利用PS软件对添加、删减、篡改图像的鉴别
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摘要：随着数码相机与电脑的普及，全民摄影时代到来。但随之而来的摄影“造假”事件也层出不穷。有人为了让自己的形象更有魅力修改照片，有人为了从照片上抹去不喜欢的人或物。数字影像种类繁多，弄虚作假的手段也五花八门，因此对数字影像的鉴辨也变得更加迫切。本文就如何利用Photoshop软件对添加、删减、篡改图像的鉴定方法进行简要论述。
关键词：Photoshop 图像处理 粘贴 复制 添加 图像鉴定
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）09（c）-0188-02
摄影分为前期拍摄和后期图像制作，在胶片摄影时代，复杂的暗房技术只为少数专业人员所掌握。进入数字摄影时代后，随着计算机图像技术的快速发展，对数字图像的处理可使用各类软件进行，其中尤其以AdobePhotoshop（简称ps）图像处理软件使用最为广泛，功能最为强大，操作上也较为方便。计算机图像处理所形成图像在视觉上与真实的自然图像肉眼几乎难以区分。对于修改图像主要以“PS软件”为主的情况下，本文就利用计算机图像处理技术对添加、删减、篡改图像方法、特点及如何检验作一阐述，确定如何有效区分和鉴别真实的自然图像和经过后期修改过的图像。
1 利用PS软件添加、删减、篡改图像方法
PS软件的合成功能在图像处理中占有重要地位，合成并不是简单的拼凑，它需要运用各种素材，通过组织、处理、修饰、融合，得到新的“设计”作品，从而达到理想的效果，因此需要较高的艺术修养和PS操作能力。从近年来来看，利用计算机图像处理技术修改图像主要有以下几种方法。
1.1 利用PS软件在图片中添加内容
添加图像具体讲就是从一张图片中取出（即“抠图”）一个局部、再把它加入到另一张图片中，生成一张新的图片即利用PS合成图片。首先是选好合适的素材，然后把需要更换的部分用选区选取后，贴到素材图上，再用蒙版控制好区域，最后进行整体调色及细节部分的修饰。
1.2 利用PS软件删除、修改图片中间的内容
把图片中你不想要的部分删掉且不能影响图片的完整，方法有多种，以图章修补工具及建立选区为主。如果要修补的景物周围是白色或单色，可用纯色画笔补上。
1.3 利用PS软件对图像变换、模糊处理
对图像的修改的手法还有利用PS软件使图像变形和模糊。PS软件中可以对图像进行变形处理的方法包含：自由变换、液化滤镜、扭曲滤镜等，通过这个命令可以使图像变形为特殊的形状。
2 利用PS软件添加、删减、篡改图像特点
拼补变造图像是利用PS图像处理技术常用手段之一。主要是利用PS图像处理软件的移动、删除、剪贴、旋转、局部放大、修饰等各种编辑功能对图像进行处理，制成一幅新的图像。
伪造照片是指对不实际存在的照片的一种意想性的创设，其突出表现是该照片不是真实的。伪造照片通常表现为把真实的照片不同部分通过剪辑、复制、合成，反映一幅新的内容的照片。其他部分加以改变的行为，其突出表现在于该照片是已经客观存在的，是制作者将已经存在的照片根据自己的需要修改、编辑形成的。变造一般分为三种类型。
（1）添加性变造。就是在照片画面上添加某些内容。
（2）删除性变造。就是在照片画面上裁切掉或删掉某些内容。
（3）添加和删除性相结合的变造。在实际检验非真实性照片的过程中，现实中经常遇到的是画面中既有添加、也有删除，还有二者相结合的变造照片，这更增加了检验难度。
3 利用PS软件对添加、删减、篡改图像鉴定方法
变造的影像无论如何精心努力，修改后的照片经仔细观察总是会落出蛛丝马迹.对于这类可疑图片的检，应采用多种方法，从多方面、多层面进行检验，在很多情况下人们仅仅凭肉眼难以发现破绽，借助PS软件可以对数字影像的真伪进行综合评断。
3.1 利用PS软件查看数码照片的Exif“元数据”
数码照片的Exif“元数据”是一种影像文件格式，目前有V2.1和V2.2两个版本。它是在Jpeg文件头加上了数码相机在拍摄过程中采集的多种拍摄信息，如相机数据（如相机生产商、型号等）、摄影参数（如快门速度、焦距等）和照片的缩略图信息（视相机而定），有2～6kB大小（视相机而定），经过Tag编码后储存在Jpeg影像文件中。用完整版PS查看，先打开数码照片，通过“文件简介”选项中的“Exif”查看，有图像说明（如相机机型、拍摄时间等）、用户注释（如Exif色彩空间等），相关声音文件（如文件源、场景类型、Exif标30多项内容。
3.2 利用PS软件对照片进行放大处理
