A fotografia digital como prova no processo. Aspectos tecnológicos
Juliana C. B. A. de Araújo
O campo desse estudo se localiza no momento processual em que os registros das fotos obtidas da câmera digital e gravadas no seu cartão de memória, uma vez levados ao processo como prova, são impugnados em sua autenticidade, pela parte contra quem foram produzidos, de forma a demandar uma investigação de possíveis adulterações por meio de um exame pericial.
A idoneidade ou falsidade da fotografia digital podem perfeitamente ser atestadas por um exame pericial, visto que existem tecnologias capazes de garantir a integridade da imagem digital e de aferir adulterações nela porventura realizadas.
A idoneidade ou falsidade da fotografia digital podem perfeitamente ser atestadas por um exame pericial, visto que existem tecnologias capazes de garantir a integridade da imagem digital e de aferir adulterações nela porventura realizadas.
Existem duas técnicas computacionais que garantem a autenticidade desses arquivos, já bastante conhecidas e difundidas. São elas:
"Formato RAW": é um sistema binário de armazenamento que existe em certas câmeras digitais, que atestam que a fotografia está "sem processamento", "sem tratamento" ou "cru", ou seja, garante a autenticidade do arquivo de imagem, pois impede que qualquer manipulação seja salva no mesmo arquivo, sendo necessário, para salvar as alterações realizadas, a conversão para outro formato.
"HASH": é um método resultante da aplicação de um algoritmo unidirecional que varre todos os pixels de uma imagem e converte parte de um arquivo digital em um valor de comprimento fixo irreversível (uma assinatura digital).
Quanto às técnicas computacionais e matemáticas capazes de detectar alterações em imagens digitais, a abordagem para a criação dessas ferramentas começa com a compreensão acerca de quais propriedades geométricas ou estatísticas de uma imagem são modificadas por um tipo particular de adulteração. Em seguida é desenvolvido um algoritmo matemático para descobrir essas irregularidades, capazes de detectar, portanto, quando uma imagem contém uma área "clonada", ou não possui as propriedades matemáticas de uma foto digital original. As técnicas são as seguintes:
"Reamostra de Imagens": numa falsificação criada pela emenda de imagens sobrepostas em um fundo escolhido, para uma versão convincente, é necessário redimensionar, girar ou esticar as imagens originais (ou porções delas), o que requer fazer outra amostra das imagens. Esta reamostragem introduz específicas correlações entre os pixels das imagens vizinhas, que são quantificadas e detectadas através do algoritmo da maximização da expectativa EM (expectation maximization).
"Filtro de Cor Array Manipulado/Imagens Interpoladas": a maioria das câmeras digitais vem equipadas com um sensor CCD (charge-coupled device) que captura imagens em cor utilizando uma matriz de filtros de cor Array. Em cada local de um pixel, somente uma amostra de cor (de três) é capturada. A interpolação é uma técnica de aumento artificial da nitidez da imagem, como, por exemplo, quando uma imagem melhora ao se inserir um DVD em uma televisão de alta resolução. Se a imagem adulterada for interpolada, as cores faltantes da amostra são deduzidas dos valores vizinhos, estabelecendo-se correlações específicas, que são detectadas pelo algoritmo da maximização da expectativa EM.
- "Dupla Compressão JPED": quando há uma falsificação de uma imagem, um comportamento típico é o de gravar a imagem em um software de edição de fotos, fazer algum procedimento e regravar a imagem adulterada. Se o formato JPED foi o utilizado para armazenar as imagens, resulta violada a compressão da imagem. O formato JPED se utiliza o sistema lossy compression, uma técnica de compressão que resulta em perda de dados decorrente da eliminação de alguns pixels, mantendo uma boa nitidez com uma grande compressão. A dupla compressão JPEG introduz correlações específicas entre os coeficientes de transformação discreta do coseno (discrete cosine transform -DCT) de blocos de imagens, que podem ser detectadas e quantificadas por um algoritmo.
"Regiões de Imagens Duplicadas": uma manipulação comumente utilizada para remover uma pessoa ou um objeto não desejado de uma imagem é o ato de copiar e de colar porções da mesma imagem sobre a região desejada. O algoritmo emprega um componente de análise principal (PCA) para detectar eficientemente a presença de regiões duplicadas até mesmo em imagens ruidosas (impuras ou inconsistentes) ou com perda de compressão.
"Padrões de Ruídos Inconsistentes": as imagens digitais contêm uma quantidade inerente de ruídos que são uniformemente distribuídos por toda a imagem. O ruído é representado por aqueles pontos pretos da imagem quando se tira uma foto em um ambiente desfavorável, com pouca luminosidade. Ao criar falsificações digitais, é comum adicionar pequenas porções de ruídos nas regiões adulteradas para ocultar vestígios de falsificação, tornando inconsistente o local dos níveis de ruído adicionados na imagem, o que é detectado pelo algoritmo.
As técnicas exploram propriedades complexas e sutis da iluminação e geometria do processo de formação da imagem, que são difíceis de serem corrigidas usando um programa padrão de edição de fotos, comumente utilizados para a falsificação das imagens, comprovando a sensibilidade e a robustez dos algoritmos. Esses softwares são aplicáveis a qualquer arquivo de computador e se traduzem em processos simples que permitem a aferição de mínima variação de tonalidade na imagem periciada.
Entretanto, deve ser ressaltado que o campo de perícia de imagens continuará a dificultar, contudo, nunca a impossibilitar a criação de falsificações indetectáveis, exigindo certa prudência no recurso à fotografia digital como meio de prova no processo.
