Après quatre années d'existence et d'utilisation, la toute nouvelle version de TUNGSTENE, logiciel français et exclusif, va sensiblement plus avant dans la maximisation de concepts mathématiques et optiques. Il permet aujourd'hui d'amplifier et de discerner de très faibles variations dans certaines perturbations enregistrées à l'intérieur des clichés numériques. Parallèlement, il est maintenant accompagné d'une toute nouvelle base de données, dénommée PANAMA, et qui, au gré de ses mises à jour, enregistre des milliers de signatures d'appareils photographiques, téléphones mobiles et logiciels de traitement photographique.

Pour illustrer les avancées proposées par la version 4.0 de TUNGSTENE de sa base de données PANAMA, nous revenons sur trois exemples récents largement médiatisés ces trois derniers mois. C'est également l'occasion de faire passer quelques messages sur la méthodologie qu'il convient d'adopter lors de l'analyse d'une photographie. En effet, fleurissent sur le WEB au gré des saisons, de multiples blogs où s'étalent des analyses sans fondement scientifique, technique ou sémiotique. C'est par exemple le cas tout récemment, à l'occasion de la campagne présidentielle américaine, de Zeke Miller, sur le site www.buzzfeed.com qui, en l'absence d'outils techniques et technologiques adéquats, confond montage raté avec volonté de tromper ou de manipuler.

La figure 1 montre ce cliché mis en cause par Zeke Miller. Il s'agit d'une tentative ratée de fabriquer/générer une photographie panoramique dans un logiciel de post-production. Les mêmes qui véhiculent des discours faibles sur les photographies présument truquées, nous expliquent que «photoshoper» une image numérique pour en faire une contrefaçon crédible est à la portée du premier faussaire venu. Rien n'est plus faux. Il y a là, contrairement au discours convenu, des processus hautement techniques bien plus complexes à maîtriser qu'on veut bien le faire croire.

Figure 1 : tentative ratée de panoramique numérique.

La post-production d'images numériques, fussent-elles destinée à tromper, est un art compliqué y compris lorsque l'on pense être assisté par un logiciel dédié, comme dans le cas de création de photographies panoramiques.

La figure 2 montre quatre résultats produits par TUNGSTENE sur ce cliché particulier. Si de façon évidente, il y a eu un effort de «développement» du cliché, autrement dit, un travail qui confine plus à la mise en page qu'à la manipulation, rien ne permet de parler de trucage photographique et encore moins, de volonté délibérée de tromper le public.

Figure 2 : analyse TUNGSTENE.

D'autant plus que cette image faussement accusée, en cache d'autres, de cette même campagne électorale, sensiblement plus intéressantes d'un point de vue sémiotique.

Pour notre part, nous avons progressivement développé une méthode d'analyse entièrement fondée sur les résultats de l'investigation physico-mathématiques que permet le logiciel TUNGSTENE. Cette méthode peut se résumer aux cinq questions suivantes :

1- Le fichier photographique étudié est-il un original issu d'un boîtier photographique (ou téléphone portable)?

2- Le fichier photographique présente-t-il des anomalies et des singularités qui le rendent suspect et impropre à le considérer comme authentique et sincère?

3- Où se trouvent ces anomalies et singularités? Est-ce sur la surface visuelle ou est-ce dans la structure interne et informatique du fichier?

4- Comme ont été produites ces anomalies et altérations?

5- Pourquoi a-t-on manipulé/altéré le fichier photographique? Pour servir quel but? Quel est le discours implicite, reformulé par l'altération, que le contrefacteur souhaite voir porté par le cliché ainsi manipulé?

Chacune de ces questions est importante et leur enchainement essentiel. Chacune d'entre elles appelle de nombreux actes techniques que seule une technologie comme TUNGSTENE permet d'exécuter. Il est alors question d'inspecter extensivement les coulisses des clichés numériques. D'un certain point de vue, il est question pour l'opérateur TUNGSTENE de réaliser un véritable état des lieux de sortie du fichier photographique et de distinguer ce qui est domaine du régulier, de l'artéfact et enfin, de l'altération volontaire.

