如何辨认照骗？
利维坦按：1861年，波士顿珠宝商兼摄影爱好者威廉·莫拉（William Mumler）声称，发现自己拍的肖像洗出来后，半空中有个若隐若现的女人的影子，像极了自己死去的表妹（这一效果得益于双重曝光）。莫拉因此被当时的媒体称为“人类历史上第一位灵魂摄影师”。
于是乎，莫拉关掉珠宝店成为“职业摄影师”，辗转各地为希望看到已逝亲友的权贵拍摄灵魂照片合影。好景不长，有几个眼尖的顾客发现照片中的“灵魂”和照片里前排坐着的大活人长的极为相似。更有甚者揭露，莫拉曾半夜潜入顾客住所，偷取逝者生前的照片用来制作亡灵的图像。莫拉最终被以欺诈罪告上法庭，虽然最后判决罪名不成立，但莫拉就此成了众矢之的，1884年死于贫困——死前拖欠的律师费也没有还清。
照片本为记录和佐证，而现在几乎人人可以成为莫拉——且不说ps，光是各具特色的自拍软件就使得生活看起来要比现实美好太多了。辨认照骗是一个老大难的问题……如果哪个社交软件能够有效解决这个问题，那一定死得最快。
文/Tiffanie Wen
译/Charlene
校对/凤梨
原文/www.bbc.com/future/story/20170629-the-hidden-signs-that-can-reveal-if-a-photo-is-fake
本文基于创作共用协议（BY-NC），由Charlene在利维坦发布
一张照片，可胜过千言万语。但如若照片是经人伪造而成的呢？识破真假照片方法诸多，但都需要你睁大眼睛看个仔细。
来看看下面这张照片：两个人站在一幢楼外面，其中一个像是正在给另一个人递东西——这就是一张普普通通的相片对吧？
别急，现在近距离再仔细看。这张照片所呈现出的表象和其内里并非完全如一。
两个人站在室外交换东西？其实未必如此。图源：James O’Brien和Hany Farid
那些泄漏真相的线索或许不会立刻被你的双眼所发现，但对阿尼·法里德而言，照片里可作证据的蛛丝马迹比比皆是 ——其中一人反光到镜面上的映像并不在一条直线，而是出现了位移。
这张照片是假的。其中一名男子根本就不在照片上。
研究表明，不管人们觉得自己辨识真假的能力如何，大多数人其实都很不擅于双眼识破骗局。但法里德看照片的方式却和多数人都有所不同。法里德是数字取证和图像分析领域的顶级专家，通过对数字和图像的细致观察他能发现那些几乎微不可知的蛛丝马迹，证明某图像已被动过手脚。
“如果照片被篡改过，那其中一些物体的影子可能和照片上别处的光源不相匹配。”
慢慢地，法里德学会辨识照片的一个小窍门：看人们眼睛里的光点。“假如有张照片，上面两个人挨着站在一起，那我们就看反射在两人眼睛中的光源（如太阳光或相机闪光灯）”，他解释道，“他们眼中反射光的位置、大小和颜色，能告诉我们光源的位置、大小和颜色。如果两人中的这些属性不相一致，那这张照片就可能是合成的。”
另一个能暴露真相的线索就是照片中人耳朵的颜色。“如果太阳在我身后，那从前面看我的耳朵就是红色的，因为这时你能看见我耳朵里的血液，”他说。“如果光从我前方射过来，那你就看不见我耳朵里的红色血液。”
但法里德也有些可拿来即用的更为科学的工具。作为美国达特茅斯学院（Dartmouth College）计算机科学系主任，几十年来法里德一直在研究如何辨识出照片已被人动过手脚。
还有些类型的伪造照片辨识起来更为容易，例如上面《时代周刊》的这张封面照是伪造的，被发现陈列在美国总统特朗普的高尔夫球俱乐部中。图源：《华盛顿邮报》推特
以影子为例。从照片上某个影子的边缘出发画一条直线，一直到投射该阴影的物体上某一处为止，你可以继续追踪从而发现光源。如果你在影子上标出好几个点，那么从这些端点出发的直线应该会相交。
法里德说，如果照片被改过了，那其中一些物体的影子可能和照片上别处的光源不相匹配。他指出照这种方法就有可能发现照片拍摄之后人为添加的物体或人。
同样，本文开篇照片中图像的镜中映像也暴露出了真相。从照片中一人或一物边缘出发画直线，到其在镜中的倒影为止，那么这些直线应该会在反光面后的某点汇合相交。若没有，那其中一定有过改动。
