A jelenetet mindannyian ismerjük. Két nyomozó egy rendőrségi műsorban áll egy monitorokkal teli, gyengén megvilágított szobában, és a biztonsági felvételeket nézik át. Egy technikus (igen, szinte mindig egy férfi) képet kép után sorba állít, miközben a nyomozók koncentráltan hunyorogva nézik a képernyőt. “Nincs itt semmi!” – erősködik az egyik nyomozó. Már éppen feladnák, amikor a másik nyomozó (a hősünk) azt kiáltja: “Várj!”

Mindenki megáll. “Közelítsetek oda!” – mondja a nyomozó. A technikus kötelességtudóan ráközelít a kép egy szemcsés sarkára. “Nagyítsd fel!” – intonálja a nyomozó. A technikus megérint néhány billentyűt, motyog valamit az algoritmusokról, és hirtelen a kép fókuszba kerül, felfedve néhány apró, jelentős részletet. Az ügy meg van oldva!

Ez a jelenet olyannyira elterjedt krimi-klisé, hogy saját, közel egymilliós nézettségű mémvideót ihletett.

Az ehhez hasonló jelenetek az igazi technikusokat az őrületbe kergetik, mert a “nagyítás és nagyítás” mindig is lehetetlen fantáziának tűnt. Egészen mostanáig. Két közelmúltbeli újításnak köszönhetően a zoom and enhance végre itt van. Lehetősége van arra, hogy gyökeresen megváltoztassa a rendőrségi felügyeletet, sokszor érintő módon – vagy legalábbis segíthet visszahozni a ’00-as évek eleji fotóit.

A valós életbeli zoom és fokozás mögött álló első innováció a fotózás világából származik. A közelmúltig a fotósoknak két elsődleges lehetőségük volt a digitális fényképezőgépek terén: professzionális DSLR fényképezőgépek, mint a Nikon D sorozat, vagy olcsó kompakt fogyasztói fényképezőgépek, mint amilyeneket születésnapi vagy utazási pillanatképekhez használunk. A DSLR-k nagyszerű fényképeket készítenek, de terjedelmesek és feltűnőek, és nehéz lehet őket kezelni – nem túl jó kombináció a felügyeleti munkához. A kompakt fényképezőgépek ritkán rendelkeznek a megfigyeléssel foglalkozó szakemberek számára szükséges minőséggel.

Mindez 2015 körül kezdett megváltozni a tükör nélküli fényképezőgépek megjelenésével. Ezek a fényképezőgépek a kompakt fényképezőgépek apró formai tényezőjével rendelkeznek, de a képalkotó chipek fejlődésének köszönhetően, amelyet részben az okostelefonok vezéreltek, ugyanolyan kiváló minőségű képérzékelőket tartalmaznak, mint amilyenek általában a DSLR fényképezőgépekben találhatók. Egyre több komplex képfeldolgozó szoftvert is kölcsönöznek az okostelefonok világából, ami tovább növeli képességeiket. És ami döntő fontosságú, lehetővé teszik a professzionális objektívek használatát – ami könnyen a legfontosabb tényező a kiváló minőségű fényképek készítéséhez.

Néhány ezer dollárért egy megfigyeléssel foglalkozó szakember vagy a rendőrség ma már olyan apró, könnyen kezelhető kamerákat vásárolhat, amelyek jobb fényképeket készítenek, mint a legjobb, néhány évvel ezelőtti professzionális kamerák.

A végeredmény egy olyan apró kamera, amelyet észrevétlenül lehet hordozni és használni, miközben rendkívül részletes, nagy felbontású fényképeket készít. A Q, a legendás német fényképezőgépgyártó Leica tükör nélküli fényképezőgépe nagyrészt elindította ezt a trendet. A legújabb Q modell mindössze 1,4 kilót nyom, és 47 megapixeles fotókat készít egy obszcénul éles lencsén keresztül, amely több részletet lát, mint az emberi szem. Az 50 000-es ISO-értékkel (15-ször magasabb, mint amit a leggyorsabb analóg filmek elérnek) lényegében sötétben is lát.

Azóta megjelentek az olcsóbb konkurensek, például a Sony Alpha. Néhány ezer dollárért ma már egy megfigyeléssel foglalkozó szakember vagy a rendőrség olyan apró, könnyen kezelhető kamerákat vásárolhat, amelyek jobb képeket készítenek, mint a néhány évvel ezelőtti legjobb professzionális kamerák. Az ilyen kamerákkal készített fényképek nagyítása néha olyan érzés lehet, mintha a zoomot és a nagyítást használnánk. Az általuk rögzített részletek – különösen modern szoftverekkel párosítva – figyelemre méltóak.

De ha a tükör nélküli fényképezőgépek képeit tömörítő érzékeléssel kombináljuk, akkor a zoomolás és a nagyítás valóban itt van. A tömörítő érzékelés lehetővé teszi, hogy masszívan felnagyítson egy képet anélkül, hogy a minőség jelentősen romlana. A technológia a 2000-es évek eleje óta létezik, de 2010-ben vált ismertté, amikor kutatók bemutatták, hogyan lehet vele rekonstruálni Barack Obama elnök képét egy apró, véletlenszerűen elosztott pixelekből álló minta segítségével.

2017-ben a Google bemutatta, hogyan lehet a kompresszív érzékelés elveit neurális hálózatokkal kombinálni a leromlott vagy rossz minőségű képek rekonstruálásához az A.I. super-resolution nevű eljárás során. A technológia úgy működik, hogy mintaképekkel – gyakran arcokról vagy szobákról készült képekkel – kezdünk, és szándékosan elrontjuk őket, például homályossá tesszük őket, átfuttatjuk őket egy szörnyű JPEG tömörítési rendszeren és hasonlókon.

A neurális hálózat ezután megnézi a romlott képeket, összehasonlítja őket a jó minőségű társaikkal, és megtanulja, hogyan viszonyul egymáshoz a kettő. Lényegében a hálózat megtanulja magának az összes módot, ahogyan egy digitális kép romolhat. Miután ezt megismerte, a folyamat megfordul. A rendszer kap egy rossz minőségű vagy romlott képet, és a betanítás alapján a semmiből felépít egy jó minőségű, nem romlott változatot.

Bár a Google azóta nagyrészt kivonult a területről, az M.I. szuperfelbontás beindult. Az olyan szolgáltatások, mint a Big JPG, lehetővé teszik a felhasználók számára, hogy feltöltsenek egy rossz minőségű fényképet, és azt azonnal 400%-kal vagy még többel felskálázzák, gyakran minimális minőségromlással. A Photoshop bővítményei hasonló technológiát biztosítottak a fotósok számára, akik az elmosódottság eltávolítására és a képek élesítésére használják. Az én M.I.-vezérelt fotós cégem gyakran használja a technológiát a 2000-es évek elején készült digitális fényképezőgépes fotók felskálázására, így még ezek a gyenge minőségű korai képek is megfelelnek a mai szabványoknak a kiadványokban való felhasználáshoz.

A technológiát azonban megfigyelésre is használják. A kutatók a kifejlesztése után hamarosan elkezdték bemutatni, hogyan lehet a szuperfelbontást alacsony felbontású megfigyelési fotók vagy megfigyelési videók képkockáinak feljavítására használni. Mások a technológia célzott alkalmazására összpontosítottak, például a rendszámtábla-felismerésre. Számos csoport pedig az arcfelismerő képek szuperfelbontására összpontosított, egészen odáig, hogy speciális algoritmusokat fejlesztettek ki az arcképek feljavítására.

