Digitalfotografie Vorsicht, Fälschung!

Digitale Fotos zu verändern, ist kinderleicht. Wissenschaftler entwickeln jedoch ausgefeilte Tricks, um den Manipulierern und Fälschern auf die Schliche zu kommen. Intelligente Wasserzeichen überstehen sogar das Ausdrucken und erneute Einscannen.
Von Dörte Saße
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Täuschend echt: Manipulierte Fotos

Foto: www.fake-lab.com

Die Geheimwaffe der Forscher gegen Fälscher

"Bilder sind heute nicht weniger vertrauenswürdig als früher", da ist sich Anders Uschold sicher: "Heute geht das Fälschen vielleicht schneller, aber nicht perfekter." Der vereidigte Sachverständige für analoge und digitale Fotografie verweist auf eine klassische Technik: Kopf aus einem Papierbild ausschneiden, passgenau auf ein zweites kleben und abfotografieren. Bei sauberer Arbeit konnte man dem Fälscher den Eingriff auch schon vor 50 Jahren kaum nachweisen.Bildmanipulation entstand quasi mit dem Aufkommen der Fotografie selbst: Während das Publikum im 19. Jahrhundert endlich das Gefühl hatte, dass Fotos im Gegensatz zur Malerei einen objektiven, unverfälschten Ausschnitt der Wirklichkeit liefern, fanden sich schnell Menschen, die auch die neue Technik zu missbrauchen wussten. Die Filme und Papierbilder auf Basis von Silbersalzen, heute "analoge Aufnahmen" genannt, erlaubten zwei Methoden der Fälschung: entweder mit Schere und Klebstoff oder mit dem Retuschierpinsel. So setzte sich in der Fotografie fort, was schon bei den alten Ägyptern und Römern geschehen war - das Löschen aller Darstellungen unliebsam gewordener Personen aus der kollektiven Erinnerung. In vorchristlichen Zeiten hieß das, Statuen und Steinreliefs mit dem Meißel zu "korrigieren", zwei Jahrtausende später war Feinarbeit mit dem Retuschepinsel unter der Lupe gefragt. So ließ Stalin Trotzki aus Fotos mit Lenin perfekt herauslöschen.Ähnliches kommt auch im Zeitalter der Digitaltechnik vor: Der Chef der hessischen Staatskanzlei, Franz Josef Jung, verschwand im Jahr 2000 nach seinem Rücktritt wegen der Parteispendenaffäre spurlos aus dem Bild von Roland Kochs "Team für Hessen". Und kaum ein Model wandert heute aufs Werbeplakat, ohne dass ihm die Hautunreinheiten weg- und das schöne Dekolleté hinretuschiert werden. "Zugenommen hat das Verändern schon", räumt Uschold ein. "Je einfacher es ist, desto umfassender findet es statt." Einfacher sind Manipulationen geworden, weil digitale Bilder zwar das Endprodukt aus der Kamera sind, aber für Bildbearbeitungsprogramme wie Photoshop und GIMP wiederum nur das Ausgangsmaterial darstellen. Eine ganze Palette virtueller Werkzeuge öffnet der Veränderung, Verbesserung oder Verfälschung Tür und Tor:Auch hier lassen sich Köpfe ausschneiden und an anderer Stelle wieder einsetzen; ein Stempel überdeckt Unliebsames mit benachbartem Hintergrund; Flächen wechseln per Mausklick die Farbe, und Filter verändern ganze Bildstimmungen. Typisch ist aber, dass beim pixelgenauen Hingucken Ränder und Übergänge der Veränderungen sichtbar werden.Kunstvoller arbeitet Klaus Schröer, der sich mit seiner Firma "Fake-Lab" auf "High-End Bildmontagen" spezialisiert hat und damit wirbt, für unmöglich gehaltene Bildmontagen zu schaffen. Der Purist benutzt eine ältere Photoshop-Version und verzichtet auf Stempel, Filter und andere Automatiken, "weil das alles zu qualitativ zweitrangigen Ergebnissen führt". Stattdessen setzt er auf klassisches digitales Ausschneiden, wobei sich die Schnittkanten immer "weich" über mehrere Pixel ziehen. Zudem verteilt er seine Veränderungen auf 200 bis 300 Bildebenen, die wie transparente Folien übereinander liegen. Ihr Übereinanderblenden, "wie die vielen Schichten bei alten Gemälden", verwische die typischen Montagespuren, sagt Schröer. Das Gros seiner Arbeit stellen höchst eilige Aufträge von Firmen, die anstatt ein neues, teures Shooting zu machen, einfach neue Produkte und Logos gekonnt in alte Bilder hineinmontieren lassen. Unsichtbare Wasserzeichen Derart frisierte und geschönte Werbefotos werden vom Betrachter oft nicht als Fälschung empfunden, manipulierte Pressebilder indes schon. Uschold definiert Bildfälschung als gegeben, "wenn das Bild eine andere Aussage bekommt als ursprünglich vorhanden war", wenn also gezielte Täuschung vorliegt. Grundsätzlich gibt es drei Möglichkeiten, um den Blick auf die Realität zu verzerren: Entweder verändert man den Inhalt durch Montage oder Retusche; oder man stellt dem unveränderten Bild eine falsche Beschreibung zur Seite oder ordnet es dem falschen Kontext zu; oder man sorgt schon bei der Aufnahme für eine inszenierte Wirklichkeit oder für einen Bildausschnitt, der die Realität grob verzerrt darstellt.Die meisten Menschen sehen vor allem in inhaltlichen Veränderungen eine Fälschung, etwa wenn die Klatschpresse Caroline von Monaco wieder einmal ein fremdes Baby als das eigene in den Arm legt