明查員 鄭淑婧
工具
之前的“明查”工具教程中，我們向大家介紹了通過(guò)“反搜”來(lái)尋找視覺圖像來(lái)源以判斷消息真假的方法。但有的時(shí)候，網(wǎng)絡(luò)上流傳的帶有誤導(dǎo)信息的圖片不一定是直接照搬舊圖的結(jié)果，可能存在人為加工、操縱的痕跡。
例如在之前網(wǎng)傳阿富汗塔利班“開會(huì)慶祝執(zhí)政100天”的案例中，我們首先通過(guò)反向圖片搜索找到了圖片消息可能的出處——是一張2020年塔利班談判代表與時(shí)任美國(guó)國(guó)務(wù)卿蓬佩奧會(huì)談時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)圖，但仔細(xì)觀察比較網(wǎng)友傳播的圖片和新聞圖片原圖，可以發(fā)現(xiàn)前者圖中人物的腹部較后者明顯更大。這是否意味著網(wǎng)傳圖片被做過(guò)編輯處理？有沒有什么方法可以幫助我們實(shí)現(xiàn)這一判斷呢？
兩張圖片人物的面部和背景環(huán)境可以完全重合，且人物面向鏡頭的方向一致，但網(wǎng)傳圖片中人物的腹部較原圖明顯增大了一圈。
答案是，方法有很多。諸如圖片的元數(shù)據(jù)提取、克隆檢測(cè)、噪點(diǎn)分析、計(jì)算機(jī)深度學(xué)習(xí)模型等均是圖像鑒定的常用手段。
此處，我們先向大家介紹一種相對(duì)直白、易掌握的圖像鑒定手段，名為誤差水平分析（ELA）。這種方法通過(guò)識(shí)別圖像各區(qū)域的壓縮水平實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像有無(wú)進(jìn)行過(guò)數(shù)字修改的判斷，對(duì)于JPEG類有損圖像的分析十分有效。由于有損的文件格式不能保證圖片顏色保持不變，第一次保存會(huì)造成大量的色彩損失。重新保存的文件在視覺上可能與源圖片相同，但確切的像素值會(huì)有所不同——ELA的結(jié)果就是突出了圖像中最容易在重新保存過(guò)程中發(fā)生色彩退化的區(qū)域。
理論上，一張未經(jīng)編輯的原始圖像，哪怕經(jīng)過(guò)多次保存，整張圖片的壓縮率仍應(yīng)處于大致相同的水平。在ELA模式下，真正的相機(jī)原始圖片會(huì)呈現(xiàn)出很多像噪點(diǎn)一樣的白點(diǎn)，覆蓋整個(gè)圖片。當(dāng)圖片被反復(fù)重新保存（不是復(fù)制，而是實(shí)際加載到一個(gè)程序，并再次保存為JPEG格式），圖像中的高頻和精細(xì)細(xì)節(jié)就會(huì)丟失，直到圖像質(zhì)量差到極點(diǎn)，返回黑色的ELA結(jié)果。同理，如果圖像中的某個(gè)部分與其它邊緣、紋理、表面色彩相似的部分存在明顯不同的誤差水平，那就意味著這一部分可能是做過(guò)后期修改的。
塔利班和蓬佩奧會(huì)談原圖中，相同服裝材質(zhì)和顏色對(duì)比條件下圖形輪廓顯示的亮度及對(duì)比度基本一致。
遵循這一思路，我們?cè)趯?duì)有損圖像進(jìn)行ELA鑒定時(shí)，就應(yīng)當(dāng)留心圖片中是否出現(xiàn)邊緣、紋理、表面色彩相似但對(duì)比度存在較大差異的區(qū)域，再將這一區(qū)域與通過(guò)反搜找到的圖源中的對(duì)應(yīng)區(qū)域做比較，確認(rèn)二者是否存在細(xì)節(jié)差異。
能夠幫助進(jìn)行ELA鑒定的線上工具有很多，如上一期我們提到的圖像鑒定軟件InVid，還有黑客因素（Hacker Factor）開發(fā)的FotoForensics，Jonas Wagner的29a.ch項(xiàng)目開發(fā)的Forensically等均有ELA鑒定功能。使用這些軟件的方法極其簡(jiǎn)便，只要獲取圖片后將相應(yīng)圖片上傳至軟件，便能自動(dòng)獲得ELA模式下的圖像。接下來(lái)，我們以“澎湃明查”在4月下旬核查過(guò)的“俄軍在軍事基地?cái)[俄語(yǔ)單詞‘xуй’回應(yīng)美國(guó)衛(wèi)星偷拍”一事為例，演示用FotoForensics進(jìn)行ELA鑒定的過(guò)程。
案例
4月下旬，中文網(wǎng)絡(luò)流傳消息稱，面對(duì)美國(guó)衛(wèi)星的偷拍，俄軍在其軍事要地?cái)[出了俄語(yǔ)單詞“xуй”以回應(yīng)。此前國(guó)內(nèi)外社交平臺(tái)有消息稱“谷歌地圖從4月18日起以最大分辨率提供俄羅斯所有軍事和戰(zhàn)略設(shè)施衛(wèi)星圖像”，“澎湃明查”核查后發(fā)現(xiàn)此事并無(wú)實(shí)證，且谷歌公司否認(rèn)了相關(guān)說(shuō)法。