Ce rapide exposé du cadre formel d'analyse et de photo-interprétation avancée permet d'affirmer que la place laissée à l'improvisation est extrêmement mince voire, inexistante. L'usage des «yeux» des opérateurs et que leurs «sensations» n'y trouvent qu'une place limitée et un rôle encadré par la technique. C'est pour ces premières raisons que la très grande majorité de ce qu'il est possible de lire sur le WEB en matière d'analyse photographique et de détection des clichés numériques truqués, en l'absence de fondements scientifiques solides et irréfutables, demeure indigente, improbable, inopposable et, en fin de compte, inutilisable.

Dans ce qui suit, nous allons présenter, sur la base de trois cas récents, la nouvelle version de TUNGSTENE qui, outre les classiques améliorations et modernisations, propose aujourd'hui un nouvel angle d'approche de l'analyse technique photographique. Sans entrer dans les détails mathématiques, nous pouvons cependant expliquer que nous transformons la photographie en un objet «topologique» dans de multiples dimensions. Nous lui faisons subir de multiples transformations, nous l'étirons dans tous les sens pour en extraire l'information qui nous révélera les altérations volontaires et leurs positions. En effet, comme l'intrusion photographique est sensée être vue sans être reconnue, l'approche de surface ainsi que les approches mathématiques et algorithmiques classiques trouvent de fortes restrictions sur certains types d'altérations ou types de photographies numériques. Nous avons exploré d'autres approches empruntées à d'autres domaines, tel celui de l'imagerie satellitaire. Ces nouveautés sont regroupées dans un premier filtre, nommé MERCURE, et regroupant deux familles de transformations, elles-mêmes incluant plusieurs algorithmes.

L'avantage immédiat de MERCURE est tout à la fois d'amplifier de très faibles variations à l'intérieur du fichier photographique mais également de discriminer les artefacts (ou anomalies de format) des réelles altérations volontaires. Plus encore, MERCURE permet de hiérarchiser ces altérations par la profondeur des traces qu'elles occasionnent à l'intérieur de la structure algorithmique du fichier.

Vraisemblablement, les futures évolutions de la technologie TUNGSTENE maximiseront cette approche topologique multi-dimensionnelle.

Marie Claire et la duchesse de Cambridge

En août 2012, Kate Middelton, nouvelle duchesse de Cambridge, fit la une de l'édition sud-africaine du magazine féminin «Marie Claire». Le titre en première page annonçait que la nouvelle icône royale de la mode portait les créations de couturiers locaux. Il fallait remarquer le petit astérisque qui renvoyait au commentaire «Bien sûr qu'elle ne l'a pas fait, mais elle le devrait». Rien de très important ou grave, si ce n'est que cette couverture a provoqué de nombreuses sorties ironiques. Nous constatons deux choses éminemment contradictoires : la principale critique portait sur le fait que le photo-montage était «trop réaliste» et de fait, les critiques en concluaient hâtivement, qu'il était conçu pour tromper : http://leplus.nouvelobs.com/contribution/595066-kate-middleton-en-couverture-de-marie-claire-prend-on-les-lecteurs-pour-des-abrutis.html .

La deuxième chose à remarquer, c'est que le magazine lui-même indique, certes en petits caractères, que la princesse de Cambridge, selon toute évidence, n'a ni posé pour le magazine ni pour un couturier local. Le magazine indique donc lui-même ou, du moins, laisse entendre, que la photographie de couverture est un montage.

D'un point de vue technique la difficulté dans l'analyse TUNGSTENE de ce genre de cliché (cf. figure 1) c'est que le fichier qui nous est donné à analyser est loin du cliché source, à savoir le fichier directement produit par le logiciel de post-production qui a servi à réaliser le photo-montage. Nous disposons uniquement d'une numérisation de la couverture montée et éditée. Nécessairement, les traces singulières liées à ce montage auront été très fortement atténuées voire, écrasées par la création de la couverture.
Figure 3 : la couverture de Marie Claire, édition sud-africaine d'août 2012.

Le tableau de la figure 4 montre quatre résultats directement produits par TUNGSTENE et son filtre MERCURE.

Figure 4 : analyse de la couverture de Marie Claire par le filtre MERCURE.

