיטלית, מתפתחת בקצב בלתי יאמן. אך היכולת שלנו להתמודד עם ההשלכות טרם הדביקה את הקצב. התקווה היא שככל שיפותחו יותר כלים לאימות, זיוף דיגיטלי משכנע יהפוך להיות מסובך יותר".