Juliana Cristina Busnardo Augusto de Araújo é Servidora Pública Federal do TRT da 9.ª Região. Mestranda em Direito Empresarial e Cidadania pelo Unicuritiba. Especialista em Direito Empresarial pelo IBEJ. Integrante do Grupo de Pesquisa Científica do Unicuritiba "Tutela dos Direitos da Personalidade na Atividade Empresarial: os Efeitos Limitadores da Prova Judiciária", sob responsabilidade Prof. Dr. Luiz Eduardo Gunther.
"Formato RAW": é um sistema binário de armazenamento que existe em certas câmeras digitais, que atestam que a fotografia está "sem processamento", "sem tratamento" ou "cru", ou seja, garante a autenticidade do arquivo de imagem, pois impede que qualquer manipulação seja salva no mesmo arquivo, sendo necessário, para salvar as alterações realizadas, a conversão para outro formato.
"HASH": é um método resultante da aplicação de um algoritmo unidirecional que varre todos os pixels de uma imagem e converte parte de um arquivo digital em um valor de comprimento fixo irreversível (uma assinatura digital).
Quanto às técnicas computacionais e matemáticas capazes de detectar alterações em imagens digitais, a abordagem para a criação dessas ferramentas começa com a compreensão acerca de quais propriedades geométricas ou estatísticas de uma imagem são modificadas por um tipo particular de adulteração. Em seguida é desenvolvido um algoritmo matemático para descobrir essas irregularidades, capazes de detectar, portanto, quando uma imagem contém uma área "clonada", ou não possui as propriedades matemáticas de uma foto digital original. As técnicas são as seguintes:
"Reamostra de Imagens": numa falsificação criada pela emenda de imagens sobrepostas em um fundo escolhido, para uma versão convincente, é necessário redimensionar, girar ou esticar as imagens originais (ou porções delas), o que requer fazer outra amostra das imagens. Esta reamostragem introduz específicas correlações entre os pixels das imagens vizinhas, que são quantificadas e detectadas através do algoritmo da maximização da expectativa EM (expectation maximization).
"Filtro de Cor Array Manipulado/Imagens Interpoladas": a maioria das câmeras digitais vem equipadas com um sensor CCD (charge-coupled device) que captura imagens em cor utilizando uma matriz de filtros de cor Array. Em cada local de um pixel, somente uma amostra de cor (de três) é capturada. A interpolação é uma técnica de aumento artificial da nitidez da imagem, como, por exemplo, quando uma imagem melhora ao se inserir um DVD em uma televisão de alta resolução. Se a imagem adulterada for interpolada, as cores faltantes da amostra são deduzidas dos valores vizinhos, estabelecendo-se correlações específicas, que são detectadas pelo algoritmo da maximização da expectativa EM.
- "Dupla Compressão JPED": quando há uma falsificação de uma imagem, um comportamento típico é o de gravar a imagem em um software de edição de fotos, fazer algum procedimento e regravar a imagem adulterada. Se o formato JPED foi o utilizado para armazenar as imagens, resulta violada a compressão da imagem. O formato JPED se utiliza o sistema lossy compression, uma técnica de compressão que resulta em perda de dados decorrente da eliminação de alguns pixels, mantendo uma boa nitidez com uma grande compressão. A dupla compressão JPEG introduz correlações específicas entre os coeficientes de transformação discreta do coseno (discrete cosine transform -DCT) de blocos de imagens, que podem ser detectadas e quantificadas por um algoritmo.
"Regiões de Imagens Duplicadas": uma manipulação comumente utilizada para remover uma pessoa ou um objeto não desejado de uma imagem é o ato de copiar e de colar porções da mesma imagem sobre a região desejada. O algoritmo emprega um componente de análise principal (PCA) para detectar eficientemente a presença de regiões duplicadas até mesmo em imagens ruidosas (impuras ou inconsistentes) ou com perda de compressão.
"Padrões de Ruídos Inconsistentes": as imagens digitais contêm uma quantidade inerente de ruídos que são uniformemente distribuídos por toda a imagem. O ruído é representado por aqueles pontos pretos da imagem quando se tira uma foto em um ambiente desfavorável, com pouca luminosidade. Ao criar falsificações digitais, é comum adicionar pequenas porções de ruídos nas regiões adulteradas para ocultar vestígios de falsificação, tornando inconsistente o local dos níveis de ruído adicionados na imagem, o que é detectado pelo algoritmo.
As técnicas exploram propriedades complexas e sutis da iluminação e geometria do processo de formação da imagem, que são difíceis de serem corrigidas usando um programa padrão de edição de fotos, comumente utilizados para a falsificação das imagens, comprovando a sensibilidade e a robustez dos algoritmos. Esses softwares são aplicáveis a qualquer arquivo de computador e se traduzem em processos simples que permitem a aferição de mínima variação de tonalidade na imagem periciada.
Entretanto, deve ser ressaltado que o campo de perícia de imagens continuará a dificultar, contudo, nunca a impossibilitar a criação de falsificações indetectáveis, exigindo certa prudência no recurso à fotografia digital como meio de prova no processo.
Juliana Cristina Busnardo Augusto de Araújo é Servidora Pública Federal do TRT da 9.ª Região. Mestranda em Direito Empresarial e Cidadania pelo Unicuritiba. Especialista em Direito Empresarial pelo IBEJ. Integrante do Grupo de Pesquisa Científica do Unicuritiba "Tutela dos Direitos da Personalidade na Atividade Empresarial: os Efeitos Limitadores da Prova Judiciária", sob responsabilidade Prof. Dr. Luiz Eduardo Gunther.
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