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Siamo grandi investigatori di volti riflessi negli occhi delle vittime

Già, l'analisi delle foto digitali non è solo roba da CSI. Ecco cosa potreste scoprire nel riflesso catturato da un occhio umano.
30.12.13
Immagine: Bradley Wells/Flickr

Nel corso dell'ultimo anno, o giù di lì, abbiamo scoperto che i computer sono diventati mostruosamente bravi a individuare i volti umani nelle immagini digitali. Un paio di mesi fa, per esempio, ci siamo imbattuti negli schermi a scansione facciale dei supermercati Tesco che potrebbero determinare l'età e il sesso dei clienti al fine di bersagliarli con pubblicità su misura. Per non parlare della tecnologia giapponese che registra anche la struttura ossea del viso di un soggetto e la cronologia degli acquisti per identificare i singoli clienti e monitorare le loro abitudini.

Poi, naturalmente, c'è il sistema di foto tagging di Facebook, che sembra diventare sempre più accurato ogni volta che si carica un'immagine. Quando ho postato una fotografia particolarmente scura e granulosa di me stessa con in mostra il libro da colorare di Ryan Gosling che ho ricevuto per Natale, il sistema mi ha persino spinto a taggare il profilo abbozzato del volto della star del cinema. Ok, forse sono davvero brava a riempire le forme coi colori, ma non si può certo sminuire l'ottimo lavoro di facial recognition.

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Eppure, nonostante gli algoritmi siano bravi a individuare i volti e in alcuni casi anche nell'associarli ai singoli individui, non hanno niente di paragonabile alle nostre capacità di riconoscimento facciale (senza contare che noi non siamo così facilmente vittime di make-up distraenti e occhiali camuffanti).

Uno studio pubblicato questa settimana sulla rivista PLoS ONE ha testato la capacità delle persone di identificare immagini di volti provenienti da fonti di qualità molto scarsa: come il riflesso nell'occhio di qualcun altro. Lo studio è stato condotto dagli psicologi Rob Jenkins dell'Università di York e Christie Kerr dell'Università di Glasgow, nel Regno Unito.

Lo scopo della loro ricerca era quello di vedere come questo tipo di riconoscimento facciale potrebbe essere utilizzato durante le indagini penali per identificare i criminali che hanno fotografato le proprie vittime. Ad esempio, un'immagine presa da un caso di pedopornografia potrebbe inavvertitamente rivelare un riflesso della persona dietro la macchina fotografica o altri "spettatori". Come hanno spiegato i ricercatori:

"Le macchine fotografiche sono comunemente sequestrate come prova durante le indagini penali. Le immagini di persone recuperate da questi dispositivi possono essere utilizzate per ricostruire le reti di persone coinvolte, o per collegare gli individui a luoghi specifici. In particolare, può essere utile identificare il fotografo, o altre persone che erano presenti durante lo scatto, ma che non sono state direttamente catturate nella fotografia. L'individuazione degli astanti può essere particolarmente importante quando le immagini ritraggono attività criminali, come quando rapitori o pedofili fotografano le proprie vittime."

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I ricercatori hanno preso alcune foto digitali ad alta risoluzione di otto soggetti volontari, e le hanno ingrandite per scoprire dettagli "nascosti" di spettatori catturati nel riflesso dei loro occhi. L'effetto è simile a quello che ha luogo quando si tenta di scattare una foto attraverso una finestra e si finisce con l'ottenere un'immagine riflessa di se stessi e dell'ambiente circostante, ma su una scala molto minore.

Questa immagine presa dallo studio di PLoS ONE mostra la foto originale (a), uno zoom del riflesso nell'occhio destro del soggetto (b), e un close-up di uno degli “astanti" (c).

Il contrasto delle immagini degli astanti è stato regolato un po' con Photoshop (come sarebbe probabilmente accaduto in un'indagine), e ai partecipanti è stato chiesto se la persona indicata corrispondesse a una foto standard della stessa persona o di qualcuno di somigliante. I partecipanti hanno abbinato correttamente le immagini il 71 percento delle volte in cui non avevano alcuna familiarità con i soggetti, e l'84 percento quando li conoscevano (avevano seguito alcune lezioni universitarie insieme ai soggetti). In un secondo test, i ricercatori hanno anche scoperto che le persone che avevano familiarità con uno degli individui potevano identificarne con successo il nome in mezzo ad altre facce che non conoscevano nel 90 percento dei casi.

Tutto ciò è abbastanza impressionante se consideriamo la scarsissima qualità di questo tipo di immagini di "astanti". I ricercatori hanno fatto in modo che il soggetto della fotografia guardasse altre cinque persone, tra cui il fotografo stesso. Hanno spiegato che il volto del soggetto, esclusi i capelli, comprendeva una superficie di circa 12 milioni di pixel. Di quella, appena lo 0,5 percento era occupato dall'iride dei loro occhi. Perciò, le persone catturate nel riflesso occupavano solo 322 pixel—lo 0,003 percento della superficie del volto del soggetto.

"Un'immagine facciale che viene recuperata da un riflesso negli occhi del soggetto è circa 30.000 volte più piccola del suo stesso volto", ha detto Jenkins in un comunicato. "I nostri risultati evidenziano quindi la notevole robustezza del riconoscimento facciale umano, così come il potenziale inutilizzato delle fotografie ad alta risoluzione."

Naturalmente, non sempre le fotografie vitali saranno disponibili durante le indagini penali—le immagini devono mostrare il soggetto che guarda più o meno direttamente verso la macchina fotografica, devono essere bene a fuoco sul loro volto e ragionevolmente ben illuminate al fine di estrarre questo tipo di riflessi della cornea—ma i ricercatori hanno sottolineato che le specifiche dei dispositivi sono in continua crescita, il che significa che la qualità c'è.

"Tuttavia, sottolinea lo studio, le immagini dei volti estratti devono essere di alta qualità per essere utili all'identificazione. Per questo motivo, ottenere ottimi osservatori—coloro che hanno familiarità con i volti in questione—potrebbe essere più importante che ottenere immagini ottimali."