Der digitale "Fingerabdruck"
Zeig mir Deine Bilder, und ich sag Dir, welche Kamera Du besitzt
2006-04-27 Dass die Wissenschaft manchmal der Fiktion voraus sein kann, haben Forscher der Universität Binghamton im US-Bundesstaat New York bewiesen. Ein Team, bestehend aus der Professorin Jessica Fridrich sowie ihren beiden Teamgefährten Jan Lukas und Miroslav Goljan, will eine wissenschaftliche Methode herausgefunden haben, um digitale Bilder anhand der Pixelsignatur eindeutig der Kamera zuzuordnen, mit der sie gemacht wurden. So etwas hat man jedenfalls noch nicht in einer der zahlreichen Krimiserien à la CSI & Co. im Fernsehen gesehen. (Yvan Boeres)
Dass jede Digitalkamera ihren eigenen Rauschcharakter hat, dürfte aufmerksamen Lesern der digitalkamera.de-Tests und DCTau-Testprotokolle hinlänglich bekannt sein. Je nach Kamera sind zum Beispiel Farbrauschen und Helligkeitsrauschen unterschiedlich stark ausgeprägt, und das Rauschen in den einzelnen Helligkeitsbereichen (Schatten, Mitteltöne, Lichter) fällt unterschiedlich stark aus. Das Rauschen kann fein oder "tupferartig" ausfallen; auch hinterlässt die Rauschunterdrückung – abhängig vom Hersteller – unterschiedlich starke Spuren auf dem Bild. Diesen Beobachtungen liegt wohl der neue Algorithmus zugrunde, den das amerikanische Forscherteam entwickelt hat.
Auch wenn keine Details über die genaue Erkennungsmethode des Algorithmus bekannt sind, liegt der Verdacht nahe, dass das so genannte "Fixed pattern noise" analysiert wird, bei dem die Störpixel immer an der gleichen Stelle auf dem Bild auftreten. Jedenfalls soll jede Digitalkamera ein unverkennbares Rausch- bzw. Pixelmuster auf den Aufnahmen produzieren, das – selbst, wenn es nicht mit bloßem Auge erkennbar ist – verrät, mit welcher Kamera die Bilder gemacht wurden. Der Algorithmus von Fridrich, Lukas und Goljan soll jetzt schon so zuverlässig arbeiten, dass die Erkennungsrate bei vorläufigen Versuchen bei 100 Prozent lag. Allerdings reicht ein einzelnes Bild nicht für die Analyse aus. So wurden die zum Test herangezogenen 9 Testkandidaten bzw. -kameras anhand von nicht weniger als 2.700 Vergleichsaufnahmen identifiziert.
Der von den US-Forschern entwickelte Identifizierungsalgorithmus soll vornehmlich dazu dienen, die Echtheit eines digitalen Bildes zu verifizieren, aber zum Beispiel auch, um Beweisstücke im Kampf gegen die Kinderpornographie zu sichern. Sofern die vom Täter verwendete Kamera sichergestellt wurde und ihr entsprechendes Bildmaterial zugeordnet werden konnte, kann durch das neue Verfahren dessen Schuld ziemlich eindeutig festgestellt werden. Bereits zwei Anträge für mit der neuen Erkennungstechnik eng verwandte Patente wurden vom Forscher-Trio eingereicht; demnächst wollen die Wissenschafter die Analysemethode auch auf gescannte Bilder und auf Videoaufnahmen ausweiten.