真没想到！ PhotoShop 的公司研发了一套“人工智能反P图”技术……
真没想到！ PhotoShop 的公司研发了一套“人工智能反P图”技术……
PS，是每个网上冲浪者的必修知识点。
或许，有人不知道 PhotoShop 是什么 ；或许，有人分不清 PS 和 PhotoShop 到底哪个更专业。
但是，每个网民绝逼都听说过“PS” 或者“P图”，否则在这个真假难辨、充斥易容术的网络世界很容易迷失。
比如，把吴亦凡当成胖虎，把张学友当成王力宏之类的。
PS 在人们心中的地位如此之高。
以至于，发合影时是否帮自己P一下图，一度成为不少人心中鉴定 真闺蜜/好男友/铁哥们 的标准。
以至于，即便是用美图秀秀或者其他工具，人们总习惯说“P一下图”而不会说“美一下”或者 “B一下”。
显然，PS的“P”字已经深深烙印在人们心中。
不过，最近有家公司研发了一项「反PS」技术，专门用人工智能来识别图像篡改，即便是 P 得再精致的图也能秒秒钟识别。
更有意思的是，研发这项技术的公司并非别家，正是把 「P 字钢印」烙在人们心中的，“PhotoShop 他爹”， Adobe 公司。
那么问题来了：
PhotoShop 是 Adobe 公司的王牌软件之一，为什么他们要研发个人工智能反P图的技术，打自己脸？
他们又是用什么原理来检测P图的？
带着这两个疑惑，我发现了一段关于 PS 以及“反PS”技术的往事……
1
这位大叔名叫 约翰·诺尔（John Knoll），是鼎鼎大名的特效公司「工业光魔」的首席创意官。
如果你没听过「工业光魔」，至少听过皮克斯工作室（pixar)吧？
皮克斯的前身就是工业光魔的动画工作室。当年，乔布斯花了1000万买过来成立独立公司，这才有了乔布斯后来的辉煌故事。
好莱坞有一多半的电影特效都是出自工业光魔，比如我们熟知的星球大战系列、加勒比海盗、阿凡达等等等。这位约翰大叔更是帮助过工业光魔荣获十次奥斯卡最佳视觉特效奖，可以说是6得飞起了。
但是，他还有另外一个伟大成就 —— 他是 PhotoShop 的缔造者之一。
回到刚才那张图：
桌上摆着一台早期的苹果Mac电脑，里头用 PhotoShop 史上第一个商业版展示着史上第一张被PS的照片，一张海滩美女照片。
画面里的她，是约翰大叔的老婆
时间回到 1987 年，那年约翰大叔还是个年轻帅气的小伙子，在工业光魔公司上班，忙完一部大片，他带着女朋友詹妮弗去太平洋中部的波拉波拉岛休假。
在一片清澈的海滩上，他为詹妮弗拍下这张照片，并向她求了婚。此时的詹妮弗又惊又喜，但她并没意识到自己这张背影会在人类科技史上留下浓墨重彩的一笔。
画面转到地球的另一侧。
电脑前，密歇根大学计算机视觉系的在读博士托马斯正坑呲坑呲地干活，他并不知道此时自己的老哥正在享受阳光沙滩，美女（未来的嫂子）作伴，也不知道自己将来会和哥哥做一件改变世界的事情。
他正埋头研发一套名叫 Display 的电脑程序，用来显示和修改数字图像，这就是 PhotoShop 最早的原型，当时市面上还没有类似软件。
约翰度假回国后，找博士弟弟请教如何提高图像编辑的效率。正好就试用了一下弟弟研发的 Display。当时他就惊呆了，世界上竟然有这么简单易用的图像修改软件？
要知道，约翰所在的工业光魔，拥有全世界最好的视觉编辑技术，但是这些特效动辄就要一整个团队协作，而且通常需要大型专业设备，相当麻烦。
约翰一下子就被弟弟做的这款简单易用的软件吸引了。
不过，当时这款软件只是托马斯自娱自乐用的，并不是一个完整的产品。出于对商业的敏感，约翰二话不说决定帮助弟弟一起完善这款软件，搞点大事情。
诺尔兄弟
托马斯·诺尔（Thomas Knoll，左） 和 约翰·诺尔 John Knoll，右）
哥俩齐心，其利断金。经过多次修改， Display 的功能和体验越来越完善。
1988年夏天，约翰决定实现这款软件的商业价值。
他时常拿着用这款软件修改的图片给别人看，以展示软件的功能，而他最最常用的，就是那张令自己沉醉的沙滩背影，他取名为「仙境的詹妮弗」。
一次展会上，有个参展观众觉得 Display 这个名字不太好，建议改成 PhotoShop，诺尔兄弟接受了他的建议，PhotoShop 正式得名。（幸好有了这位路人，才有了现在「P图」的说法，不然我们很可能说的「D图」）
当时 Photoshop 功能已经基本完善，不仅已经有 Level，色彩平衡，饱和度等功能。约翰还写了一些补充程序，后来成为插件（Plug-in）的基础。
他们四处找公司卖软件，但四处碰壁。
最成功的一次，有个公司把软件和扫描仪捆绑着卖，卖了大约两三百份。其他买家基本上要么谈不拢，要么卖不出，他们的理念太超前，当时大多数人还不能理解这款软件的价值。
眼看着这样一个跨时代的产品要被商业化拖垮。诺尔兄弟遇见了当时Adobe 公司的艺术总监 塞尔·布朗。
事情有了转机，他们签了个合同。
合同里面的一个关键句子：Adobe 获取 Photoshop“license to distribute”，意思是获权发行而不是买断所有版权。
连 Adobe 都没有料到 Photoshop 会如此伟大，所以只签了份授权合同，而不是直接买了下来。
尽管如此，根据协议，头两年洛尔兄弟可以获得至少25万美元的版权费，这在当时是一笔巨款！
至此，PhotoShop 正式进入 Adobe 公司麾下。
所以严格来说，Adobe 并不是 PS 的亲爹，诺尔两兄弟才是。但也正是有了 Adobe 这个养父，PS 技术才得以发扬光大。
经过 Thomas 和其他 Adobe工程师的努力，Photoshop 的第一个商业版 于1990年2月正式发行，销售量达到百万级。
这个版本只能运行在 苹果Mac 电脑上，运行起来是这样：
别看它界面略粗糙，却功能齐备，我们如今常用的抠图、调色、甚至套索、魔棒等功能都有。
使用起来也很简单，基本上半分钟的功夫约翰大叔就能给自己 “复制了一个老婆”，并在远处放了另一座小山。
那年，托马斯·诺尔为了倒腾 PhotoShop，连博士论文都没弄完，自然也没毕业。
不过由于 Adobe 公司的合同，据说后来他住进了密执根一个1000多平米的大房子，老婆孩子热炕头，一家人其乐融融。
约翰·诺尔则继续留在工业光魔担任特效师，后来帮助工业光魔斩获10次奥斯卡最佳视觉特效奖。自己也成了特效总监。
据说，即便在拥有专业图像设备的工业光魔，约翰也时不时会用 PhotoShop 来修改图片，因为它足够高效易用。
1991年2月，Photoshop 2.0 正式发行，很快引起整个印刷业的重视，引发桌面印刷革命。Adobe 的各项图像技术也成为了行业标准。
直到今天，PhotoShop 成了迄今为止世界上最畅销的图象编辑软件，也成了 Adobe 公司最大的收入来源，还把它的「P」 字烙进了人们心中。
人们很难想到， Photoshop 一开始是那么地名不见经传，若非密歇根大学的那个技术宅男延迟毕业答辨来倒腾软件，Photoshop 或许根本就不可能被开发出来。
2
PhotoShop 给人类带来什么？
它开启了一种新的艺术创作形式，重塑了人与人之间的关系，也彻底打开了一扇新的认知大门 —— 全世界人民为之惊呼，还有这种操作？
（就连「还有这种操作」这张图也是用PS创造的，就问这操作骚不骚吧）
从此，天上云彩也能为你比心 ღ( ´･ᴗ･` )
从此，海浪可以盛进小小的咖啡杯：
从此，图片细节可以修饰得淋漓尽致：
从此，艺术有了新的展现形式：
PhotoShop 还帮助人类修复被损坏的照片，保护那些易逝的记忆。
甚至，有人还利用 PhotoShop 的图像技术来辅助核对那些遗失的孩子。
PhotoShop 还给我们带来了很多欢乐。早些年，有网上流传的那些「神PS」：
求大神PS出一个霸气侧漏的图
就连我们最熟知的表情包，也得益于 PhotoShop。
无疑，PhotoShop 改变了世界，让世界变得更美好。
但是……
PhotoShop 也让世界更糟糕了。
PhotoShop 的诞生打破了人们“眼见为实”的常识，让人们开始认不出来什么是真，什么是假。
PS，让虚假地东西传播地更快了。
一些媒体开始利用PS技术修改新闻事实：
（图为以色列媒体报道中将包括德国总理默克尔在内的女性抹掉）
（朝鲜官方发布的军事演习照片中，眼尖的网友发现有几艘气垫船长得一毛一样）
一些史实也在网友的恶搞中变得扑朔迷离，甚至歪曲：
后来，越来越多的普通人掌握了PS技术，造假证、假章也变得很容易：
诈骗分子开始顶着国家机关的名头诈骗，拿着各种领导人接见的假照片来骗人：
微商们随便P张图，就能轻易畅游世界，开启各种“喜提模式”。
娱乐圈本来就真真假假的故事情节，由于 PS 聊天记录的存在，变得更加扑朔迷离。
（网友质疑某明星贴出的聊天记录造假）
甚至，就连商业世界大佬的微信朋友圈也能被伪造：
（网友用PS伪造马化腾的事件回应，骗过几乎所有人）
由于PS技术难识别，一些材料连官方审核人员也难辨真假。
比如前阵子我朋友振宇的公众号“一本黑”曝光了某众筹项目，就能利用虚假的医院材料照片通过审核。
PS 技术就像一把双刃剑，带来了光明，也带来了苦难。Adobe 赢得了前者的回报，那么后者的责任，应该谁来承担？
还是，技术无罪？
3
任何事物总有两面性，事实上，正儿八经的科学技术被滥用的例子数不胜数。比如：
诺贝尔发明硝酸甘油炸药本是为了采矿挖掘效率更高，却被广泛用于战争和恐怖袭击。
谷歌地球曾因为太过清晰，被用来探测他人隐私。
3D 打印技术被不法分子用来制作枪支。
区块链一开始被设计出来解决中心化和信任问题，如今变成了庄家用数字货币来割韭菜的工具……
哪怕只是在网络安全圈，类似的事情也经常发生。比如：
远程控制木马的始祖“灰鸽子”，最早设计出来其实是为了远程协助操控电脑。
洋葱路由器（Tor）一开始被设计用来保护隐私，反政府审查，结果被犯罪分子用来逍遥法外。
那，Adobe 公司眼睁睁看着自家软件被滥用，咋办呢？谁来解决？
说到底，这事儿还得 Adobe 公司自己来。
这位老哥名叫弗拉德·莫拉里（Vlad Morariu） ，Adobe 公司的一位高级研究科学家。
他是计算机视觉技术领域的老师傅。
2016年，他受命开始研究一种图像技术，帮助司法部门进行虚假图片鉴定。
（顺道提一下，在一篇关于虚假图像机器识别的论文里，我不仅发现了老师傅弗拉德的名字，还发现了两个貌似中文名字）
几乎每个国家的司法机关都会有专门机构来进行鉴别，司法鉴定也已经发展成了一门专业学科。
但，鉴定造假图片并不是一件容易的事，从来都不是。由于造假技术不断地提高（其中有PS的功劳），司法鉴定的技术也需要相应提高。
网上随便能找到一堆出自检察院、法院或者相关机构的，关于司法鉴定技术的文章和论文。