De façon très nette, nous voyons apparaître un rectangle vertical qui segmente parfaitement le visage et la chevelure de la duchesse. Ainsi, en dépit du fait que nous soyons devant la numérisation d'une couverture, elle-même montée et constituée de plusieurs composants numériques, le filtre MERCURE a mis en évidence de très faibles anomalies sur cette zone particulière. Certes, nous avions un doute sur cette zone. Ce doute est confirmé par l'analyse technique. TUNGSTENE est réellement conçu pour cela : lever ou confirmer les doutes, en authenticité comme en falsification, sur toute ou partie de l'image, sur sa surface comme dans la structure du fichier informatique. Il est essentiel de comprendre que dans un usage opérationnel quotidien, le logiciel sert surtout à prouver qu'une photographie est de confiance.

Nous avons eu la surprise de découvrir sur ce cliché, une autre anomalie tout à fait remarquable, mais totalement indécelable à l'oeil nu et encore moins «intuitivement» : une forme très nettement segmentée en forme de carré se détache sur le plexus du modèle. Nous n'excluons pas que sur cette zone, l'image ait été entièrement synthétisée avec, par exemple, une technique de «inPainting». Le signal renvoyé par cette zone carrée n'est pas du tout celui du reste de l'image. Sémiotiquement, on peut tout supposer, comme la volonté d'avoir masqué un objet, tel un pendentif, ou un motif en tissus hypothétiquement présent sur le cliché qui a servi à fabriquer le bas de l'image (le corps). Comme nous l'avons dit, faire un état des lieux complet n'est pas le gage d'obtenir systématiquement des réponses à la cinquième question, celle qui consiste à interpréter les résultats techniques. Il faut accepter de rester silencieux sur le «pourquoi» quand aucun autre facteur ne permet de proposer une interprétation plausible des anomalies détectées.

La nouvelle approche multi-topologique nous permet donc d'espérer examiner des documents, nativement édités et numériquement montés, algorithmiquement très éloignés des clichés originaux. Cet axe de recherche est d'ores et déjà devenu extrêmement prégnant puisque dès janvier 2013 nous débuterons des travaux de recherche amont sur la détection des faux documents, qu'ils soient papiers ou numériques.

New York et Sandy, le jour d'avant

Un magazine français, le nouvelobs.com c'est fait l'écho d'un récit raconté sur Twitter et de la photographie qui l'accompagnait pour ne pas dire, qui le légendait : http://tempsreel.nouvelobs.com/vu-sur-le-web/20121029.OBS7422/photo-de-l-ouragan-sandy-petite-histoire-d-un-fake.html .

La démarche rapportée dans l'article et reprise par le rédacteur de l'article est surprenante mais significative des faiblesses d'analyse et de maîtrise des concepts que l'on trouve dans la presse Internet. L'auteur fait référence au site/blog web www.buzzfeed.com que nous avons déjà mentionné dans l'introduction de cet article. C'est sur ce même site que nous avons pu y lire la très partiale et surtout très fausse analyse d'un cliché en relation avec la campagne électorale américaine. Ce qui n'a pas empêché le très français «Le Parisien» de reprendre ces commentaires sans aucun recul ni esprit critique : http://www.leparisien.fr/elections-americaines-2012/romney/romney-accuse-d-avoir-retouche-la-photo-d-un-de-ses-meetings-28-10-2012-2272629.php . Et de rapporter des commentaires et des conclusions à la limite d'accusations diffamantes.

L'auteur s'appuie sur une technique ancienne et répandue pour prétendument démontrer que cette photographie serait le montage de plusieurs autres : exhiber la ou les photographies «d'origine»! Toute la faiblesse de ce type de démarche réside justement dans cet «original» qu'on exhibe, heureux de l'avoir débusqué après quelques minutes de recherches Google. La figure 5 montre la photographie de New York incriminée, largement diffusée sur Twitter, ainsi qu'un «original» désigné comme tel par plusieurs autres auteurs. Et de conclure que la première est nécessairement un «faux».

Figure 5 : photographie numérique de Sandy approchant de New York.

Ce supposé «original» serait l'oeuvre du chasseur de tornades Mike Hollingshead et dont les photographies sont très largement diffusées sur Internet. Dès lors, une question simple se pose et devrait s'imposer à tous les auteurs qui ont écrit sur cette image truquée, en particulier et, plus généralement, sur toutes les images truquées en circulation sur Internet : où est la preuve que le présumé «original» est un original ? Autrement dit, où est la preuve que «l'original» désigné soit celui réellement utilisé dans le montage. Mais, surtout, où est la preuve que ce cliché soit, lui-même, totalement exempt d'altérations? Souvenons-nous, il y a quatre ans, lors de la précédente campagne présidentielle américaine du cliché visible sur la figure 6 (droite) et sensé représenter Sarah Palin. Les efforts des services de communication du parti républicain ont consisté à expliquer qu'il s'agissait d'une contrefaçon, la meilleure preuve étant, selon eux, apportée en exhibant le cliché sensé être l'original (figure 6, gauche).

Où est la preuve irréfutable que cette image de gauche est «l'original» qui aurait été utilisé pour fabriquer celle de droite? Si l'on accepte le fait que la contrefaçon photographique existe et qu'elle est favorisée dans sa diffusion par Internet, pourquoi ne pas reconnaître que l'on peut tout aussi bien être dupé par un autre cliché, présenté comme «original» et qui pourrait être, lui-même, tout aussi falsifié. Pire, imaginons que l'image de Sarah Palin (figure 6, gauche) soit authentique et le résultat d'une «erreur de comportement» de l'ancienne miss et candidate. Quelle meilleure façon, en effet, de faire passer un vrai pour un faux que d'exhiber une véritable contrefaçon et de la faire passer pour «l'original». Sans moyen technique, sans technologie idoine telle TUNGSTENE, l'entreprise d'identification des contrefaçons est, pour le moins, sujette à caution.

Ainsi, le danger des avis et des analyses qui ne s'appuient par sur des protocoles scientifiques, c'est d'orienter faussement les opinions des lecteurs sans apporter la moindre preuve de ce qui est allégué.

Figure 6 : Sarah Palin et le présumé cliché original.

Le tableau de la figure 7 montre les quelques résultats produits par TUNGSTENE sur l'image gauche de la figure 5 et récupérée sur Twitter.

Figure 7 : analyse de l'image récupérée sur Twitter.

Nous démontrons très clairement que l'image analysée est, à minima, constituée de deux morceaux : le ciel en arrière-plan et la statue de la Liberté complétée par son promontoire et la bande de terre. Il n'est pas impossible que le canot à moteur à l'avant-plan gauche soit également un patch exogène. Ce qui est certain, c'est que la signature mathématique de cette zone est extrêmement altérée et différente du reste de l'image. On a probablement voulu ajouter dans l'image un élément à échelle humaine, à moins qu'on ne se soit contenté de très fortement appuyer et souligner celui qui se trouvait déjà sur un des morceaux du montage. Il est également à noter que le sillage derrière le canot a subi la même post-production. Une fois la preuve technique apportée, il revient à la sémiotique de nous permettre de comprendre le traitement, voire l'ajout, du canot : l'insertion d'un élément de dimension humaine permet de donner l'échelle du cataclysme (même imaginaire) qui va s'abattre sur New York et de la sidération qu'il ne peut que provoquer. Cet élément humain renforce indubitablement le message catastrophiste que l'auteur du montage souhaite induire.

La figure 8 nous montre deux images tirées du film de science-fiction «Independance Day» de Rolan Emmerich, sorti en 1996 et dans lequel New York est dévasté. Nous réalisons que nous restons dans le même type de représentation d'un cataclysme s'abattant sur la ville.

Figure 8 : images tirées du film «Independance Day».

Il faut en outre souligner que la majorité des observateurs a largement commenté l'emploi d'une photographie de Mike Hollingshead pour réaliser le ciel dans le montage incriminé. C'est d'ailleurs la présence de ce morceau de cliché connu et reconnu qui leur permet de conclure au trucage. Pour être complet sur le sujet, il conviendrait, là encore, d'analyser l'image sensée avoir été recyclée pour créer le fond du montage. La figure 9 montre un des résultats produits par TUNGSTENE. Sans parler de trucage, car ce n'est pas cette deuxième image qui est incriminée, nous avons cependant constaté qu'elle porte des traces de post-production profondes qui à minima lui retirent le statut «d'original technique» apte à qualifier un événement.