利用景物成像、光照、色彩滤镜等科学理论，利用对图像中疑似伪造区域景物的光亮密度、反差、色调、灰度值等进行观察对比，分析画面中是否存在与成像原理相互矛盾的地方以判别照片是否存有改动痕迹。在自然图像中二个或以上空域连贯区域精确匹配（包括颜色、形状、纹理等）的概率很小，因此要成功识别图像中的复制篡改区域，关键在于确定图像块的大小、特征。在照片检验中，利用PS将影像进行放大处理，再通过观察照片中主体边缘状况，照片景深是否符合镜头成像规，影像的噪点的差异，色彩的连续性等，可以判断照片是否在同一光线条件下拍，从而判断照片的真伪。
（1）检查照片中主体边缘（边缘的细部如头发等）是否有模糊不清的地方。大部分做假照片常常是将比较好的主体再放到比较理想的环境中去，以增加图片的新闻性和美感。图像边缘可以定义为图像局部特征的不连续性，表现为图像灰度级的突变，纹理结构的突变和色彩的变化等，使得这些主体的边缘往往是不光滑的。经高倍放大后可以发现：这些地方有很多模糊不清的痕迹。
（2）检查照片景深是否符合镜头成像规律。不论是使用广角镜头还是大望远镜头，表现出来的景深都是有一定规律的。而变造的照片往往不能符合这些规律。
（3）检查影像的噪点。数码相机噪声为图像上可见的由CCD/CMOS或者数字信号系统造成的错误信息，数字图像中的可见噪声通常是受温度和ISO感光度的影响，这两个值越高则效果越差。利用不同数码相机的本底噪声的不同，不同ISO感光度下拍摄的照片的噪点不同，在高倍放大后对图像的噪点进行区域统计比较法，可以对数码影像的原始性进行检验。
（4）检查影像色彩的连续性。颜色被公认为是图像最有价值的底层特征。对于复杂背景真图像，颜色特征具有相对良好的连续性，颜色的转变更加柔和，同时相邻的像素间颜色的RGB值不同。添加图像的边缘与背景之间颜色发生突变，或像素具有相似性，相邻的像素间颜色的RGB值相同。
（5）检查虚实变化的合理性。数字影像中清晰程度与拍摄时调焦对准平面的位置及景深的大小有，对于静止物，当图像中景深范围以外的某一物的清晰程度超过景深范围内景物的清晰度，应属添加替换或合成的变造图，但应排除操作不当造成的虚实变化非合理性当有运动物体时。图像中静止物体的清晰程度应高于运动物体的清晰程度，但如采用追随法拍，则运动物体的清晰程度可高于静止物体的清晰程度。
3.3 利用PS软件测量比较法
利用PS软件中的测量工具，测定照片可疑部分的拍摄角度与背景的拍摄角度、阴影的方向、光源的方向以及透视关系的异同确定图片的真伪。
（1）测量照片中主体与周围环境在拍摄角度上是否相同。有“矛盾”的不同的拍摄角度会出现不同的视觉效果。如果主体与周围环境在拍摄角度上存在的矛盾上，可以看出这是一幅用两种不同拍摄角度拍摄的图片合拼成的“新图片”。
（2）测量照片中物体的阴影方向是否统一。假照片往往是将不同时间、不同地点、不同环境下拍摄的画面将它们放到一起的，多方面的不同就会出现不同的光线，从而出现不同的阴影，通过阴影，也可以找出假新闻照片的破绽。添加图像与背景的阴影在强弱、长短上会有比较明显的不同。
（3）测量照片中的光源方向是否统一。一幅画面中的光应该是统一而不是矛盾的。光线角度的一致性在同一幅数字影像中，主光源的方向和位置是确定，被摄物凹凸部位的明暗变化和阴影的长短及方向应具有一致，当影像中某景物出现无法解释的明暗变化或阴影时可以判断其图像有变造的可能数字影像在一幅画面上明暗过渡是逐渐，是自然的。而合成一张新的照片时，不同照片上的人或物由于拍摄条件不，光线选择肯定存在差异拍摄。因此，在拼接两幅画面时衔接处的光很难有自然的过渡。
（4）测量照片中成像透视比例关系是否一致。根据透视原理，在确定图像的真伪检验中，可以运用比较图像中各个成像物的大小透视、方向透视、影调透视以及物体音质比例关系的方法，测量并分析图像中有无违背透视规律的现象存在。如果违背了透视成像规律，比如不平行画面的平行直线没有消失到一点上，近大远小的比例不符合透视效果，与画面不平行则方向不同的线段没有消失于天点或地点，则照片肯定有添加的部分，这时就要仔细观察分析，判断出照片中的添加或删除部分。
3.4 利用PS软件改变图像的影调
影调是指照片的黑白倾向。高调或低调照片中的修改痕迹，以及高光或暗部的修改痕迹都难以被发现，当设法改变照片的影调后，其中的修改痕迹就可能暴露。利用PS图像处理软件将图像影调向相反方向调整，即高调照片提亮，低调照片压暗，中间调照片分别提亮、压暗。然后将照片放大到100%观察提亮或压暗部分，有些添加、删减等遗留修描痕迹、背景区不协调、图像质量差、成像不规则地方就会显现出来。
本文简要介绍了图像修改的方法、特点，论述了对伪造图像鉴定简便方法。随着现代数字技术的不断深入发展，势必会出现更先进的图像伪造手段，这对数字图像的鉴定工作将提出更高挑战。由于图像取证是一个全开放的研究领域，目前已得到科研机构、司法机关以及新闻界等的全面重视，相信随着图像取证技术的逐步发展，图像真伪的理论研究会日趋深入，数字图像鉴定体系也会日渐完善和规范。
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