Ngừng tin vào sự sợ hãi của TV: Những thử thách thực sự về việc "nâng cao" hình ảnh

Mục lục:

Ngừng tin vào sự sợ hãi của TV: Những thử thách thực sự về việc "nâng cao" hình ảnh
Ngừng tin vào sự sợ hãi của TV: Những thử thách thực sự về việc "nâng cao" hình ảnh

Video: Ngừng tin vào sự sợ hãi của TV: Những thử thách thực sự về việc "nâng cao" hình ảnh

Video: Ngừng tin vào sự sợ hãi của TV: Những thử thách thực sự về việc
Video: When & how to call 911. Teaching children how to call 911 using various phones. - YouTube 2024, Tháng tư
Anonim
Bạn đã nhìn thấy nó hơn và hơn. FBI sử dụng công nghệ tiên tiến của họ để "nâng cao" một hình ảnh mờ, và tìm thấy khuôn mặt của một nhân vật phản diện trong cảnh quay tồi tệ nhất có thể. Vâng, How-To Geek đang kêu gọi tội lỗi của họ. Đọc để xem tại sao.
Bạn đã nhìn thấy nó hơn và hơn. FBI sử dụng công nghệ tiên tiến của họ để "nâng cao" một hình ảnh mờ, và tìm thấy khuôn mặt của một nhân vật phản diện trong cảnh quay tồi tệ nhất có thể. Vâng, How-To Geek đang kêu gọi tội lỗi của họ. Đọc để xem tại sao.

Đó là một trong những loại tro phổ biến nhất trong truyền hình và phim ảnh, nhưng liệu có khả năng nào một cơ quan chính phủ có thể thực sự có công nghệ để tìm khuôn mặt chỉ có các điểm ảnh mờ? Chúng tôi sẽ làm cho lập luận rằng không chỉ là không thể với công nghệ hiện tại, nhưng nó rất khó có thể là một công nghệ mà chúng ta sẽ thấy. Quanh xung quanh để xem chúng tôi đặt trope này dưới ống kính của khoa học và công nghệ, và chứng minh nó sai một lần và cho tất cả.

Làm thế nào hình ảnh và ánh sáng chứng minh tất cả các hình ảnh được giới hạn

Tất cả các công nghệ hình ảnh, hoặc là kỹ thuật số hoặc analog, tất cả đều hoạt động gần như giống nhau. Hãy suy nghĩ về máy ảnh trong giây lát. Tất cả các máy ảnh tạo ra một số loại hình ảnh khi ánh sáng (các hạt chúng ta gọi là photon) tương tác với một số loại hình ảnh tạo phương tiện. Trong máy ảnh kỹ thuật số, nó là một cảm biến quang điện. Trong các máy quay phim, nó là dải phim nhạy cảm được xử lý hóa học, có ánh sáng.
Tất cả các công nghệ hình ảnh, hoặc là kỹ thuật số hoặc analog, tất cả đều hoạt động gần như giống nhau. Hãy suy nghĩ về máy ảnh trong giây lát. Tất cả các máy ảnh tạo ra một số loại hình ảnh khi ánh sáng (các hạt chúng ta gọi là photon) tương tác với một số loại hình ảnh tạo phương tiện. Trong máy ảnh kỹ thuật số, nó là một cảm biến quang điện. Trong các máy quay phim, nó là dải phim nhạy cảm được xử lý hóa học, có ánh sáng.
Nó có thể làm bạn ngạc nhiên khi biết rằng máy ảnh dựa trên phim có thể chụp được nhiều chi tiết hơn so với các máy ảnh kỹ thuật số có độ phân giải cực cao. Nhưng ngay cả với một máy quay phim, chỉ có một lượng ánh sáng hạn chế có thể được ghi lại trên phim. Điều này cũng đúng với bất kỳ thiết bị hình ảnh nào, có thể là máy quay video, máy ảnh kỹ thuật số hoặc máy quét phẳng. Và vì bất kỳ hình ảnh nào được chụp trong một khoảng thời gian hữu hạn (thường là các phần của giây), trong trường hợp máy ảnh), cần có giới hạn trên cho chi tiết của bất kỳ hình ảnh nào được chụp.
Nó có thể làm bạn ngạc nhiên khi biết rằng máy ảnh dựa trên phim có thể chụp được nhiều chi tiết hơn so với các máy ảnh kỹ thuật số có độ phân giải cực cao. Nhưng ngay cả với một máy quay phim, chỉ có một lượng ánh sáng hạn chế có thể được ghi lại trên phim. Điều này cũng đúng với bất kỳ thiết bị hình ảnh nào, có thể là máy quay video, máy ảnh kỹ thuật số hoặc máy quét phẳng. Và vì bất kỳ hình ảnh nào được chụp trong một khoảng thời gian hữu hạn (thường là các phần của giây), trong trường hợp máy ảnh), cần có giới hạn trên cho chi tiết của bất kỳ hình ảnh nào được chụp.

