A jeho důsledky pro sledování jsou děsivé
Všichni tu scénu známe. Dva detektivové z policejního seriálu stojí v tlumeně osvětlené místnosti plné monitorů a prohlížejí si záběry z bezpečnostních kamer. Technik (ano, téměř vždy je to chlap) řadí jeden snímek za druhým, zatímco detektivové soustředěně mžourají na obrazovku. “Tady nic není!” trvá na svém jeden z detektivů. Už to chtějí vzdát, když druhý detektiv (náš hrdina) vykřikne: “Počkejte!”
Všichni se zastaví. “Přibližte to!” řekne detektiv. Technik úslužně přiblíží zrnitý roh obrazu. “Vylepšete to!” pronese detektiv. Technik ťukne na nějaké klávesy, zamumlá něco o algoritmech a obraz se náhle zaostří a odhalí nějaký drobný, významný detail. Případ je rozlousknut dokořán!
Tato scéna je tak rozšířeným klišé kriminálního dramatu, že inspirovala vlastní meme video s téměř milionem zhlédnutí.
Scény jako tato přivádějí skutečné techniky k šílenství, protože “zvětšit a vylepšit” se vždycky zdálo jako nemožná fantazie. Až do teď. Díky dvěma nedávným novinkám je přiblížení a vylepšení konečně tady. Má potenciál radikálně změnit policejní dohled, a to často znepokojivým způsobem – nebo vám přinejmenším pomůže oživit vaše fotografie z počátku 00. let.
První inovace, která stojí za skutečným zoomem a vylepšením, pochází ze světa fotografie. Až donedávna měli fotografové dvě základní možnosti digitálních fotoaparátů: profesionální digitální zrcadlovky, jako je řada Nikon D, nebo levné kompaktní spotřebitelské fotoaparáty, jaké se používají na pořizování snímků k narozeninám nebo na cesty. Digitální zrcadlovky pořizují skvělé fotografie, ale jsou objemné a nápadné a mohou se špatně ovládat – což není zrovna skvělá kombinace pro práci při sledování. Kompaktní fotoaparáty mají jen zřídkakdy kvalitu potřebnou pro profesionální sledování.
To vše se začalo měnit kolem roku 2015 s nástupem bezzrcadlovek. Tyto fotoaparáty mají malé rozměry kompaktních fotoaparátů, ale díky pokroku v oblasti obrazových čipů, který byl částečně způsoben chytrými telefony, obsahují stejně kvalitní obrazové snímače, jaké se obvykle nacházejí v digitálních zrcadlovkách. Stále častěji si také ze světa chytrých telefonů vypůjčují komplexní software pro zpracování obrazu, což dále rozšiřuje jejich možnosti. A co je rozhodující, umožňují použití profesionálních objektivů – což je snadno nejdůležitější faktor pro pořizování vysoce kvalitních fotografií.
Za několik tisíc dolarů si nyní může profesionální kameraman nebo policejní složka pořídit malé, snadno použitelné fotoaparáty, které pořizují lepší fotografie než nejlepší profesionální fotoaparáty z doby před několika lety.
Konečným výsledkem je malý fotoaparát, který můžete nenápadně nosit a používat, a přitom pořizovat extrémně detailní fotografie s vysokým rozlišením. Tento trend do značné míry odstartoval model Q, bezzrcadlovka od legendárního německého výrobce fotoaparátů Leica. Nejnovější model Q váží pouhých 1,4 kg a pořizuje fotografie s rozlišením 47 megapixelů prostřednictvím obscénně ostrého objektivu, který vidí více detailů než lidské oko. Díky hodnotě ISO 50 000 (15krát vyšší, než jaké dosahují nejrychlejší analogové filmy) vidí v podstatě i ve tmě.
Spojte však snímky z bezzrcadlovek s kompresním snímáním a zoom and enhance je skutečně tady. Kompresní snímání umožňuje masivně zvětšit snímek bez výrazné ztráty kvality. Tato technologie existuje již od počátku roku 2000, ale do povědomí se dostala v roce 2010, kdy vědci ukázali, jak ji lze použít k rekonstrukci obrazu prezidenta Baracka Obamy pomocí malého vzorku náhodně rozmístěných pixelů.
V roce 2017 společnost Google ukázala, jak lze principy kompresního snímání kombinovat s neuronovými sítěmi k rekonstrukci degradovaných nebo nekvalitních snímků v procesu zvaném A.I. superrozlišení. Tato technologie funguje tak, že se začne se vzorovými obrázky – často obličejů nebo místností – a záměrně se zkazí tím, že se rozostří, projdou příšerným kompresním systémem JPEG a podobně.