追踪查探图像的反射映像，我们能轻易发现真假——就看各直线是否汇合。图源：James O’Brien和Hany Farid
在当今世界，从政治到医学的一切领域，虚假图像都有着重要影响。
“所有选举过程都存在各式各样的假照片。”法里德说，“选举团队会改动图片以使候选人呈现更佳形象。他们会在候选者周围假造各色群众来展现多元色彩，以免候选人看似种族主义者；抑或是合成照片使竞争对手呈现出负面形象。”
例如，2004年总统大选期间，一张照片被人“发掘问世”：上面是当时候选人、越南战争退伍军人约翰·克里（John Kerry）在1970年的一次反战集会上，旁边坐着简·方达（译者注：Jane Fonda, 美国女影星）。这张照片被至少一家知名报社引用了，在网上流传甚广。后来查明它原来是由两张照片合成的。
这张政客约翰·克里（John Kerry）的照片就是为了误导投票大众。图源：Fourandsix.com
该照上是巴拉克·奥巴马（Barack Obama），传于2008年间。但照片却是假的——照片上的时钟即是线索，指希拉里·克林顿（Hillary Clinton）在三点整打电话的某电视广告。图源：Snopes
伪造照片的现象显然并不新鲜，BBC“Future”栏目此前就已报道过照片伪造现象随处可见。比如在2012年，飓风“桑迪”（Hurricane Sandy）侵袭时，你可能看过很多夸张的假照片，比如超级单体雷暴在自由女神像上空盘旋，我们曾就此发布了一篇假图识别指南（www.bbc.com/future/story/20121031-how-to-spot-a-fake-sandy-photo）。“Future”栏目作者罗斯·埃弗莱斯（Rose Eveleth）也曾撰文说明假图是如何影响人们记忆的。
2012年飓风 “桑迪”袭击纽约之时，传出该假照。
事实上，自摄影技术诞生早期起，伪造照片就已经开始为人所用。甚至连第十六任美国总统亚伯拉罕·林肯（Abraham Lincoln）的一张著名肖像也被公认是合成照。人们认为此照是将总统先生的脑袋加到另一位政客的身体上合成的（见下图）。数码相机和图片编辑软件普及，也使照片伪造这一问题比以往更为棘手。
图源：美国国会图书馆
甚至政府也免不了发布虚假照片，尤为著名的一个例子是，2008年伊朗发布一张导弹测试图片，本来测试中一枚导弹极可能是发射失败，但通过巧妙地复制粘贴，在照片上看似已经发射成功（见下图）。法里德提醒说，政府作关键安全决策时，若需要用到朝鲜、伊拉克和叙利亚等国传出的照片，就必须尽可能确认照片的真实性。
2008年伊朗展示军事力量的照片是经过伪造的：照片上发射失败的发射器被删除，取而代之的是第四枚成功发射的射弹。图源：Fourandsix.com
美国国防部高级研究计划局（Darpa）专为美军方开发军备技术，他们正尝试发明一项技术工具，自动检测图片影像是否遭篡改，从而核查其真实性。法里德目前在局内一个项目组担任研究员一职，和凯文·康纳（Kevin Conner）共事。后者在2011年与法里德共同创立了图像分析公司Fourandsix。他们为自己开发的工具izitru（www.izitru.com）申请到许可证，这一工具在于研究文件打包过程，协助判定Darpa获得的图像是否直接源于相机。
当政府作关键安全决策时，若需要用到朝鲜、伊拉克和叙利亚等国传出的照片，就必须尽可能确认照片的真实性。
“难点在于，现阶段的技术还没发展到可以运用于任意一张图像，并得到明确无误的答案。”康纳说。他在Adobe公司工作了16年，大部分时间都在研究Photoshop。“要真正到达那种高度或许不大可能，但实际上那就是研究计划局（Darpa）正努力实现的事。”
人类，若靠自己辨识不可靠的图像，那可不是一般地力有不逮。例如，斯坦福大学最近做过一项研究（sheg.stanford.edu/upload/V3LessonPlans/Executive%20Summary%2011.21.16.pdf），展示了从中学到大学的学生，在分析网上所见内容真假时有多么吃力。
