Αποτέλεσμα ψηφιακού σφάλματος οι φωτογραφίες που σύμφωνα με ισχυρισμούς απεικονίζουν τον Άγιο Παΐσιο

Σημαντική διάδοση γνωρίζουν τις τελευταίες μέρες φωτογραφίες που κυκλοφόρησαν στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης με τον ισχυρισμό πως απεικονίζουν τη μορφή του Αγίου Παϊσίου έξω από το μοναστήρι της Σουρωτής. Όπως αναφέρεται, η φωτογραφία λήφθηκε την παραμονή της 11ης Ιουλίου, δηλαδή της γιορτής της κοίμησης του Αγίου Παΐσίου, από την οποία συμπληρώθηκαν φέτος 30 χρόνια. Χρήστες των μέσων κοινωνικής δικτύωσης συνδέουν τη γιορτή αυτή με την υποτιθέμενη εμφάνιση του Αγίου στο μοναστήρι, όπως θα δούμε στη συνέχεια όμως πρόκειται για ένα ψηφιακό σφάλμα, το οποίο παρατηρείται συχνά σε λήψεις φωτογραφιών υπό συγκεκριμένες συνθήκες.

Παράδειγμα αναπαραγωγών σε ιστοσελίδες: panictimes.gr

Παραδείγματα αναπαραγωγών στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης:

Φωτογραφία με τον εξεταζόμενο ισχυρισμό βρήκαμε αρχικά στο προφίλ του τραγουδιστή Μίλτου Ιωαννίδη στο Facebook.

Σε απευθείας επικοινωνία μας μαζί του, δε θέλησε να μας δώσει περισσότερες πληροφορίες, πλην του ότι οι φωτογραφίες λήφθηκαν με κινητό μάρκας iPhone 11.

Θολές φωτογραφίες με τον ίδιο ισχυρισμό βλέπουμε και σε βίντεο που κυκλοφόρησαν στις πλατφόρμες διαμοιρασμού βίντεο Tik-Tok και YouTube καθώς και σε αναρτήσεις στο X (πρώην Twitter). 

Τι ισχύει

Οι διαμοιραζόμενες φωτογραφίες προκάλεσαν τη σχετική σύγχυση λόγω της απεικόνισης μιας θολής φιγούρας ενός ατόμου ντυμένο στα μαύρα, πιθανότατα ιερέα, που περνούσε από το σημείο. Οι χρήστες έκαναν λόγο στις αναρτήσεις τους για «συγκλονιστικό θαύμα ανήμερα της εορτής του», αναφέροντας πως πρόκειται για εμφάνιση του Αγίου σε αυτές. Ο Άγιος Παΐσιος ο Αγιορείτης, κατά κόσμον Αρσένιος Εζνεπίδης, εκοιμήθη στην Ιερά Μονή Αγίου Ιωάννη του Θεολόγου στη Σουρωτή στις 12 Ιουλίου 1994, πριν από 30 χρόνια.

Όπως θα εξηγήσουμε στο παρόν άρθρο, από την ανάλυσή μας δεν προκύπτει ψηφιακή επεξεργασία των φωτογραφιών. Αυτό που παρατηρείται σε αυτές είναι η απεικόνιση ενός ψηφιακού «σφάλματος» γνωστό ως ghosting artifact. Το φαινόμενο αυτό μπορεί να προκληθεί με τη χρήση επαγγελματικών φωτογραφικών μηχανών, αλλά και καμερών κινητών τηλεφώνων, χωρίς όμως ο χρήστης απαραίτητα να γνωρίζει, τη στιγμή της λήψης, το πως αυτό θα εμφανιστεί στην τελική φωτογραφία.