oder wenn, wie in den Schweizer Medien geschehen, nach dem Attentat auf Touristen im ägyptischen Luxor eine große Wasserlache zur Blutlache umgefärbt wird. "Ich würde mir ein Bild immer ganz genau anschauen", sagt Sascha Zmudzinski, Kodierungsexperte am Fraunhofer-Institut für Integrierte Publikations- und Informationssysteme (IPSI) in Darmstadt. "Denn in vielen Fällen geschehen diese Fälschungen unter einem großen Zeitdruck." Weiter in Teil 2: Zmudzinski und sein Kollege Huajian Liu arbeiten an Methoden, die verraten sollen, ob eine Manipulation an Audio- oder Bilddaten stattgefunden hat. Ihre Geheimwaffe sind digitale Wasserzeichen, bestimmte Muster, die nicht wahrnehmbar in die jeweilige Datei eingebettet sind. Verschiedene Typen von Wasserzeichen dienen dabei unterschiedlichen Zielen: Die "robusten" sollen auch während der Bildbearbeitung erhalten bleiben und so etwa einen Urheberrechtsvermerk transportieren; die "fragilen" überleben eine Bearbeitung nicht und zeigen an, sobald mindestens ein Pixel des Originals verändert wurde; die "semi-fragilen" und "content-fragilen" überstehen Eingriffe wie Kompression oder Kontrastanpassung, melden aber inhaltliche Manipulationen. Noch vor wenigen Jahren hielt man digitale Wasserzeichen als Copyright-Markierung für sinnlos, da sie beim einmaligen Verkleinern oder Umformatieren des Bildes verschwanden. "Das stimmt so nicht mehr", sagt Zmudzinski. Er war selbst überrascht von der neuesten Entwicklung aus Lius Labor: ein fürs Auge unsichtbares Wasserzeichen für Fotos, so robust, dass es sogar das Ausdrucken und Einscannen des Ausdrucks überlebt. Das neue Wasserzeichen, das zum Beispiel aus Wörtern oder Zahlen besteht, versteckt sich in den so genannten Frequenzdaten des Bildes. Die Frequenzen eines Bildes spiegeln seine Strukturen wider. Bei einem Foto voller Riffeln, bei dem also die Helligkeits- und Farbwerte der Pixel sehr schwanken, spricht man von hohen Frequenzen, bei einem Foto großflächiger, einfarbiger Objekte von niedrigen Bildfrequenzen. Das Einbetten des Wasserzeichens verändert nun einige der Frequenzen unmerklich. Diese Änderung kann ein Hacker selbst dann nicht entfernen, wenn er den Algorithmus der Methode kennt - nötig ist auch der Verschlüsselungscode des Eingebetteten. Verräterische Spuren Kann es ein perfekt gefälschtes Bild geben? "Mit dem entsprechenden Aufwand, wenn man ein paar Tage Zeit hat, lassen sich Bilder erstellen, bei denen die Montage hinterher nicht mehr nachweisbar ist", sagt der Bildmontagespezialist Klaus Schröer. Anders Uschold dagegen äußert sich skeptisch: "Heute sind die Fälschmechanismen deutlich vielfältiger, doch damit hinterlassen sie auch deutlich mehr Fehlersignaturen." Seit 1999 ist er von der IHK als Fotografie- Sachverständiger für München und Oberbayern bestellt. Und noch immer wartet er auf seinen ersten juristischen Streitfall, in dem er nachweisen müsste, dass und wie ein Foto gefälscht ist. Bislang hat keiner die bayerischen Gerichte erreicht. Denn trotz Photoshop & Co. ist perfektes Manipulieren schwierig. Zunächst sind im oder am digitalen Bild bereits Informationen enthalten, die den Fälschern einiges an Computerkenntnissen abverlangen: Beinahe jede Digitalkamera hängt dem Bild heute die so genannten EXIF-Daten an, die Informationen wie Uhrzeit oder Blendenöffnung während des Auslösens vermerken.Zudem verursacht jede digitale Bildbearbeitung Restfehler. "Wenn Sie aus einem blauen Auto ein rotes machen, dann stellt man hinterher fest, dass die Helligkeits- und Rauschverteilung im Rotkanal bei dieser Kamera so nicht vorkommen sollte", sagt Uschold. Um das Entlarven zu vereinfachen, haben US-Forscher um Hany Farid vom Dartmouth College kürzlich einen Algorithmus veröffentlicht, mit dem sich Manipulationen digitaler Fotos auch ohne Wasserzeichen erkennen lassen. Er untersucht den digitalen Code des gesamten Bildes statistisch auf Ungereimtheiten, indem er die Daten mit den typischen Werten einer natürlich entstandenen Pixelmenge abgleicht. Durch die Manipulation eines Fotos ergibt sich nämlich eine mathematische Korrelation zwischen benachbarten Bildpunkten, die bei natürlichen Aufnahmen nur selten zu finden ist. Allzu starkes Bildrauschen macht die Analyse allerdings unmöglich.Ein Schwachpunkt, den im Prinzip jede technische Überprüfung hat, die von analogen Fotos genauso wie die von digitalen. "Ich muss das Bild nur schlecht genug machen und das gefälschte Bild noch mal abfotografieren, in schlechterer Qualität, vielleicht leicht verwischt oder unscharf", sagt Anders Uschold. "Schon habe ich Manipulationen auch im angeblich fälschungssicheren Negativfilm oder im Digitalbild, ohne Spuren oder Fehlersignaturen und kaum zu entdecken." Hier ist dann allein der gesunde Menschenverstand gefragt.

Technology Review  , Heise Zeitschriften Verlag, Hannover

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