借助圖片反搜工具Tineye軟件，我們發(fā)現(xiàn)網(wǎng)友發(fā)布的這張圖片至少在2021年12月就已經(jīng)出現(xiàn)，說(shuō)明此圖與今年的俄烏沖突并無(wú)直接關(guān)聯(lián)。與此同時(shí)，Tineye搜索結(jié)果還識(shí)別到了另一張與網(wǎng)傳圖片極為相似的衛(wèi)星圖，右上角標(biāo)記有美國(guó)衛(wèi)星服務(wù)商MAXAR Technology水印。美國(guó)政治新聞網(wǎng)站politico在2021年11月1日引用這張圖片時(shí)稱“一張高分辨率的衛(wèi)星圖像顯示了俄羅斯葉爾尼耶的裝甲部隊(duì)和支持設(shè)備”。
然而，MAXAR的衛(wèi)星圖和網(wǎng)傳圖片盡管相似，但存在細(xì)節(jié)上的差別。其中最明顯的就是網(wǎng)傳圖片中下方的裝甲設(shè)備的擺放形狀較衛(wèi)星圖有明顯不同，且衛(wèi)星圖右上角標(biāo)注的“MAXAR”水印被截去了。除此之外，兩張圖片的地貌特征、光影和畫面正中呈長(zhǎng)條狀分布的裝甲設(shè)備擺放位置幾乎可以完全重合，這會(huì)不會(huì)意味著網(wǎng)傳圖片是在原衛(wèi)星圖基礎(chǔ)上進(jìn)行了后期修改呢？
上：MAXAR Technology公布的衛(wèi)星圖；下：去水印后的網(wǎng)傳圖片。
我們將兩張JPEG格式的圖片分別從網(wǎng)頁(yè)上下載后，打開FotoForensics，將相應(yīng)圖片上傳。FotoForensics即呈現(xiàn)了相應(yīng)圖像的ELA結(jié)果。
插入圖片地址（URL）或上傳本地圖片，提交后，軟件就會(huì)呈現(xiàn)相應(yīng)圖像的ELA結(jié)果。
需要注意的是，F(xiàn)otoForensics等工具并不會(huì)直接告知上傳圖片是否有編輯痕跡，這需要核查員結(jié)合理論知識(shí)自行判斷。例如在下圖中，我們可以看到，圖片中顯示單詞“xуй”部分的地理材質(zhì)和顏色和周圍如畫面正中呈長(zhǎng)條狀分布的裝甲設(shè)備擺放處是十分接近的，但顯示單詞部分在ELA模式下的對(duì)比度卻要較周圍環(huán)境更高，這說(shuō)明此處的圖片很有可能被做過(guò)更多處理。
在相似地理材質(zhì)和顏色對(duì)比度條件下，畫面中下方顯示單詞“xуй”部分對(duì)比度較周圍環(huán)境更高，說(shuō)明此區(qū)域被做過(guò)更多處理。
相應(yīng)地，我們不妨來(lái)看下politico網(wǎng)站引自MAXAR的原圖，使用同樣的操作后可以發(fā)現(xiàn)，在ELA模式下，MAXAR的原圖白點(diǎn)密布，且圖中擺放裝甲設(shè)備區(qū)域的顏色對(duì)比度幾乎沒有明顯差異，這說(shuō)明此圖幾乎沒有經(jīng)歷過(guò)有損保存和后期編輯。兩相比較，哪張圖片更有可能是原圖一目了然，所謂“xуй”字符的形狀，更有可能是網(wǎng)友PS處理的結(jié)果。
對(duì)比之下，MAXAR衛(wèi)星圖片拍攝到的畫面中下方部分與其周邊相同地理材質(zhì)和顏色對(duì)比條件下圖形輪廓顯示的亮度基本一致。
不過(guò)，需要提醒的是，盡管ELA是一種有助于圖像鑒定的優(yōu)秀手段，但它并不是萬(wàn)能的。例如，一個(gè)單一像素的變化或輕微的顏色調(diào)整，可能不會(huì)在ELA中產(chǎn)生明顯的變化；同時(shí)，由于JPEG是在網(wǎng)格上運(yùn)行的，對(duì)網(wǎng)格的任何部分的改變都可能影響到整個(gè)網(wǎng)格方塊，因此，使用ELA可能無(wú)法幫助核查員準(zhǔn)確識(shí)別網(wǎng)格中的哪個(gè)像素被修改了；此外，ELA只能識(shí)別圖像中的哪些區(qū)域有不同的壓縮級(jí)別，但不能識(shí)別圖像來(lái)源，如果一個(gè)低質(zhì)量的圖像被拼接到一個(gè)高質(zhì)量的圖片中，那么低質(zhì)量的圖像可能會(huì)顯示為一個(gè)較暗的區(qū)域。而如果一個(gè)圖像被多次重新保存，已經(jīng)處于最低的誤差水平，那么在此時(shí)使用ELA，就只能得到一個(gè)黑色的圖像結(jié)果，就不再有圖像鑒定的意義。
因此，在核查過(guò)程中還要意識(shí)到，ELA只是一種算法，是一種進(jìn)行圖像鑒定的輔助工具，其對(duì)結(jié)果的解釋可能是不確定的。在正式核查時(shí)，我們始終要避免通過(guò)單一途徑得出結(jié)論，使用多種技術(shù)手段，結(jié)合全面的數(shù)據(jù)、資料來(lái)交叉驗(yàn)證結(jié)果至關(guān)重要。讀者們?nèi)粝肓私飧嗯c核查有關(guān)的知識(shí)，可在評(píng)論區(qū)留言，“明查”將在后續(xù)報(bào)道中竭誠(chéng)為大家服務(wù)。
責(zé)任編輯：王靚
校對(duì)：張艷
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