Από την επικοινωνία μας με τον τραγουδιστή Μίλτο Ιωαννίδη καθώς και από ανάρτηση του Αρχιμανδρίτη της Ιερά Μητρόπολη Κίτρους, Κατερίνης και Πλαταμώνος, Χριστόδουλου Αδάμου στο προσωπικό του προφίλ στο Facebook, γνωρίζουμε πως οι δύο υπό εξέταση φωτογραφίες προέρχονται από κινητά τηλέφωνα iPhone 11 και Samsung A34 αντίστοιχα:

Όπως βλέπουμε στην παραπάνω εικόνα, η δεύτερη φωτογραφία λήφθηκε στη μια προ μεσημβρίας με τα μεταδεδομένα της να φανερώνουν πως λήφθηκε με τιμή ευαισθησίας ISO 4000, τιμή διαφράγματος 1.8, και ταχύτητα κλείστρου 1/4.

Όπως εξηγεί σε σχετικό δημοσίευμα ο ιστότοπος photographylife.com, η ταχύτητα κλείστρου μετράται σε κλάσματα δευτερολέπτου όταν αυτή είναι ρυθμισμένη κάτω από ένα δευτερόλεπτο. Στην προκειμένη περίπτωση, ταχύτητα κλείστρου 1/4 σημαίνει πως το κλείστρο έμεινε ανοιχτό για ένα τέταρτο του δευτερολέπτου, επιτρέποντας στη φωτογραφία να «πιάσει» το άτομο που βρισκόταν σε κίνηση σε διαφορετικές θέσεις ταυτόχρονα, καταλήγοντας σε θολή απεικόνιση του. Πρόκειται για κάτι ανάλογο με την τεχνική μακράς έκθεσης (Long Exposure).

Το δημοσίευμα αναφέρει πως ταχύτητες κλείστρου μεταξύ 1/100 και ενός δευτερολέπτου θεωρούνται «αργές», με περισσότερες πιθανότητες να εμφανίσουν προβλήματα λόγω της κίνησης του φωτογράφου.

Ενδιάμεσα, οι ταχύτητες κλείστρου από 1/100ο δευτερόλεπτο έως 1 δευτερόλεπτο εξακολουθούν να θεωρούνται σχετικά αργές. Είναι πιθανό να μην μπορείτε να τις διαχειριστείτε χωρίς να αποτυπώσετε [στη φωτογραφία] το κούνημα της κάμερας από τα χέρια σας, ειδικά κοντά στο σημείο του ενός δευτερολέπτου.

Το ίδιο δημοσίευμα προτείνει τη χρήση ταχύτητας κλείστρου 1/125 κατά τη φωτογράφηση ατόμων που είναι σχετικά ακίνητα, και τη χρήση ταχύτητας κλείστρου 1/200 έως 1/800 κατά τη φωτογράφηση ατόμων που βρίσκονται σε κίνηση. Ακόμα δηλαδή και αν ένας φωτογράφος θέλει να απεικονίσει ακίνητα άτομα, η ταχύτητα 1/4 θεωρείται υπερβολικά χαμηλή:

Επιπροσθέτως, όπως εξηγεί ο φωτογράφος Joe Redski σε δημοσίευμα στην προσωπική του ιστοσελίδα, η τιμή του ISO δεν θεωρείται υψηλή για φωτογραφίες σε χαμηλό φωτισμό, ωστόσο θα πρέπει να συνοδεύεται από σχετικά γρήγορη ταχύτητα κλείστρου:

Εάν τραβάτε Street Photography τη νύχτα, ανάλογα με την ποσότητα φωτός περιβάλλοντος, θα θέλετε να χρησιμοποιήσετε μια τιμή ISO περίπου 1600 – 6400.

Αυτό συσχετίζεται με την Ταχύτητα κλείστρου που θα πρέπει να είναι αρκετά γρήγορη – 1/60 sec έως 1/250 sec. Επιπλέον, ένα ευρύ διάφραγμα είναι επίσης ευεργετικό, ειδικά σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού.

Στα κινητά τηλέφωνα η ταχύτητα κλείστρου καθώς και το ISO μπορεί να ρυθμιστεί από τον χρήστη εφόσον ο κατασκευαστής δίνει τη δυνατότητα, στις περισσότερες περιπτώσεις όμως αυτή ρυθμίζεται αυτόματα και εξαρτάται από τη φωτεινότητα του σημείου της λήψης. Για παράδειγμα, μια λήψη την ημέρα χρησιμοποιεί ταχύτητα κλείστρου 1/2400, ενώ μια λήψη σε πιο σκοτεινό μέρος χρησιμοποιεί ταχύτητα κλείστρου 1/72. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα σε μια νυχτερινή λήψη, όπως συμβαίνει στις υπό εξέταση φωτογραφίες, η ταχύτητα κλείστρου να ρυθμίζεται αυτόματα, αρκετά χαμηλά. Όπως θα δούμε στη συνέχεια, αυτό σε συνδυασμό με τις τεχνικές επεξεργασίας εικόνας που χρησιμοποιούν μοντέλα κινητών τηλεφώνων μπορεί να επηρεάσει την τελική φωτογραφία όχι μόνο από τις κινήσεις του φωτογράφου, αλλά και από τις κινήσεις προσώπων που απεικονίζονται σε αυτές.

Περισσότερα για την ταχύτητα κλείστρου μπορείτε να διαβάσετε σε σχετικό άρθρο στον ιστότοπο της Adobe, εδώ.

Επιπροσθέτως, συγκεκριμένοι αλγόριθμοι επεξεργασίας φωτογραφιών που διαφέρουν από μοντέλο σε μοντέλο, ένα χαρακτηριστικό γνωστό ως Night Mode ή Λειτουργία Νύχτας, βοηθούν τον χρήστη να τραβήξει φωτογραφίες σε χαμηλό φωτισμό. Ωστόσο όπως θα δούμε στη συνέχεια η εν λόγω αυτόματη επεξεργασία σε συνδυασμό με τις επίσης αυτόματες ρυθμίσεις του κλείστρου και άλλων χαρακτηριστικών της κάμερας ενδέχεται να παρουσιάσουν ανάλογα σφάλματα. Σύμφωνα με την ιστοσελίδα της Apple, το iPhone 11 ήταν το πρώτο μοντέλο της εταιρείας το οποίο υποστήριζε Λειτουργία Νύχτας, όπως και αρκετά μοντέλα άλλων εταιριών.

Το ίδιο χαρακτηριστικό διαθέτει και το Samsung Galaxy A34.

Πώς και υπό ποιες προϋποθέσεις προκαλείται το φαινόμενο

Μιλώντας στα Ellinika Hoaxes, ο φωτογράφος και κινηματογραφιστής Δημήτρης Χριστοδουλίδης της DeC AudioVisual Photography μας εξήγησε πως ακριβώς προκύπτει το συγκεκριμένο σφάλμα σε φωτογραφίες κινητών τηλεφώνων αλλά και επαγγελματικών φωτογραφικών μηχανών:

Οι εν λόγω φωτογραφίες έχουν παρθεί – όσο μπορώ να συμπεράνω, από κινητά τηλέφωνα και φαίνεται να απεικονίζουν κάποιον ιερωμένο ή μοναχό μπροστά από μια εκκλησία να περπατά. Στη μία φωτογραφία, φαίνεται να κινείται προς τα αριστερά, ενώ στην άλλη προς τα δεξιά, με την επεξεργασία που κάνουν αυτόματα πολλά κινητά τηλεφωνία σημερνά να προκαλεί επιπλέον παραμορφώσεις.

Αυτό που παρατηρούμε πάνω στην φιγούρα του είναι ένα απλό φαινόμενο «φαντάσματος» (ghosting artifact), το οποίο προκύπτει όταν ένα αντικείμενο που κινείται κατά την στιγμή που πραγματοποιείται η λήψη μακράς διάρκειας (long exposure), τότε εμφανίζεται διπλά ή θολά στη φωτογραφία. Η μακρά έκθεση (long exposure) είναι τεχνική γνωστή σε επαγγελματίες και ερασιτέχνες φωτογράφους, που την χρησιμοποιούν για συγκεκριμένο σκοπό και εφέ (για παράδειγμα long exposure photography). Στα κινητά τηλέφωνα σε ορισμένα μοντέλα που υποστηρίζουν Night Μode ειδικά, γίνεται ασυναίσθητα πολλές φορές, χωρίς ο χρήστης να καταλαβαίνει ακριβώς τι κάνει το κινητό, αλλά βλέπει μόνο την τελική φωτογραφία που προκύπτει μετά από computational imagery (υπολογιστική απεικόνιση) επεξεργασία και συνδυασμό πολλών φωτογραφιών σε μια.

Ο κ. Χριστοδουλίδης εξηγεί επίσης πως λειτουργεί η εν λόγω επεξεργασία καθώς και το γιατί τo Night Mode μπορεί να παρουσιάσει φωτογραφικά σφάλματα:

Συγκεκριμένα, η λειτουργία Night Μode του iPhone (και παρόμοιων τηλεφώνων) καταγράφει όχι μία, αλλά αρκετές εικόνες με διαφορετικούς χρόνους έκθεσης. Αυτές οι εικόνες περιλαμβάνουν μακρύτερους χρόνους έκθεσης για να συγκεντρώσουν περισσότερο φως και ταυτόχρονα σύντομους χρόνους για να διατηρήσουν λεπτομέρειες. Το λογισμικό στη συνέχεια συνδυάζει αυτές τις φωτογραφίες, χρησιμοποιώντας προηγμένες τεχνικές επεξεργασίας εικόνας (computational imagery). Αυτό περιλαμβάνει τη μείωση του θορύβου και τη βελτίωση της ευκρίνειας, εξασφαλίζοντας ότι η τελική φωτογραφία είναι φωτεινή και καθαρή, ακόμα και σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού.

Στο iPhone όμως, το Night Μode μπορεί να παρουσιάσει πιο έντονο ghosting λόγω του συνδυασμού των πολλαπλών εκθέσεων, μαζί με την έντονη επεξεργασία για μείωση του θορύβου και άλλες τεχνικές υπολογιστικής φωτογραφίας, που προσπαθούν να διορθώσουν τυχόν σφάλματα αυτόματα (πχ εάν υπάρχει κίνηση από το τηλέφωνο ή τον χρήστη ή κάποιον να κινείται μέσα στην σκηνή που φωτογραφίζουμε). Γι’ αυτό το Night Μode παίρνει πολλές φωτογραφίες αντί μιας, και εφαρμόζει πολλαπλές τεχνικές διόρθωσης σφαλμάτων και παράγει μια τελική φωτογραφία, με αυτή την συγχώνευση των εικόνων όμως πιθανόν να δημιουργήσει ασάφειες στα αντικείμενα που κινούνται.

Όπως μας ανέφερε ο κ. Χριστοδουλίδης, κάποια από τα πιθανά σφάλματα (artifacts) που μπορεί μερικές φορές να παρουσιάζει η τελική εικόνα σε κάμερες κινητών τηλεφώνων είναι τα εξής:

• Φαντάσματα (Ghosting): Τα φαντάσματα συμβαίνουν όταν κινούμενα θέματα εμφανίζονται πολλαπλές φορές ή θολά στην τελική εικόνα. Αυτό μπορεί να συμβεί αν η κάμερα αιχμαλωτίσει το θέμα σε διαφορετικές θέσεις κατά τις πολλαπλές εκθέσεις. Παρότι το λογισμικό του iPhone (και άλλων κινητών) προσπαθεί να ελαχιστοποιήσει αυτό το φαινόμενο, μπορεί να είναι αντιληπτό, ιδίως με γρήγορα κινούμενα αντικείμενα.
  
• Θόλωση κίνησης (Motion Blur): Ακόμα και αν το iPhone χρησιμοποιεί μικρότερες εκθέσεις στις πολλαπλές λήψεις, οποιαδήποτε σημαντική κίνηση της κάμερας μπορεί να εισάγει θόλωση κίνησης. Το λογισμικό επιχειρεί να διορθώσει αυτό το πρόβλημα, αλλά κάποια θόλωση εξακολουθεί να μπορεί να εμφανιστεί, ιδίως σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού.
  
• Αrtifacts Θορύβου: Οι αλγόριθμοι μείωσης θορύβου μπορούν μερικές φορές να υπερεπεξεργάζονται κάποιες περιοχές, με αποτέλεσμα απώλεια λεπτομερειών ή εμφάνιση artifacts στις εικόνες. Αυτό είναι ένας συμβιβασμός για τη μείωση του θορύβου, αλλά μπορεί να καταστήσει την εικόνα λιγότερο φυσική.
  
• Ανισότητες Χρώματος: Κατά τη συνδυασμό πολλαπλών εκθέσεων, μικρές διαφορές στον φωτισμό ή τη θερμοκρασία χρώματος μεταξύ των λήψεων μπορεί να οδηγήσουν σε ανισότητες χρώματος. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε ανεπιθύμητες μεταβολές χρώματος ή banding σε ορισμένες περιοχές της εικόνας.

Είναι σκόπιμο να αναφέρουμε πως, αν και αυτή η λειτουργία προσφέρεται κατ’ επιλογή σε κάποιες συσκευές κινητών τηλεφώνων, σε άλλες λειτουργεί αυτόματα, χωρίς να δίνει στο χρήστη τη δυνατότητα παραμετροποίησης. Αυτό, παράλληλα με την αυτόματη ρύθμιση χαρακτηριστικών της κάμερας που προαναφέραμε, έχει σαν αποτέλεσμα το φαινόμενο ghosting να μην παρατηρείται μόνο σε ανθρώπους που κινούνται γρήγορα.

Στην παρακάτω φωτογραφία, η οποία αναρτήθηκε σε σχετική συζήτηση στον ιστότοπο συζητήσεων Quora από τον χρήστη Greg Lehey, πρώην υπεύθυνο υποστήριξης υλικού και λογισμικού σε εταιρεία κατασκευής υπολογιστικών συστημάτων, απεικονίζεται το φαινόμενο σε πολύ πιο έντονη μορφή:

Στο σχόλιο του, ο Greg Lehey εξηγεί πως η φωτογραφία αυτή προέρχεται από τη συγχώνευση πολλών φωτογραφιών, ενώ αναφέρει πως το αποτέλεσμα αυτό μπορεί να παρατηρηθεί και με συσκευές iPhone:

Αυτή [η φωτογραφία] προέρχεται από τη συγχώνευση πολλών φωτογραφιών, μια κοινή τεχνική στην απεικόνιση υψηλού δυναμικού εύρους […]. Το Ghost Removal in High Dynamic Range Images, από το οποίο προήλθε αυτή η εικόνα, δείχνει πώς να τα αντιμετωπίσετε. Είμαι βέβαιος ότι οι φωτογραφίες προήλθαν από μια πραγματική κάμερα, αλλά θα μπορούσατε να καταλήξετε με αυτό το πρόβλημα και με ένα iPhone.

Επιπροσθέτως, στον ιστότοπο photo.stackexchange.com έχει αναρτηθεί σχετικός διαδικτυακός οδηγός για την αναπαραγωγή του φαινομένου και τη δημιουργία «φαντασμάτων», στον οποίο και παρατίθενται φωτογραφίες που έχουν ληφθεί, ηθελημένα αυτή τη φορά, με αυτόν τον τρόπο:

Ανάλογα παραδείγματα παρουσιάζονται και σε σχετική ανάρτηση στον ιστότοπο lomography.com:

Ο κ. Χριστοδουλίδης τονίζει ακόμα πως και οι επαγγελματικές φωτογραφικές μηχανές τύπου DSLR που χρησιμοποιούν την τεχνική της μακράς έκθεσης μπορεί να παρουσιάσουν αυτό το φαινόμενο, είτε από λάθος του χρήστη είτε, όπως είδαμε στα παραπάνω παραδείγματα, ως τεχνική φωτογράφησης για να επιτευχθεί το επιθυμητό αποτέλεσμα ως εφέ. Ωστόσο σε αυτές τις περιπτώσεις το αποτέλεσμα είναι πιο ομοιογενές, όπως φαίνεται στα ανωτέρω παραδείγματα:

Αντίθετα, μια συμβατική DSLR κάμερα συνήθως χρησιμοποιεί μία μακρά έκθεση (long exposure), δηλαδή κρατά το κλείστρο ανοιχτό για μεγάλο χρονικό διάστημα ώστε να μαζέψει περισσότερο φως σε μία μόνο εικόνα. Και εκεί μπορεί να έχουμε φαινόμενα ghosting (είτε ηθελημένα ως τεχνική, είτε άθελα μας αν δεν λάβουμε τα απαραίτητα μέτρα σταθεροποίησης όπως χρήση τρίποδου κ.λπ.) αλλά στην περίπτωση της φωτογραφικής μηχανής με την μια μακρά exposure, το ghosting είναι πιο ομοιογενές, από ότι σε ένα κινητό που κάνει επεξεργασία και συνδυασμό πολλαπλών φωτογραφιών σε μια. 

Η τεχνική της μακράς έκθεσης βέβαια μπορεί να χρησιμοποιηθεί και από χρήστες κινητών τηλεφώνων. Παρακάτω μπορείτε να δείτε κάποια παραδείγματα τα οποία προέρχονται από διαδικτυακούς οδηγούς για την κατάλληλη ρύθμιση της κάμερας των συσκευών iPhone:

Συμπέρασμα:

Στις υπό εξέταση φωτογραφίες απεικονίζεται άτομο ντυμένο στα μαύρα, πιθανότατα ιερέας, η μορφή του οποίου έχει όμως παραποιηθεί από τις αυτόματες ρυθμίσεις της κάμερας, εν άγνοια των φωτογράφων, λόγω ψηφιακού σφάλματος κατά τη διάρκεια της λήψης. Πρόκειται για φαινόμενο που ονομάζεται ghosting artifact, το οποίο προκαλείται από ένα συνδυασμό παραγόντων, όπως η αργή ταχύτητα του κλείστρου της φωτογραφικής μηχανής των κινητών, η κίνηση του ατόμου που απεικονίζεται στη φωτογραφία, η δυσλειτουργία της νυχτερινής λήψης που διαθέτουν τα κινητά τηλέφωνα, και η έλλειψη επαρκούς φωτισμού. Το εν λόγω σφάλμα εμφανίζεται αρκετά συχνά σε φωτογραφίες που λαμβάνονται σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού, ωστόσο μπορεί να αναπαραχθεί ηθελημένα από φωτογράφους ώστε να επιτευχθεί το επιθυμητό εφέ ως αποτέλεσμα.

Πηγές που χρησιμοποιήθηκαν

1. https://photographylife.com/what-is-shutter-speed-in-photography#how-shutter-speed-is-measured
2. https://www.quora.com/The-ghost-like-image-will-appear-when-taking-pictures-by-new-type-phones-especially-iPhone-11-Why-Is-this-caused-by-reflections-glare-or-exposure-How-do-I-suppress-them/answer/Chier-Hu
3. https://www.quora.com/Can-an-iPhone-camera-catch-ghosts/answer/Greg-Lehey
4. https://www.adobe.com/gr_en/creativecloud/photography/discover/shutter-speed.html
5. https://www.igeeksblog.com/how-to-take-long-exposure-photo-on-iphone/
6. https://www.groovypost.com/howto/take-long-exposure-photos-on-iphone/
7. https://photo.stackexchange.com/questions/53408/how-to-create-a-ghost-like-effect-or-shadowy-figure-on-a-photograph
8. https://www.lomography.com/magazine/252276-gs
9. https://www.gsmarena.com/samsung_galaxy_a34-review-2554p5.php#:~:text=There%20is%20a%20night%20mode%20to%20use%20beyond%20that%20as%20well