Trong hình ảnh kỹ thuật số, giới hạn trên thường phải làm với trần máy ảnh hoặc thiết bị có - số lượng pixel mà các cảm biến bên trong máy ảnh có khả năng phát hiện, ví dụ. Đây là tất cả về giới hạn của bản thân thiết bị và hơi khác so với vấn đề một lượng ánh sáng hữu hạn tiếp cận môi trường trong máy ảnh. Nói một cách đơn giản, không có máy ảnh, bất kể mức độ tiên tiến, có khả năng phân giải vô hạn.

Tất cả dữ liệu là một sản phẩm của dữ liệu khác - rác, rác ra

Máy tính là những cỗ máy thú vị, nhưng chúng không phải không có giới hạn của chúng. Một trong những điều mà hầu hết mọi người hiểu lầm về máy tính là họ không thực sự có khả năng tạo ra thông tin “mới”, họ chỉ tạo ra thông tin “khác biệt”. Trong toán học, khi một phần của một phương trình là bị cáo ở một phần khác, nó được gọi là một hàm. Khi Y = X + 1, Y là một hàm của X. Dù sao, X là, Y có tương quan trực tiếp.
Máy tính là những cỗ máy thú vị, nhưng chúng không phải không có giới hạn của chúng. Một trong những điều mà hầu hết mọi người hiểu lầm về máy tính là họ không thực sự có khả năng tạo ra thông tin “mới”, họ chỉ tạo ra thông tin “khác biệt”. Trong toán học, khi một phần của một phương trình là bị cáo ở một phần khác, nó được gọi là một hàm. Khi Y = X + 1, Y là một hàm của X. Dù sao, X là, Y có tương quan trực tiếp.

Máy tính hoạt động theo cách tương tự. Bạn có thể cung cấp cho một máy tính một tập tin văn bản lớn của các chữ cái ngẫu nhiên và một từ điển, và nói với nó để sắp xếp những tập hợp các chữ cái hạn chế thành các từ trong từ điển. Điều này làm việc vì sản phẩm cuối cùng có thể được chia nhỏ thành một hàm của tập hợp các chữ cái ngẫu nhiên, các từ trong từ điển và các hướng dẫn để tạo một từ từ một từ khác.

Hãy tưởng tượng bạn đang làm bài tập về đại số trên máy tính của bạn. Bạn cắm một chuỗi các số vào phương trình "Y = X + 1" của bạn. Đầu tiên, X = 1, vì vậy 1 + 1 = 2. Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu bạn đẩy các phím sai và nhập sai số? Bạn vẫn nhận được câu trả lời đúng không? Nếu bạn muốn nói X = 1, nhưng gõ X = 11, máy tính vẫn cho bạn câu trả lời đúng không? Câu hỏi là, tất nhiên, vô lý. Đây là khái niệm “Rác, rác.” Nói cách khác, dữ liệu sai sẽ trả lời sai.

Giống như phương trình của chúng tôi, hình ảnh "nâng cao" là một chức năng của hình ảnh gốc. Khi bạn bắt đầu với một hình ảnh mờ hoặc pixelated (hoặc thậm chí là một hình ảnh rõ ràng, không có bộ lọc hoặc ma thuật máy tính có thể thu thập thông tin từ một nơi mà thông tin đó không tồn tại. Cũng giống như "1 + 11" sẽ không bao giờ dẫn đến "2", một hình ảnh bị giới hạn sẽ không bao giờ dẫn đến phiên bản "nâng cao".

Tại sao không có chức năng tạo dữ liệu từ không có gì

Bạn có thể đặt câu hỏi, "Không thể tạo một chức năng có thể thêm chi tiết vào một hình ảnh xấu?" Vâng, chúng tôi không thể tạo một chi tiết bất cứ lúc nào sớm. Đơn giản là vì chúng tôi nhận ra sự sắp xếp các pixel như một khuôn mặt không có nghĩa là nó là một khuôn mặt thực sự. Phần khuôn mặt là nhận thức của chúng tôi về dữ liệu đó - chúng tôi thực ra chỉ xem dữ liệu! Để lấy dữ liệu hình ảnh và biến nó thành dữ liệu “tốt hơn” là một điều không thể. Một chức năng tạo ra thứ gì đó cụ thể như khuôn mặt con người từ dữ liệu vô nghĩa sẽ đòi hỏi kiến thức thực sự về sản phẩm cuối cùng - bạn sẽ cần phải biết khuôn mặt của người thực tế để "tìm" nó trong hình mờ, mà đánh bại điểm của công nghệ tưởng tượng này.