图片鉴别技术五花八门，需要鉴别的特征种类繁多。
小到图片的元数据、图片上的噪点分布、物体边缘的细腻程度，大到每个物体是否符合空间排布规律等等……
之前果壳网上就有人总结了一些鉴别PS假照片的方法。比如根据光源亮度和角度来辨别真伪。
（上面这张图片里的鸭子身上的光线亮度和方向明显和其他人不同）
（这张2006年电影“美国偶像”的宣传图，几个人物眼中的高光角度不同，说明图片是P的）
不过，根据弗拉德的说法，Adobe 公司的AI鉴图技术主要用了两种鉴定方法。
第一种是RBG 识别技术。
任何一个电子屏幕上看起来五彩缤纷的图片，其实每个像素点都是由红蓝绿三种颜色叠加形成的。
红绿蓝，是色光的三原色。
但是，并非每个格子都储存着红黄蓝三种信号，大多数时候需要通过格子和格子之间的算法来控制颜色，所以每个格子之间其实有一定的数字关系。
如果某一篇区域的图像跟周围没有数字关系，或者发生异常，就可以判定图片存在PS。
简而言之，根据RBG颜色值的变化关系，AI 系统就能迅速来检测出篡改。
第二种方法是噪点。
我们使用数码相机拍照时，照片上一定会带有很多密密麻麻的小颗粒，夜间拍摄时尤其明显。
这些噪点其实也存在一些特定的分布规律，如果图片中的某个部分是复制进来的，噪点的分布以及边缘就会异常，这种异常用肉眼很难识别，用机器却可以轻易找出来。
RBG检测和噪点检测两种方法叠加，这就形成了 Adobe 公司利用人工智能鉴别图片的关键技术。
在实际应用中，该系统可以在几秒钟之内迅速判断出造假的部分，绘制出造假物体的边界。
这项工作如果交给人来做，可能要耗费几个小时。
4
看完PS和「反PS」的故事，我忽然想起一个老套的好莱坞大片剧情：
天才科学家穷尽半生，终于研发出一个改变世界的工具。谁料工具被坏人利用，给世界带来了灾难。于是这位科学家不得不从棺材板子里跳出来，折腾出另一套技术，打败了自己原先的作品。
或者将原本的杰作毁掉，期望一切归于平静。就像《终结者2》里施瓦辛格饰演的T800机器人跳进火海那样。
这种剧情往往酷炫，激动人心，却又悲壮，无可奈何。
所有双刃剑的问题本质并不在于剑本身，而在于人握剑的方式，毁掉一把，自然有下一把。只要科技继续发展，永远都是这样。
据说，Adobe 公司已经研发出了「视频PS」技术，恐怕，这又是一把双刃剑。
技术与反制技术这件事，就像是黑客攻防对抗那样，是人与人、正与邪的较量，永远无止尽呐。
参考资料：
youtube 视频：《Photoshop:the first demo》
百度百科、维基百科词条：Thmas Knoll、John Knoll、Photoshop
果壳网Kenny——《数字法医：如何识别伪造的图片？》
Adobe 官网博文: 《Spotting Image Manipulation with AI》
Adobe 官网研究论文：《Learning Rich Features for Image Manipulation Detection》
500px——《The Story Behind "Jennifer in Paradise," The First Photoshop Image》
知乎问答:《有哪些PS图片曾骗过世人很长时间？》下Mad纸人和子润的回答
最后再介绍一下我自己吧，我是谢幺，科技科普作者一枚，日常是把各种高大上的技术知识、黑科技讲得通俗有趣。如果有什么有意思的科技类问题，可以在知乎@谢幺，或者加我的个人微信：dexter0。
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