Már több gyártó is integrálta ezeket az algoritmusokat dedikált szoftvertermékekbe. Tapasztalataim szerint a Topaz Labs a legfejlettebb. Párosítsa Gigapixel AI termékét egy modern tükör nélküli fényképezőgép kimenetével, és olyan zoomot és javítást kap, amely vetekszik az olyan műsorok elképzelt rendszereivel, mint a CSI.

Itt van például egy fénykép a kaliforniai Marin megyében található Jamba Juice étteremről, amelyet a Leica Q tükör nélküli fényképezőgépemmel készítettem.

Ezt az utca túloldaláról készítettem, a tenyérnyi fényképezőgéppel a nyakamban. Ezután lefuttattam a képet a Topaz Gigapixel AI szoftverén, 400%-kal felskáláztam, és a cég saját arcrekonstrukciós és élesítő algoritmusait használtam.

A feljavított képet teljes méretre nagyítva hihetetlen részleteket láthatunk. Az étterem bejárati ablakán keresztül jól látható egy vendég, aki sorban áll és az étlapot vizsgálja.

Még az is látszik, hogy kék sebészeti maszkot visel. Szép munka, hogy biztonságban maradtál, ismeretlen turmixember! Az ajtóra kifüggesztett szórólapok is láthatóak, beleértve a szórólap néhány grafikáját is. Láthatjuk a bent tartózkodó vendégeket, akik leadják a rendeléseiket.

A kép egy másik részét nagyítva és felerősítve láthatjuk a távoli háttérben lévő táblák szövegét (“Jamba Curbside Pickup”) és azt, hogy sárga szalaggal rögzítették őket az oszlopokhoz. A távolban pedig egy másik közeli üzlet manökenjei és a szabadtéri asztaloknál étkezők láthatók.

Extrémebb nagyítással és az expozíció finomhangolásával tisztán kivehetőek az üzlet jellegzetes Blendtec turmixgépei a belső pulton.

A turmixgépek azonosítása természetesen nem a legmegdöbbentőbb felhasználása egy új technológiának. De ha a zoomot és a nagyítást megfigyelési kontextusban alkalmazzuk, a dolgok gyorsan ijesztővé válnak.

Itt van például egy fotó, amelyet 2016-ban készítettem a Times Square-en a Black Lives Matter tüntetésről.

A nagyítást és a nagyítást alkalmazva jól láthatók a rendőrök arcai a tömeg leghátsó részén. Arcrekonstrukció alkalmazásával ezek a képek valószínűleg elég jók lennének ahhoz, hogy egy arcfelismerő adatbázisban találjanak találatokat.

Ez a technológia olyan arcfelismerő rendszerekkel kombinálva, mint a Clearview AI, triviálissá tenné nagyszámú ember azonosítását a tüntetők tömegében. Egy civil ruhás rendőr vagy szövetségi ügynök, aki turistának adja ki magát, könnyedén átsétálhatna a tüntetők tömegén, miközben egy apró tükör nélküli kamerával fényképeket készíthetne. A fényképeket át lehetne futtatni egy szuperfelbontó rendszeren, amely hatalmasra nagyítja őket, és kiemeli az arcokat.

Az egyes arcokat ezután ki lehetne venni a képből, és egy olyan rendszeren futtatni, mint a Clearviewé, hogy minden egyes személyt név szerint azonosítani lehessen. A jelentések szerint a rendőrség és más ügynökségek már most is használnak mesterséges intelligenciát különböző cselekmények (például járműfeltörés vagy csellengés) azonosítására, valamint arra, hogy a fizikai leírásuk alapján személyeket keressenek a megfigyelési felvételeken. Nem világos, hogy használnak-e már szuperfelbontást, de kétségtelen, hogy ez is el fog jönni. Az arcrekonstrukciós technológia is valószínűleg fejlődni fog – sok arc ma még mindig torznak tűnik, amikor feljavítják, de az arcrekonstrukciós hibák idővel valószínűleg csökkenni fognak.