Có thể tạo ra một số loại hình ảnh giống khuôn mặt từ dữ liệu hình ảnh rác, nhưng điều này không có nghĩa là sản phẩm đó sẽ có liên quan. Nó có thể tạo ra một khuôn mặt không thực sự trông giống như người thực sự ở đó. Nó sẽ có nhiều khả năng chỉ tạo ra một khối lượng các điểm ảnh giống như một phiên bản "khác" của những gì đang có.Trong logic truyền hình, có một khuôn mặt bị khóa phía sau hình ảnh đó, và những người tốt chỉ đơn giản là tìm cách để có được nó. Trên thực tế, đó chỉ là dữ liệu - và bất kỳ chức năng nào tái tạo lại hoàn cảnh của bức ảnh được chụp đều có thông tin trong đó.

Làm thế nào để biết chính phủ bí mật không làm điều này không thể

Image
Image

Rất nhiều tiền đang được chi tiêu bởi các cơ quan chính phủ như NASA để tìm kiếm bầu trời bằng kính thiên văn vệ tinh như Hubble và Kepler. Những phạm vi này và những thứ khác trên trái đất cung cấp khả năng chụp ảnh kỹ thuật số không gian sâu, tuyệt vời và các bước sóng khác trong phổ điện từ - những thứ như sóng vô tuyến và vi sóng, và bức xạ tần số cao, như gamma và x-quang. Nhưng tất cả những hình ảnh này đều phải chịu những giới hạn tương tự đã được thảo luận trước đó. Chúng là ảnh chụp nhanh kịp thời. Một hình ảnh giới hạn của tia X giống như một hình ảnh giới hạn của ánh sáng khả kiến. Nếu hình ảnh có thể được "nâng cao", nhiếp ảnh không gian sâu sẽ dễ dàng cho bất kỳ ai và mọi người làm. Nếu bạn có thể "nâng cao" hình ảnh bằng cách phóng to một khuôn mặt trong đám đông, tại sao không ra ngoài, chụp ảnh bầu trời và "nâng cao" nó để xem chi tiết trên mặt đất của Sao Diêm Vương? Nếu điều này là có thể, một hình ảnh - bất kỳ hình ảnh nào - có thể chứa đựng được tất cả dữ liệu hình ảnh trong vũ trụ.

Nâng cao hình ảnh hữu ích có thể thực hiện được không?

Đơn giản chỉ vì cách viết chữ có tính chất khéo léo thể hiện việc tăng cường hình ảnh là sai, sai, sai, không có nghĩa là các chương trình đồ họa không phải là công cụ hữu ích cho loại vấn đề này. Miễn là thông tin thực sự nằm trong hình ảnh, một số loại "nâng cao" có thể giúp bạn dễ dàng xem. Lấy ví dụ, hình ảnh tối, bóng tối này, sáng lên để hiển thị chi tiết trong bóng tối. Loại "nâng cao" này là có thật và có sẵn cho bất kỳ ai có máy tính. Sự khác biệt là dữ liệu đã có sẵn - chúng tôi chỉ xem xét nó theo một cách khác. Đôi mắt của chúng tôi không thể nhìn thấy (tùy thuộc vào màn hình của bạn) các chi tiết ở mặt bên trái. Nhưng phiên bản "nâng cao" ở bên phải cho chúng ta thấy rất nhiều chi tiết trong bóng tối, cho chúng ta một bức tranh đẹp hơn về khuôn mặt của anh ấy.
Đơn giản chỉ vì cách viết chữ có tính chất khéo léo thể hiện việc tăng cường hình ảnh là sai, sai, sai, không có nghĩa là các chương trình đồ họa không phải là công cụ hữu ích cho loại vấn đề này. Miễn là thông tin thực sự nằm trong hình ảnh, một số loại "nâng cao" có thể giúp bạn dễ dàng xem. Lấy ví dụ, hình ảnh tối, bóng tối này, sáng lên để hiển thị chi tiết trong bóng tối. Loại "nâng cao" này là có thật và có sẵn cho bất kỳ ai có máy tính. Sự khác biệt là dữ liệu đã có sẵn - chúng tôi chỉ xem xét nó theo một cách khác. Đôi mắt của chúng tôi không thể nhìn thấy (tùy thuộc vào màn hình của bạn) các chi tiết ở mặt bên trái. Nhưng phiên bản "nâng cao" ở bên phải cho chúng ta thấy rất nhiều chi tiết trong bóng tối, cho chúng ta một bức tranh đẹp hơn về khuôn mặt của anh ấy.

Vì vậy, FBI rất có thể không có quyền hạn Photoshop kỳ diệu, và bạn không thể chụp ảnh những người đàn ông nhỏ màu xanh lá cây sống trên Pluto với funsaver của bạn. Đừng tin mọi thứ bạn thấy trên TV!

Hình ảnh tín dụng: Harrison Ford từ Firewall sử dụng mà không được phép, giả sử sử dụng hợp lý. Viết nhẹ bởi BloomsEyeView, Commons sáng tạo. Rác bởi Trình chỉnh sửa B, Commons sáng tạo. IMG1189b bởi HooverStreetStudios, Commons sáng tạo.

Đề xuất: