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Análisis forense de imágenes: más allá de los metadatos

Alegoría visual de un análisis forense de imágenes

La fotografía ha sido siempre concebida por el gran público como un testigo incontestable de aquello que ha ocurrido. Es innegable su capacidad para registrar de forma automática y con gran definición la escena fotografiada y es por tanto comprensible que todo esto haya calado en el inconsciente colectivo siendo minoritarios aquellos que dudan de la fotografía como una certeza de lo que ha sucedido. Pero ahora más que nunca, en plena revolución informativa y la democratización tecnológica de las herramientas de edición de imágenes por IA, debemos asumir que la fotografía no es una simple técnica de producción de imágenes.

Se trata de un poderoso medio de comunicación, que ha determinado gran parte de la cultura visual del mundo contemporáneo desde hace casi dos siglos y que ya desde su génesis ha demostrado ser susceptible de manipulación, y más especialmente con las nuevas técnicas de tratamiento digital, a lo que hay que sumarle las múltiples interpretaciones que cada individuo puede construir de una misma imagen. El antropólogo Allan Sekula dice “Los seres humanos no estamos ni pensamos igual al ver la misma fotografía”. Analizar una imagen fotográfica en el marco de una investigación forense exige una metodología científica de creación, edición y análisis, pues asume la relevancia de ser un instrumento para hallar la verdad e impartir justicia.

Podemos definir el análisis forense de imágenes como la ciencia que se encarga del conjunto de habilidades científicas y técnicas para el análisis y la investigación de la evidencia fotográfica interpretando y determinando su origen y autoría, la relación entre una imagen y la cámara con la que se tomó, así como la autenticidad de la imagen en sí misma, su no manipulación y por tanto su valor probatorio.

Los objetivos que persigue la práctica pericial de imágenes son los de establecer un método científico que permita precisar las causas y su origen, facilitando su comprensión y análisis a las autoridades judiciales con las máximas garantías.

El análisis forense de imágenes constituye uno de los mayores retos de la peritación tecnológica debido al desconocimiento de los protocolos estandarizados, la escasez e ineficacia de muchas de las herramientas de software y el desconocimiento generalizado de los principios científicos y tecnológicos de la formación de la imagen digital. Esto, lejos de ser una visión pesimista, es la prueba de que nos encontramos ante una oportunidad fascinante para la comunidad científica, y prueba de ello son los numerosos estudios sobre análisis de imagen, los cuales crecen exponencialmente año tras año, estableciendo la base teórica sobre la que se sustentarán los nuevos métodos de análisis.

Gran parte de la falta de métodos se debe a que en la actualidad el análisis forense de imágenes entra dentro del campo de la informática forense, tratando la imagen como una evidencia digital, y en cierto modo así es, pero el peritaje de imágenes digitales necesita de un análisis más allá de las propias cualidades informáticas de los archivos, requiere de un estudio holístico que contemple todo el amplio espectro tecnológico sobre el que se sustenta la fotografía: la óptica geométrica y ondulatoria, el estudio de los elementos de hardware de sensores CCD y CMOS, los  cálculos de interpolación colorimétrica, la conversión de la señal analógica del sensor en imágenes digitales Raster RGB, los sistemas de compresión, los artefactos visuales, la fotogrametría, etc. Sólo de esta manera podremos superar los nuevos retos a los que se enfrenta esta nueva era de la información descentralizada.

Ejemplo de uso de algoritmos para la identificación de elementos copiados en documentos e imágenes.

El análisis forense de imágenes ofreces varias soluciones:

  • Certificar origen, autenticidad y valor probatorio de imágenes y vídeos: Este servicio implica la verificación de la fuente y la autenticidad de las imágenes y vídeos. Este proceso puede incluir la identificación de marcas de agua, sellos de tiempo, y otros indicadores de autenticidad. Además, se puede verificar el valor probatorio de estas imágenes o vídeos para su uso en procedimientos legales.
  • Obtención de información visual: La obtención de información visual consiste en extraer detalles significativos de una imagen o vídeo. Esto puede implicar la identificación de personas, objetos, lugares, o eventos específicos presentes en la imagen. También puede incluir la reconstrucción de secuencias de eventos basándose en la evidencia visual disponible.
  • Análisis de metadatos e información oculta: Los metadatos de una imagen o vídeo pueden proporcionar información valiosa acerca de la cámara que se utilizó, la fecha y hora de la captura, y la ubicación geográfica, entre otros detalles. Además, las técnicas de esteganografía pueden ser utilizadas para ocultar información adicional dentro de la imagen o vídeo, que puede ser revelada a través de un análisis adecuado.
  • Análisis de imágenes topográficas y ortofotografías aéreas: Este servicio implica el análisis de imágenes capturadas desde arriba, como las imágenes de satélite, fotografías aéreas, y mapas topográficos. Estos análisis pueden proporcionar información sobre el terreno, la distribución de la vegetación, la presencia de estructuras artificiales, y otros detalles relevantes.
  • Análisis biométrico para la identificación de personas en las imágenes: El análisis biométrico se refiere al uso de características físicas o comportamentales para identificar a individuos. En el caso de las imágenes, esto puede implicar el uso de reconocimiento facial, identificación de huellas dactilares, o análisis de la postura y el movimiento.
  • Procesado digital de imágenes para mejorar su calidad: El procesado digital de imágenes puede incluir una variedad de técnicas para mejorar la calidad de una imagen, como la eliminación de ruido, la mejora del contraste y el brillo, la corrección de distorsiones, y la ampliación de detalles pequeños o borrosos. Estas mejoras pueden hacer que sea más fácil de ver y analizar los detalles importantes en la imagen.
  • Procesado avanzado de imágenes: Algunas imágenes pueden llegar a necesitar ajustes complejos como eliminación de desenfoques o eliminación de tramas para lograr ver la información visual relevante en la investigación de un caso. Este tipo de procesados usan algoritmos de convolución y eliminación de frecuencias por medio de la Transformada Inversa de Fourier.

Fases del análisis forense de imágenes

Debido a que cada caso de estudio puede tener diferentes objetivos no siempre se emplean las mismas fases de análisis, pero de forma general podemos diferencias las siguientes partes en el análisis forense de imágenes:

Podemos hacer tres grupos de objetivos en el análisis forense de imágenes:

  1. Autentificación y origen de la imagen —el termino anglosajón que se impone en esta modalidad de análisis es “camera balistic”—
  2. Obtener información tanto del archivo informático como de la propia imagen.
  3. Preservar las evidencias y presentarlas con las máximas garantías, respetando en todo momento la cadena de custodia.

La obtención de evidencias digitales debe seguir las directrices para su debida identificación, recogida, adquisición y preservación descritas en la norma ISO/IEC 27037:2016. Según la cual se recomienda la creación de una imagen forense de la memoria del dispositivo donde se encuentre la información relevante. Un posterior análisis de esta memoria permite obtener incluso datos borrados de forma accidental o intencionada.

En base a los resultados obtenidos y a su valoración previa de cada caso se debe realizar un informe claro y conciso que documente todas las evidencias y análisis periciales realizados para conseguir una prueba jurídica con las máximas garantías que demuestre la valoración del trabajo. El informe se debe redactar siguiendo la norma UNE 197010:2015 aportando así las máximas garantías dentro del posible procedimiento judicial.

Corrección de desenfoque de movimientos mediante algoritmos de convolución

Todo este procedimiento requiere de una gran dedicación de tiempo y conocimientos especializados, lo que lo hace que sea inviable para la mayoría de los investigadores. De ahí la importancia de recurrir a herramientas como Probatia, que permiten automatizar gran parte de este trabajo sin exigir grandes conocimientos técnicos a los operarios sin renunciar a una metodología científica y transparente.