在一次演练中，测试者给同学们看了一张照片，据说是“福岛受核辐射的花”，类似下图，这张照片被传到一个未经认证的网站上。在看过图片的170名高中生里，能做到询问照片来源的人不超过20%。
这种现象并非是受核辐射影响，而实际上是花卉生长的一种自然过程，称为“簇生”。图源：Candiru/Flickr/PD
即便我们对某一图片的来源有所怀疑，也很难通过目测发现矛盾之处。例如，在巴西的南里奥格兰德州联邦大学（University of Rio Grande do Sul）进行的一项研究中（https://arxiv.org/abs/1509.05301），测试人给参与者们看一系列图片，并问他们这些照片是否被篡改过。当然这些照片中有一部分并未被改动，但半数以上的照片要么已经被移花接木——由多张照片合成一幅，要么某些地方被擦除了，要么某处被复制粘贴到了其他位置。被试者们当时只能辨认出47%左右的假照片。
参与该研究的博士生维克多·施汀戈（Victor Schetinger）说他的朋友和同事经常问他一些照片是否真实。“我做过的所有研究都让我得出一个结论：根本无法单凭眼睛检查图片的真伪。”他说，“一张图像留下人为痕迹或格外引人注意的原因有很多。比方说，可能图片被浸湿过，可能拍照中出现奇怪闪光，可能当时镜头上有片灰尘。遇到这种情况，大家会怀疑照片是假的，但你不能想当然的认为。”
假如你想知道自己辨识真假图像的能力如何，那就看看Adobe公司整理的一份在线小测试吧。我做测试时，25次中有15次猜对答案，换句话说，当时我的正确率为60%。
Adobe假图小测试链接：
https://landing.adobe.com/en/na/products/creative-cloud/69308-real-or-photoshop/
“通常人们会以为真图是假的，而伪造照片是真的。”法里德说，“而且人们对自己的判断都出奇地自信。所以人既无知却又盲目自信，真是‘雪上加霜’。”
对此解决办法就是，求助电脑来发现人可能漏掉的矛盾点。摄影取证用到一系列技术和算法来辨认伪造照片，这其中很多都是在检测图像是否符合物理定律。或许这永远都不可能百分百确信地验证某一照片的真实性，但鉴证专家还可以用很多其他方法来检测照片。
我们来看看这张使阴谋论者数十年来都津津乐道的著名照片。
阴谋论者称这张李·哈维·奥斯瓦尔德（Lee Harvey Oswald）的照片是假的。图源：华伦委员会/维基百科共享资源
上图为1963年暗杀约翰·肯尼迪（John F Kennedy）总统的前美国海军陆战队员李·哈维·奥斯瓦尔德（Lee Harvey Oswald）。据当局称，该照拍摄于奥斯瓦尔德后院，1963年4月被寄给其朋友。调查员将图像中步枪上的记号与暗杀事件后在德州教科书仓库（位于德克萨斯州达拉斯市）发现的手枪对上号后，将照片作为奥斯王尔德的犯罪证据。有关照片真实性的质疑，使得阴谋论者们怒火中烧，认为是政府或犯罪团伙设计陷害奥斯王尔德，更何况奥斯王尔德本人否认了照片真实性且在受审前就被一名持枪男子所杀。
阴谋论者指出图片上有几处特征就是图像被篡改的“证据”——阴影，尤其是奥斯王尔德脸部的阴影部分。某些人认为这些阴影和照片上其他物体的影子像是由不同光源投射形成的。奥斯王尔德的下巴看上去比面部照片上的要更宽，而考虑到其步枪的重量他的站姿看起来也很奇怪；另一些人则争论步枪本身的长度问题。
法里德和同事在2009、2010和2015年发表的系列论文中研究了该照片。在分析过程中，研究人员建立起该图拍摄现场的3D模型，并根据奥斯王尔德面部近照、已知身高体重和步枪重量建起他的3D模型。他们发现，现场中的阴影部分都匹配同一束光源，而他面部的阴影则使得图片中他的下巴看起来比他面部近照的更宽。
他们还发现，若考虑他身体的重心及其拿枪的方式，那么图片中他的站姿似乎也很可信。他们在分析透视图后估测了图片中的步枪长度，为40.186英寸（即101.2厘米），这比制造商所说的长度只短了不到一英寸（约2.54厘米）。总之，研究人员并未发现任何照片篡改的证据。
阿尼·法里德及其团队说明了照片上李·哈维·奥斯瓦尔德的站姿完全合理，并因此推断照片是真实的。图源：阿尼·法里德
“这个例子很好地证明了我们无法依赖视觉系统进行推理。”法里德说，“你不能因为第一眼看上去照片的某些地方很怪异就开始挑刺。这个例子很有趣，鉴证技术能说明人们指责质疑的东西是现实——从物理角度讲，人们所指出的各个疑点似乎都是无须怀疑。”
还有些鉴证方法和图片内容完全无关，却和图片的编码软件将图片数据打包的过程有关。例如，当手机或者相机拍好图片，图像就会打包成一种有损压缩类型的jpeg文件格式。通常一张照片中存有大量数据，基于缩小文件的特定算法，要缩小数字文件大小的话，就会丢弃部分信息（所以称为“有损”）。此外，和图像相关联的还有元数据，记载了图片拍摄时间、所使用的相机、照片缩略图，甚至是拍摄地点等信息。
“不存在某个限定的jpeg格式。”法里德解释说，“每个相机对图片的压缩程度都不相同。例如，与一款高配单反（SLR）相比，iPhone手机就会压缩更多数据信息。即便是傻瓜相机，其图像质量设置也各有不同。而且其缩略图的创建方式或是元数据的存储方式也略有差别。所有这些都会嵌入到一个图片文件之中。”
执法部门常通过这一原理来核实照片从相机下载之后是否被更改过。“你若仔细观察jpeg文件的压缩过程，就会发现所有零碎信息的指令次序都是特定的，而且Photoshop、iPhone、松下或尼康相机的指令次序都非常不同。”法里德解释道，“所以我们可以通过观察文件的压缩过程，把这些暴露真相的蛛丝马迹作为证据来断定照片被PS过。”
然而，照片仍有可能虽已被更改但其记录数据却看似可信，不过这种篡改很有难度。法里德说这就像是要重新包装已从盒中取出的电脑等类似物件。
“就像用泡沫塑料打包的包裹一样，”他解释说。“你若想把它拆开然后再装回去，就很难让它看上去还和原来一模一样。隐藏文件数据的更改和这是一个道理。你得费九牛二虎之力才能完成，但成功率也微乎其微，期间会错误频发。”
从图像中某个影子出发画直线，追溯到光源，就有可能发现图片上是否添加了其他东西。图源：阿尼·法里德
法里德强调说，即便如此，鉴证技术仍无法确保能辨识出所有伪造照片。不过，这是造假者和鉴证工作者之间展开的一场博弈。
“鉴证技术使得要做出令人叹服的假照片难度更大了，所需技能要更高级。”法里德说，“我所希望的是，一张照片走完约20项不同的鉴证分析后，每项检测中的各要素——从压缩包到图像阴影、到颜色再到大家意见——都证明是一致无矛盾的，那这张照片就极可能是真实的。”
那么我们这些门外汉又该如何辨认网上那些讨人厌的假图片呢？虽然没有法里德那样全套的鉴证技术用以发现图像中的矛盾点，我们也可以用其他方法来做准确鉴定。图片反向搜索就是个不错的途径（可在tineye.com或Google等网站上操作），可以查明某照片是否已经被打假。snopes.com等信誉良好的网站也会对网上盛传的图片进行审查。
法里德还建议查看图片的来源，“《纽约时报》等主流或著名新闻网站上的图片很可能是真的，相比之下，未知媒体网站、博客或脸书上的照片就没那么可信。”
但即便所谓可靠的新闻机构也会被某张好图所骗而将其发布上传。一般最好的做法就是，问问自己这照片是不是好得太过分了。
“在使用数字图像时持适当合理的怀疑很有必要。”法里德鼓励大家说，“但千万别怀疑过头了，因为很容易弄巧成拙。”
这是广告：《双峰：神秘史》中文版已正式上市
点击左下角“阅读原文”即可购买
“利维坦”（微信号liweitan2014），神经基础研究、脑科学、哲学……乱七八糟的什么都有。反清新，反心灵鸡汤，反一般二逼文艺，反基础，反本质。
投稿邮箱：wumiaotrends@163.com
合作联系：微信号 thegoatjoe