Цифрові артефакти

Цифрові́ артефа́кти (англ. digital artifacts) — в інформатиці — будь-яка небажана зміна даних, привнесена в цифровий процес залученою технікою чи технологією.

У цифровій фотографії артефакт — це будь-яка небажана зміна цифрового зображення, спричинена оптикою (оптичний артефакт), або сенсором чи внутрішніми алгоритмами обробки зображення камери (цифровий артефакт).

Типи цифрових артефактів

За причиною виникнення

Спотворення при обробці зображення (смартфон HTC EVO).

Блочні та кільцеві артефакти стиску. На вихідному зображенні помітна пікселізація.

Rolling shutter - викривлення зображення внаслідок руху камери.

Цифрові артефакти можуть з'явитися внаслідок перебоїв у роботі обладнання чи його пошкодження, певних властивостей обладнання, відмови програмного забезпечення, перешкод при передаванні сигналу або внаслідок використання певних технологій обробки чи фіксації даних.

• Апаратні артефакти — пошкодження даних внаслідок відмови апаратного забезпечення. Візуальні артефакти в комп'ютерній графіці можуть бути спричинені відмовами апаратного забезпечення, зокрема процесору, мікросхеми оперативної пам'яті, шлейфів тощо. Причиною відмови можуть бути: фізичне пошкодження, перегрів, недостатня електрична напруга (іноді внаслідок оверклокінгу графічного процесора) тощо. До апаратних артефактів належать зокрема texture corruption та T-vertices у тривимірній графіці, пікселізація в стисненому відео формату MPEG.

• Програмні артефакти — пошкодження даних внаслідок відмови програмного забезпечення. Відмова програмного забезпечення може бути наслідком баґів в алгоритмах: через баґи кодеків при кодуванні чи декодуванні привносяться артефакти в аудіо та відео; поганий генератор псевдовипадкових чисел привнесе артефакти в моделі статистичного дослідження.

• Артефакти стиснення — небажана інформація може з'являтися внаслідок використання стиснення з втратою даних, наприклад, блокові артефакти внаслідок використання алгоритмів компресії JPEG та MPEG. Артефакти стиснення залежні від ступеню стиску і зменшуються із його зніженням, тобто цей різновид артефактів є контрольованим.

• Аліасинг — ефект, що призводить до накладання, або нечіткості безперервних сигналів при їхній дискретизації. В комп'ютерній графіці аліасинг виявляється у вигляді пікселізації.

• Rolling shutter — це лінійне сканування рухомого об'єкта, що рухається зашвидко для фотофіксації цілісного зображення CMOS-сенсором камери. На відміну від CCD-матриць, які фіксують зображення повнокадрово, CMOS-сенсори фіксують зображення порядково, отже при зніманні рухомих об'єктів виявляється запізнення зображення. Візуально виглядає як плавне викривлення об'єкта, а якщо при зніманні зашвидко рухається не об'єкт, а камера, перекривляється все зображення.

• Цифрова стеганографія — впровадження додаткової інформації в цифрові об'єкти, що використовується для приховування не лише самої інформації, а й факту її існування. Подібне включення секретної інформації викликає певні спотворення цих об'єктів, тобто являє собою навмисно створені цифрові артефакти в медійній інформації. Програми для стеганоаналізу можуть виявляти в медійних файлах типові артефакти, що виникають при використанні стеганографії.

За типом інформації

Залежно від типу даних, що зазнають пошкодження, виділяють цифрові артефакти:

• Візуальні — артефакти візуальної інформації, також окремо виділяють графічні артефакти (артефакти зображень), артефакти відео та артефакти 3d-графіки.
• Звукові — артефакти аудіо.

У медичній діагностиці

Артефакти в ультразвуковій діагностиці — це поява на зображенні неіснуючих структур і відсутність існуючих, неправильне розміщення, яскравість, обриси чи розміри структур. Основні причини появи артефактів в результатах УЗД:

• принципові обмеження діагностичних можливостей методу;
• акустичні ефекти під час проходження ультразвукових хвиль через тканини організму;
• методичні похибки в процесі дослідження;
• невірна інтерпретація отриманих даних.