On comprend alors une nouvelle fois, la contradiction et l'ambiguïté qui consistent à faire entièrement reposer la démonstration de la falsification/montage d'une image numérique en exhibant comme preuve un supposé original auquel il est techniquement impossible de conférer un tel statut.

D'autres clichés catastrophistes sur SANDY et New York ont circulé comme celui de la figure 10. Les lecteurs seront heureux d'apprendre que celui-ci est également un photomontage comme l'illustrent les analyses en dessous.

Figure 9 : analyse TUNGSTENE du cliché présument utilisé pour le montage.

Figure 10 : cliché catastrophiste et les analyses TUNGSTENE

Sémiotique et communication politique

En introduction, et concernant une image de l'actuelle campagne électorale américaine, nous avons attiré l'attention sur le fait qu'il ne suffit par de voir des trucages pour qu'ils soient vérifiés, encore moins pour que la volonté de manipulation soit attestée. Dans certains cas, nombreux, la limite entre information, communication et trucage n'est pas aussi définie et étanche que certains observateurs et analystes photo le souhaiteraient. Une autre photographie de la campagne électorale américaine, celle de la figure 12, a retenu notre attention. Elle est justement, dans le contexte d'une campagne électorale d'une grande banalité sémiotique. Or, elle a attiré l'attention de nombreux observateurs en ce qu'elle représente une foule lors d'un rassemblement du camp républicain et qu'il y a donc suspicion de densification artificielle de cette foule. Ces doutes ont été émis par l'un de ces observateurs, celui-là même qui a cru démontrer que la photographie du chapiteau dans le Nevada était truquée et de fait, participa à la «contamination» de l'opinion des autres.

La technologie TUNGSTENE permet d'explorer les coulisses du cliché ainsi que du fichier, son conteneur informatique. Ce que nous avons observé lors de nos investigations révèle, plus que des trucages photographiques, révèle la volonté et les orientations de communication de ceux qui ont mis en ligne le cliché.

La dimension de communication des clichés numériques étant certainement plus courante que leur utilisation pour des canulars sur Twitter, il nous semble plus crucial de découvrir ces structures profondes et d'en inférer les éléments de discours sous-jacent plutôt que de contenter des commentaires que celui qui les a publié souhaite leur faire porter par une re-formulation de leur apparence visuelle.

Le tableau de la figure 13 montre les résultats produits par TUNGSTENE. Nous observons immédiatement certaines singularités : l'intégralité de l'arrière plan constitué de la partie de la foule la moins visible a été totalement «ré-éclairé». De la même façon, les deux logos républicains, en particulier, celui de droite, ont été «repris» afin, vraisemblablement, de les rendre parfaitement visibles, tant il est vrai que l'image est de mauvaise qualité et que tout l'arrière-plan est mangé par le bruit électro-photographique. Enfin, et c'est peut être, d'un point de vue algorithmique, l'intrusion la plus profonde, nous observons que la pancarte, au premier-plan, sur laquelle on peut lire «Mitt», a été entièrement et différentiellement sélectionnée et travaillée.

Figure 12 : photographie du camp républicain.

Figure 13 : analyse TUNGSTENE

Ces actions ont eu pour effet de provoquer la destruction du bruit natif de cette zone représentant la pancarte mais également, de provoquer une sur-interpolation matricielle de cette même zone. En langage profane pourra-t-on dire que l'on a lissé cette zone, provoquant la disparition du bruit, son homogénéisation aussi bien en motif et texture qu'en luminance.

Sémiotiquement, plusieurs hypothèses sont alors possibles et il serait hasardeux d'immédiatement penser que la pancarte a été ajoutée ou que les inscriptions qu'elle montre ont été re-dessinées. Si nous appliquons un principe de parcimonie ou «rasoir d'Ockham» il est des plus vraisemblables que devant la banalité de ce cliché et pour cet événement, l'auteur ait cherché à renforcer les éléments de sémiotique visuelle à la fois les plus accessibles et les plus facilement interprétables : à un rassemblement de Mitt Romney, on sur-développe les objets, ou signes iconiques, les plus directs propres à renseigner le plus rapidement et le plus aisément sur l'événement photographié. Ainsi, en développant voire, en sur-développant différentiellement certaines zones de l'image pour orienter l'interprétation du lecteur, ne fait-on rien d'autre que de déplacer la légende qui de latérale devient médiale : la légende est sémiotiquement inscrite sur la surface visuelle de l'image.