Nervová síť se pak podívá na degradované obrázky, porovná je s jejich kvalitními protějšky a naučí se, jak spolu souvisejí. Síť se v podstatě sama naučí všechny způsoby, jakými může digitální obraz degradovat. Jakmile je pozná, proces se obrátí. Systém dostane nekvalitní nebo degradovaný obrázek a na základě svého tréninku vytvoří od začátku kvalitní, nedegradovanou verzi.
Ačkoli společnost Google mezitím z velké části opustila tuto oblast, superrozlišení pomocí umělé inteligence se ujalo. Služby jako Big JPG umožňují uživatelům nahrát nekvalitní fotografii a okamžitě ji zvětšit o 400 % nebo více, často s minimální ztrátou kvality. Zásuvné moduly pro Photoshop poskytly podobnou technologii fotografům, kteří ji používají k odstranění rozmazání a doostření snímků. Moje fotografická společnost řízená umělou inteligencí často používá tuto technologii ke zvýšení rozlišení fotografií z digitálních fotoaparátů pořízených na počátku roku 2000, což umožňuje, aby i tyto nekvalitní rané snímky splňovaly dnešní standardy pro použití v publikacích.
Tato technologie se však používá i pro sledování. Rychle po jejím vývoji začali vědci ukazovat, jak lze superrozlišení použít ke zvýšení rozlišení fotografií z bezpečnostních kamer nebo snímků z videozáznamů z bezpečnostních kamer s nízkým rozlišením. Jiní se zaměřili na využití této technologie pro cílené aplikace, jako je například rozpoznávání registračních značek. A mnoho skupin se zaměřilo na superrozlišení pro snímky pro rozpoznávání obličejů a zašlo tak daleko, že vyvinuly specializované algoritmy pro vylepšování snímků obličejů.
Několik dodavatelů integrovalo tyto algoritmy do specializovaných softwarových produktů. Společnost Topaz Labs je podle mých zkušeností nejpokročilejší. Spojte její produkt Gigapixel AI s výstupem moderního bezzrcadlového fotoaparátu a získáte zvětšení a vylepšení, které se vyrovná vymyšleným systémům v seriálech jako CSI.
Tady je například fotografie restaurace Jamba Juice v Marin County v Kalifornii pořízená mým bezzrcadlovým fotoaparátem Leica Q.
Fotil jsem to z druhé strany ulice, s fotoaparátem velikosti dlaně zavěšeným na krku. Poté jsem fotografii prohnal softwarem Gigapixel AI společnosti Topaz, zvětšil ji o 400 % a použil vlastní algoritmy společnosti pro rekonstrukci a doostření obličeje.
Při zvětšení na plnou velikost na vylepšeném snímku můžete vidět neuvěřitelné detaily. Přes výlohu restaurace je jasně vidět návštěvník čekající ve frontě a zkoumající jídelní lístek.
Je dokonce vidět, že má na sobě modrou chirurgickou masku. Skvělá práce při zachování bezpečnosti, neznámý smoothie man! Letáky vyvěšené na dveřích jsou také vidět, včetně některých grafických prvků na letáku. Uvnitř je vidět, jak si zákazníci objednávají.
Přiblížením a zvětšením další části snímku je vidět text na cedulích ve vzdáleném pozadí (“Jamba Curbside Pickup”) a to, jak byly připevněny ke sloupům pomocí žluté pásky. A v dálce jsou vidět figuríny v dalším nedalekém obchodě a strávníci, kteří jedí u venkovních stolů.
Při extrémnějším přiblížení a úpravě expozice lze uvnitř na pultu jasně rozeznat charakteristické mixéry Blendtec.
Identifikace mixéru samozřejmě není tím nejpřevratnějším využitím nové technologie. Ale když použijete zvětšení a vylepšení v kontextu sledování, začnou být věci rychle děsivé.
Tady je například fotografie, kterou jsem pořídil na protestu Black Lives Matter na Times Square v roce 2016.
Při přiblížení a zvětšení jsou zřetelně vidět tváře policistů v zadní části davu. Po použití rekonstrukce obličeje by tyto snímky pravděpodobně byly dostatečně dobré pro nalezení shody v databázi rozpoznávání obličejů.