Szükségünk van arra, hogy az olyan technológiák, mint a nagyítás és a nagyítás, akkor álljanak a bűnüldöző szervek rendelkezésére, amikor valóban szükség van rájuk. De arról is gondoskodnunk kell, hogy ne éljenek vissza velük.

Amint a technológia fejlődik, lehet, hogy nem is lesz szükség tükör nélküli fényképezőgépre vagy más kiváló minőségű kamerákra. A szuperfelbontás végül elég jó lehet ahhoz, hogy egy hagyományos megfigyelő kamera alacsony felbontású kimenetén zoomolási és nagyítási funkciókat hajtsunk végre, azonosítva minden egyes személyt a tömegben a közlekedési kamerák, egy üzlet vagy egy közeli ház megfigyelő kameráinak felvételei, vagy akár egy köröző drón segítségével. Egy nap az okostelefonnal készített fényképekre vagy akár az olyan közösségi médiaplatformokon, mint az Instagram, megjelenő alacsony felbontású fotókra is alkalmazható lesz.

Mint minden új megfigyelési technológia esetében, a zoomolás és a nagyítás felelős használatának biztosítása a megfelelő törvények és irányelvek megalkotásának kérdése. Az amerikai alkotmány negyedik módosítása már most is védelmet nyújt az engedély nélküli házkutatással szemben. A bíróságok a múltban már mérlegelték az új technológiával kapcsolatos kérdéseket – például azt, hogy a teleobjektívvel történő megfigyelés sérti-e a negyedik kiegészítést. Általában úgy döntöttek, hogy az olyan széles körben elérhető technológiák, mint a zoomobjektívek, számos kontextusban használhatók, de az olyan speciális technológiák, mint a falakon átlátó radar, nem.

Az még nem világos, hogy a zoom és az erősítés hol helyezkedik el ezen a spektrumon. A technológiára lehet úgy tekinteni, mint egy hagyományos fényképezőgép zoom objektívjének egy másik változatára. A mesterséges intelligencia elemeit tekintve azonban a bíróságok úgy találhatják, hogy túlságosan speciális technológiáról van szó ahhoz, hogy megfelelő házkutatási engedély nélkül mozgósítható legyen.

Egyelőre a technológia túl új ahhoz, hogy ezek a precedensek kialakulhassanak. Állampolgárokként a legjobb, amit tehetünk, hogy tisztában vagyunk a létezésével. Ha tüntetésen vagy más érzékeny eseményen veszel részt, feltételezd, hogy megfigyelnek és lefényképeznek. Még ha nem is lát valakit egy professzionálisnak tűnő kamerával, a hatóságok akkor is elég jó minőségben rögzíthetik a képét ahhoz, hogy az arcfelismerés segítségével megkeressék és név szerint azonosítsák Önt.

Mi is proaktívan tájékoztathatjuk a törvényhozókat arról, hogy mely új technológiákkal vagyunk kibékülve, és melyekkel nem. Az arcfelismerő technológiákkal kapcsolatos népharag vezetett egy törvényjavaslathoz, amely betiltaná e technológia használatát a rendőrségnél. Biztosítanunk kell, hogy az olyan technológiák, mint a nagyítás és a nagyítás, akkor álljanak a bűnüldözés rendelkezésére, amikor valóban szükség van rájuk. De arról is gondoskodnunk kell, hogy ne éljenek vissza velük.

Ahogy a sci-fi jó munkát végzett abban, hogy felkészítsen minket az űrutazásra és a számítógépekre, úgy a CSI-hez hasonló műsorok is jó munkát végeztek abban, hogy megismertessék velünk a zoomolás és a nagyítás fogalmát, mielőtt még létezett volna. De ha túllépünk a gonosz bűnözőkkel küzdő jó zsaruk elképzelt világán, az olyan technológiák, mint a zoom és a fokozás valós etikája gyorsan elmosódik.