Și implicațiile sale în materie de supraveghere sunt înfricoșătoare
Cunoaștem cu toții scena. Doi detectivi de la o emisiune polițistă stau într-o cameră slab luminată, plină de monitoare, analizând imagini de supraveghere. Un tip de la tehnic (da, aproape întotdeauna este un tip) pune în coadă imagine după imagine, în timp ce detectivii privesc, strâmbând din ochi la ecran cu concentrare. “Nu e nimic aici!”, insistă un detectiv. Sunt pe punctul de a renunța, când celălalt detectiv (eroul nostru) strigă: “Așteaptă!”
Toată lumea se oprește. “Apropie-te acolo!”, spune detectivul. Tehnicianul face obligatoriu zoom pe un colț granulat al imaginii. “Îmbunătățește asta!”, intonează detectivul. Tehnicianul atinge niște taste, murmură ceva despre algoritmi și, dintr-o dată, imaginea se focalizează, dezvăluind un detaliu mic și semnificativ. Cazul este deschis de tot!
Această scenă este un clișeu al dramelor polițiste atât de răspândit încât și-a inspirat propriul videoclip meme cu aproape un milion de vizualizări.
Scenele ca acestea îi înnebunesc pe adevărații oameni de tehnologie, deoarece “zoom și îmbunătățire” a părut întotdeauna o fantezie imposibilă. Până acum. Datorită a două inovații recente, “zoom and enhance” este în sfârșit aici. Are potențialul de a schimba radical supravegherea poliției, de multe ori în moduri îngrijorătoare – sau cel puțin de a vă ajuta să vă readuceți fotografiile de la începutul anilor ’00.
Prima inovație din spatele funcției “zoom and enhance” din viața reală vine din lumea fotografiei. Până de curând, fotografii aveau două opțiuni principale pentru aparatele foto digitale: DSLR-uri profesionale, cum ar fi seria D de la Nikon, sau aparate foto compacte ieftine pentru consumatori, cum ar fi cele pe care le folosiți pentru fotografii de aniversare sau de călătorie. DSLR-urile fac fotografii grozave, dar sunt voluminoase și vizibile și pot fi greu de manevrat – nu este o combinație excelentă pentru munca de supraveghere. Aparatele foto compacte rareori au calitatea necesară pentru profesioniștii din domeniul supravegherii.
Toate acestea au început să se schimbe în jurul anului 2015, odată cu apariția aparatelor foto fără oglindă. Aceste camere au factorul de formă minuscul al unei camere compacte, dar, datorită progreselor în materie de cipuri de imagistică impulsionate în parte de smartphone-uri, acestea înglobează aceiași senzori de imagine de înaltă calitate care se găsesc de obicei la un DSLR. Din ce în ce mai mult, acestea împrumută, de asemenea, software-ul complex de procesare a imaginii din lumea smartphone-urilor, sporindu-le și mai mult capacitățile. Și, în mod crucial, ele permit utilizarea unor obiective profesionale – cu ușurință cel mai important factor pentru realizarea unor fotografii de înaltă calitate.
Pentru câteva mii de dolari, un profesionist în domeniul supravegherii sau o forță de poliție poate achiziționa acum camere mici, ușor de utilizat, care fac fotografii mai bune decât cele mai bune camere profesionale de acum câțiva ani.
Rezultatul final este o cameră mică pe care o puteți transporta și utiliza discret, în timp ce realizați fotografii extrem de detaliate și de înaltă rezoluție. Q, un aparat foto fără oglindă de la legendarul producător german de aparate foto Leica, a dat în mare parte startul acestei tendințe. Cel mai recent model Q cântărește doar 1,4 kilograme și face fotografii de 47 de megapixeli printr-un obiectiv obscen de clar, care vede mai multe detalii decât ochiul uman. Cu un indice ISO de 50.000 (de 15 ori mai mare decât cel atins de cele mai rapide filme analogice), poate, de asemenea, să vadă, în esență, în întuneric.
De atunci au apărut concurenți cu prețuri mai mici, precum Sony Alpha. Pentru câteva mii de dolari, un profesionist în domeniul supravegherii sau o forță de poliție poate achiziționa acum camere mici, ușor de utilizat, care fac fotografii mai bune decât cele mai bune camere profesionale de acum câțiva ani. Zoomul în fotografiile realizate cu aceste camere poate fi uneori ca și cum ai folosi zoom și mărire. Detaliile pe care acestea le captează – în special asociate cu un software modern – sunt remarcabile.
Dar combinați imaginile camerelor foto fără oglinzi cu detectarea compresivă, iar zoom and enhance este cu adevărat aici. Sesizarea compresivă vă permite să măriți masiv o imagine fără o pierdere majoră de calitate. Tehnologia există încă de la începutul anilor 2000, dar a căpătat notorietate în 2010, când cercetătorii au arătat cum poate fi folosită pentru a reconstrui o imagine a președintelui Barack Obama folosind un eșantion mic de pixeli distribuiți aleatoriu.