L'interprétation sémiotique rationnelle, mesurée et raisonnable de la photographie post-produite et développée de la figure 12 pourrait être la suivante : il n'a pas été recherché la densification de la foule (par exemple par clonage) qui était déjà vraisemblablement compacte, mais bien la retranscription, sur l'image, de cette impression de densité. On a cherché à rendre plus «présente» cette foule car, la photographie ayant été prise de nuit avec un grand angle, la déformation des perspectives et des proportions peut affecter sa représentation. De la même façon les logos «RR» signant un rassemblement républicain étaient noyés dans le bruit électro-photographique or, ce sont eux qui sont porteurs d'une quantité significative d'information de contexte sans laquelle ce cliché n'a que très peu d'intérêt.

Enfin, c'est certainement sur les altérations subies par la pancarte «Mitt» (au premier plan) que l'on peut le plus, se perdre en conjectures. Il est possible que la personne qui a travaillé le cliché ait manqué de retenue dans l'usage du logiciel de post-production. Mais globalement, l'intrusion ciblée sur la pancarte relève du même processus sémiotique que celui visant les logos républicains «RR».

Est-ce que la pancarte aurait pu être ajoutée ou ses inscriptions radicalement transformées? La première option est fort peu probable, en revanche, techniquement, nous ne pouvons exclure la deuxième même si elle reste moins probable que d'avoir «simplement» visuellement amplifié et uniformisé le message natif : «Mitt».

Convaincre plus que persuader

Aucune technologie, sauf conditions exceptionnelles et radicales, ne permet d'envisager reconstituer la photographie native originale, celle directement produite par le boîtier photographique (qui n'est pas elle-même, exempte de traces de processus d'interprétation ni d'intentions).

Après quatre ans de développement et d'exploitation de la technologie TUNGSTENE, nous avons constaté que la recherche et l'identification des photographies clairement truquées et contrefaites ne sont qu'une partie du processus de photo-interprétation avancée.

Il convient, si l'on ne veut pas tomber dans tous les pièges de l'interprétation et surtout, si l'on ne veut pas propager de fausses informations, de prendre du recul et d'adopter une démarche plus neutre, plus globale et somme toute, proche de ce que nous faisons dans le domaine criminalistique.

Aujourd'hui, alors que nous produisons la version 4 de la technologie, nous sommes convaincus qu'il est nettement plus important et productif d'explorer les coulisses de l'image et de son support informatique, le fichier. Nous avions nous-mêmes posé les fondations d'une forte dichotomie entre «développement» et «altération». Or, non seulement les distinctions techniques entre ces deux points sont-elles floues mais en plus, techniquement, elles ne sont que peu pertinentes. Les coulisses dont il ici question sont celles qui relient le geste technique aux intentions de celui qui a travaillé le cliché. Nous nous refusons à ce stade à connoter ou orienter ces intentions.

En revanche, au palier sémiotique, qui correspond au dernier stade de notre protocole, les coulisses dont il ici question permettent de relier le geste technique à la volonté d'orienter l'interprétation qui précède le travail de celui qui a retouché le cliché.

Cependant, et en tout état de cause, nous n'avons pas, hors les cas simples, accès aux intentions sémiotiques de l'auteur. Tout le travail de l'opérateur TUNGSTENE est de relier les traces entre-elles, de les mesurer, de les hiérarchiser, d'en comprendre la portée, technique avant d'en faire une analyse sémiotique. On comprendra dès lors, à partir des quelques exemples que nous avons relaté dans cet article qu'il s'agit d'un véritable processus d'investigation qui, pour ne pas produire toutes les réponses attendues, n'en élabore pas moins les éléments fondamentaux qui dépassent la simple «impression» et autres bricolages intuitifs. Si un processus scientifique est respecté durant la phase initiale de l'investigation, nous disposerons à minima, lors de la photo-interprétation, d'un état des lieux de la structure du fichier photographique et qui est toujours préférable aux spéculations hâtives.

Roger Cozien,
Directeur Général de eXo maKina
Expert près la Cour d'Appel de Paris
&
Serge Mauger
Conseiller Scientifique
Maître de Conférence à l'Université de Caen - GREYC


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