Kombinace této technologie se systémy rozpoznávání obličejů, jako je Clearview AI, by umožnila triviální identifikaci velkého počtu osob v davu protestujících. Policista v civilu nebo federální agent vydávající se za turistu by mohl snadno procházet davem protestujících a přitom pořizovat fotografie na malý bezzrcadlový fotoaparát. Fotografie by mohly být prohnány systémem superrozlišení, který by je masivně zvětšil a zvýraznil přítomné obličeje.
Jednotlivé obličeje by pak mohly být vyjmuty ze snímku a prohnány systémem, jako je systém Clearview, aby bylo možné identifikovat každého jednotlivce podle jména. Policejní složky a další agentury již údajně využívají A.I. k identifikaci různých činností (např. vloupání do vozidla nebo potulování) a k vyhledávání osob na snímcích z bezpečnostních kamer na základě jejich fyzického popisu. Není jasné, zda některá z nich zatím využívá superrozlišení, ale to nepochybně přijde. Pravděpodobně se zlepší i technologie rekonstrukce obličeje – mnoho obličejů dnes při vylepšení stále vychází zkreslených, ale chyb při rekonstrukci obličeje bude časem pravděpodobně ubývat.
Potřebujeme zajistit, aby technologie jako zvětšení a vylepšení byly k dispozici orgánům činným v trestním řízení, když jsou skutečně potřeba. Musíme však také zajistit, aby nebyly zneužívány.
Se zdokonalováním technologií možná ani nebudete potřebovat bezzrcadlovku nebo jiné vysoce kvalitní fotoaparáty. Super rozlišení může být nakonec dostatečně dobré na to, aby bylo možné provádět funkce přiblížení a zvětšení na výstupu tradiční sledovací kamery s nízkým rozlišením a identifikovat každého jednotlivce v davu pomocí záznamů z dopravních kamer, sledovacích kamer z obchodu nebo blízkého domu, nebo dokonce kroužícího dronu. Jednoho dne by mohla být použita i na fotografie pořízené chytrým telefonem nebo dokonce na fotografie s nízkým rozlišením zobrazované na platformách sociálních médií, jako je Instagram.
Stejně jako u každé nové sledovací technologie je zajištění odpovědného používání funkce přiblížení a zvětšení otázkou stanovení správných zákonů a zásad. Čtvrtý dodatek Ústavy USA již poskytuje ochranu proti prohlídkám bez soudního příkazu. Soudy již v minulosti zvažovaly otázky nové technologie – například zkoumaly, zda sledování pomocí teleobjektivů neporušuje čtvrtý dodatek. Obecně rozhodly, že široce dostupnou techniku, jako jsou objektivy se zoomem, lze v mnoha souvislostech používat, ale specializovanou techniku, jako je radar, který vidí skrz zdi, nikoliv.
Není zatím jasné, kam by v tomto spektru patřil zoom a vylepšení. Na tuto technologii by se mohlo pohlížet jako na další verzi objektivu se zoomem na tradičním fotoaparátu. Ale vzhledem k prvkům umělé inteligence by soudy mohly shledat, že jde o příliš specializovanou technologii, než aby ji bylo možné mobilizovat bez řádného povolení k prohlídce.
Prozatím je tato technologie příliš nová na to, aby byly tyto precedenty vytvořeny. Jako občané můžeme udělat nejlépe, když si budeme vědomi její existence. Pokud jste na protestu nebo jiné citlivé akci, počítejte s tím, že jste sledováni a fotografováni. I když neuvidíte někoho s profesionálně vypadající kamerou, úřady mohou zachytit váš obraz v dostatečně vysoké kvalitě, aby vás mohly vyhledat pomocí rozpoznávání obličeje a identifikovat vás podle jména.
Můžeme také aktivně informovat zákonodárce o tom, které nové technologie nám vyhovují a které ne. Lidový hněv kvůli technologiím rozpoznávání obličejů vedl k návrhu zákona, který zakazuje používání této technologie v policejní práci. Musíme zajistit, aby technologie, jako je přiblížení a vylepšení, byly k dispozici orgánům činným v trestním řízení, když jsou skutečně potřeba. Musíme však také zajistit, aby nebyly zneužívány.
Stejně jako nás science fiction dobře připravila na cestování vesmírem a počítače, tak i pořady jako CSI odvedly dobrou práci, když nás seznámily s konceptem zoomu a vylepšení ještě před jeho vznikem. Když se však přenesete mimo imaginární svět hodného policisty bojujícího proti zlým zločincům, etika reálného světa technologií, jako je zoom a enhance, se rychle rozostří.