În 2017, Google a arătat cum principiile de compresive sensing pot fi combinate cu rețele neuronale pentru a reconstrui imagini degradate sau de calitate scăzută într-un proces numit super-rezoluție A.I. Tehnologia funcționează pornind de la imagini de probă – adesea ale unor fețe sau ale unor încăperi – și încurcându-le în mod deliberat, făcându-le neclare, trecându-le printr-un sistem teribil de compresie JPEG și altele asemenea.
O rețea neuronală se uită apoi la imaginile degradate, le compară cu omologii lor de înaltă calitate și învață cum se leagă cele două. În esență, rețeaua învață singură toate modurile în care o imagine digitală se poate degrada. Odată ce cunoaște acest lucru, procesul este inversat. Sistemului i se înmânează o imagine de calitate scăzută sau degradată și, pe baza antrenamentului său, construiește de la zero o versiune de înaltă calitate, nedegradată.
Deși Google a ieșit de atunci în mare parte din acest domeniu, super-rezoluția A.I. a luat avânt. Servicii precum Big JPG permit utilizatorilor să încarce o fotografie de calitate scăzută și să o mărească instantaneu cu 400% sau mai mult, adesea cu o pierdere minimă de calitate. Pluginurile Photoshop au oferit o tehnologie similară fotografilor, care o folosesc pentru a elimina neclaritățile și pentru a face imaginile mai clare. Compania mea de fotografie condusă de inteligența artificială folosește adesea această tehnologie pentru a mări fotografiile făcute cu camere digitale la începutul anilor 2000, permițând chiar și acestor imagini timpurii de calitate scăzută să respecte standardele actuale pentru a fi folosite în publicații.
Tehnologia este, însă, folosită și pentru supraveghere. La scurt timp după ce a fost dezvoltată, cercetătorii au început să arate cum ar putea fi folosită super-rezoluția pentru a crește rezoluția fotografiilor de supraveghere de joasă rezoluție sau a cadrelor din videoclipurile de supraveghere. Alții s-au concentrat pe utilizarea tehnologiei pentru aplicații specifice, cum ar fi recunoașterea plăcuțelor de înmatriculare. Și multe grupuri s-au concentrat asupra super-rezoluției pentru imaginile de recunoaștere facială, mergând atât de departe încât au dezvoltat algoritmi specializați pentru îmbunătățirea imaginilor faciale.
Câțiva furnizori au integrat acești algoritmi în produse software dedicate. Topaz Labs, din experiența mea, este cel mai avansat. Asociați produsul său Gigapixel AI cu ieșirea unei camere moderne fără oglindă și veți obține un zoom și o îmbunătățire care rivalizează cu sistemele imaginate în emisiuni precum CSI.
Iată, de exemplu, o fotografie a unui restaurant Jamba Juice din Marin County, California, realizată cu aparatul meu Leica Q mirrorless.
Am făcut această fotografie de pe cealaltă parte a unei străzi, cu aparatul foto de mărimea unei palme agățat de gât. Am rulat apoi fotografia prin software-ul Gigapixel AI al Topaz, mărind-o cu 400% și folosind algoritmii de reconstrucție a feței și de ascuțire brevetați de companie.
După ce am mărit imaginea îmbunătățită la dimensiunea maximă, puteți vedea niște detalii incredibile. Prin fereastra din față a restaurantului, puteți vedea clar un client care așteaptă la coadă și examinează un meniu.
Se poate vedea chiar că poartă o mască chirurgicală albastră. Bună treabă să rămâi în siguranță, necunoscutul smoothie man! Pliantele afișate pe ușă sunt, de asemenea, vizibile, inclusiv unele dintre elementele grafice de pe pliant. Puteți vedea patronii dinăuntru plasându-și comenzile.
Dezvoltând și îmbunătățind o altă parte a imaginii, puteți vedea textul de pe panourile din fundalul îndepărtat (“Jamba Curbside Pickup”) și modul în care acestea au fost atașate de stâlpi cu bandă galbenă. Iar în depărtare, puteți vedea manechinele dintr-un alt magazin din apropiere și clienții care mănâncă la mesele din aer liber.
Cu un zoom mai extrem și o ajustare a expunerii, puteți distinge clar blenderele Blendtec, semnătura magazinului, de pe tejgheaua din interior.
Identificarea blenderului, bineînțeles, nu este cea mai revoluționară utilizare a unei noi tehnologii. Dar atunci când aplicați zoom-ul și îmbunătățirea într-un context de supraveghere, lucrurile devin rapid înfricoșătoare.
Iată, de exemplu, o fotografie pe care am făcut-o la un protest Black Lives Matter în Times Square în 2016.
Aplicând zoom și îmbunătățire, se pot vedea clar fețele ofițerilor de poliție din spatele mulțimii. Cu reconstrucția facială aplicată, aceste imagini ar fi probabil suficient de bune pentru a găsi potriviri într-o bază de date de recunoaștere facială.
Combinarea acestei tehnologii cu sisteme de recunoaștere facială precum Clearview AI ar face trivială identificarea unui număr mare de persoane într-o mulțime de protestatari. Un ofițer de poliție îmbrăcat în civil sau un agent federal care se dă drept turist ar putea trece cu ușurință prin mulțimea de protestatari în timp ce face fotografii cu o mică cameră mirrorless. Fotografiile ar putea fi rulate printr-un sistem de super-rezoluție, mărindu-le masiv și punând în evidență fețele prezente.
Fațele individuale ar putea fi apoi extrase din imagine și rulate printr-un sistem precum cel al Clearview pentru a identifica fiecare individ după nume. Se pare că forțele de poliție și alte agenții folosesc deja I.A. pentru a identifica diferite acțiuni (cum ar fi spargerea unui vehicul sau vagabondajul) și pentru a căuta persoane în imaginile de supraveghere pe baza descrierilor lor fizice. Nu este clar dacă vreuna dintre ele folosește încă super-rezoluția, dar, fără îndoială, acest lucru va veni. Tehnologia de reconstrucție facială se va îmbunătăți, de asemenea, probabil – multe fețe din ziua de azi încă ies distorsionate atunci când sunt îmbunătățite, dar erorile de reconstrucție facială vor scădea probabil cu timpul.
Trebuie să ne asigurăm că tehnologii precum zoom și îmbunătățirea sunt disponibile pentru forțele de ordine atunci când sunt cu adevărat necesare. Dar trebuie, de asemenea, să ne asigurăm că nu se abuzează de ele.
Pe măsură ce tehnologia se îmbunătățește, s-ar putea să nu aveți nevoie nici măcar de o cameră fără oglindă sau de alte camere de înaltă calitate. Super-rezoluția ar putea deveni, în cele din urmă, suficient de bună pentru a efectua funcții de mărire și mărire pe ieșirea de joasă rezoluție a unei camere de supraveghere tradiționale, identificând fiecare individ dintr-o mulțime folosind imagini de la camerele de trafic, de la camerele de supraveghere ale unui magazin sau ale unei case din apropiere, sau chiar de la o dronă care se învârte în cerc. De asemenea, într-o bună zi ar putea fi aplicată fotografiilor realizate cu un smartphone sau chiar fotografiilor de rezoluție redusă afișate pe platformele de socializare precum Instagram.
Ca în cazul oricărei noi tehnologii de supraveghere, asigurarea utilizării responsabile a funcției de mărire și mărire este o chestiune de stabilire a legilor și politicilor corecte. Al patrulea amendament al Constituției SUA oferă deja protecție împotriva perchezițiilor fără mandat. În trecut, instanțele au cântărit aspecte legate de noile tehnologii – de exemplu, analizând dacă supravegherea cu teleobiective încalcă cel de-al Patrulea Amendament. Acestea au hotărât, în general, că o tehnologie disponibilă pe scară largă, cum ar fi lentilele cu zoom, poate fi folosită în multe contexte, dar o tehnologie specializată, cum ar fi radarul care vede prin pereți, nu poate fi folosită.
Nu este încă clar unde s-ar situa zoom-ul și îmbunătățirea în acest spectru. Tehnologia ar putea fi văzută ca o altă versiune a obiectivului cu zoom de pe un aparat foto tradițional. Dar, având în vedere elementele sale de inteligență artificială, instanțele ar putea considera că este o tehnologie prea specializată pentru a fi mobilizată fără mandatele de percheziție corespunzătoare.
Pentru moment, tehnologia este prea nouă pentru ca aceste precedente să fi fost stabilite. În calitate de cetățeni, cel mai bun lucru pe care îl putem face este să fim conștienți de existența sa. Dacă sunteți la un protest sau la un alt eveniment sensibil, presupuneți că sunteți supravegheați și fotografiați. Chiar dacă nu vedeți pe cineva cu o cameră cu aspect profesional, autoritățile ar putea totuși să vă capteze imaginea la o calitate suficient de ridicată pentru a vă căuta cu ajutorul recunoașterii faciale și a vă identifica după nume.
De asemenea, putem informa în mod proactiv legiuitorii cu privire la noile tehnologii cu care ne simțim confortabil și cu care nu ne simțim confortabil. Furia populară față de tehnologiile de recunoaștere facială a dus la o propunere de lege pentru a interzice utilizarea acestei tehnologii în poliție. Trebuie să ne asigurăm că tehnologii precum zoom și enhance sunt disponibile pentru forțele de ordine atunci când sunt cu adevărat necesare. Dar trebuie, de asemenea, să ne asigurăm că nu se abuzează de ele.
La fel cum science fiction-ul a făcut o treabă bună pregătindu-ne pentru călătoriile în spațiu și calculatoare, emisiuni precum CSI au făcut o treabă bună prezentându-ne conceptul de zoom și enhance înainte ca acesta să existe. Dar atunci când treci dincolo de lumea imaginară a unui polițist băiat bun care se luptă cu infractorii răi, etica din lumea reală a unor tehnologii precum zoom și enhance devine rapid neclară.