El análisis forense de imágenes ofrece un abanico amplio de posibilidades a la hora de estudiar la evidencia fotográfica. Entre sus funciones principales destaca:

  • Identificación y clasificación de las evidencias.
    • Clonación de medios de almacenamiento.
    • Custodia digital codificada.
    • Verificación de la no manipulación de cualquier imagen fotográfica y de vídeo.
    • Analizar la integridad de la imagen: detección de clonados, fotomontajes, artefactos de imagen, etc.
  • Obtención de información.
    • Toma de medidas precisas: análisis fotogramétrico, Ortofotografías.
    • Identificación de personas: análisis biométrico.
    • Obtención de datos ocultos: esteganografía.
    • Análisis de metadatos: información del Sistema Operativo, metadatos e-mail, estudio de luces y sombras.
  • Mejora de la imagen.
    • Eliminación desenfoques y efectos de movimiento: técnicas de convolución, ajuste de niveles, etc.
    • Eliminación de tramas y texturas: cálculo de transformada de Fourier.
  • Vincular de forma inequívoca la fuente de la imagen.
    • Determinar el origen y autoría de la imagen.
    • Análisis de metadatos, análisis lógico y binaria del archivo.
    • Verificación de la no manipulación de cualquier imagen fotográfica y de vídeo
    • Análisis de artefactos. 

¿Qué profesionales son los adecuados para realizar el análisis forense de imágenes?

Esta pregunta es común incluso entre expertos en el sector pericial tecnológico. Se suele pensar que, al tratarse de imágenes digitales, deben ser analizadas por peritos informáticos. Sin embargo, siendo imágenes, también parece lógico que profesionales del mundo de la edición multimedia o ingenieros en telecomunicaciones estén involucrados. Todas las opiniones que abordan el análisis de imágenes desde una sola perspectiva son parcialmente correctas, por lo que es importante considerar los matices y recomendaciones, ya que la respuesta es más compleja de lo que parece a primera vista.

Los peritos informáticos aportan un conocimiento técnico profundo sobre la estructura de datos, lo que es crucial para identificar manipulaciones técnicas o alteraciones en las imágenes, pero este tipo de análisis por sí solos ofrecen cierta fragilidad, sobre todo en el análisis metadatos debido a la facilidad de eliminar o editar esta meta-información de una imagen y, por tanto, resultan inadecuado analizar las imágenes desde una perspectiva únicamente informática para determinar el origen y valor probatorio de una imagen. También resulta imprescindible su experiencia para la obtención de evidencias en dispositivos como servidores, smartphone o unidades de almacenamiento que por problemas en su estructura lógica de almacenamiento o fallos de hardware necesitan una recuperación avanzada de datos. Así como en aquellos casos donde el análisis de evidencias visuales debe realizarse de forma conjunta con multitud de evidencias informáticas para poder abordar la investigación de forma completa. En todas estas situaciones es necesario contar con profesionales especializados en informática forense.

Por otro lado, los expertos en fotografía y creación digital y multimedia pueden ofrecer una interpretación más precisa del contenido visual, identificando aspectos como la autenticidad del contexto representado o los patrones visuales específicos como son el análisis de artefactos para la identificación del origen de la imagen en aquellos casos donde se carezca de metadatos. A su vez, son capaces de interpretar adecuadamente los metadatos, a pesar de que la naturaleza de estos sea informática. Pongamos un ejemplo, imaginemos que los metadatos afirman que la imagen ha sido capturada con un 24mm en una Nikon D850 que es de formato de 24x36cm, lo que implica que se trata de una imagen con proyección angular, sin embargo, la imagen presenta una proyección propia del uso de un focal más larga. Se trataría de un caso donde se ha clonado los metadatos de otra imagen para, por ejemplo, ocultar información o simular una falsa. Otros ejemplos sería analizar adecuadamente las aberraciones cromáticas laterales para la identificación de patrones que puedan identificar ediciones dolosas en las imágenes, o analizar los patrones de ruido, la integridad de luces y sombras, análisis de frecuencias y un largo etcétera, que exigen unos conocimientos avanzados en imágenes de los cuales carecen los expertos en informática forense.

Los ingenieros en telecomunicaciones, por su parte, pueden contribuir al análisis de la transmisión y recepción de imágenes digitales, un aspecto crucial en la determinación de su origen y trayectoria. La colaboración entre estos profesionales permite un enfoque integral, asegurando que todos los aspectos de las imágenes sean cuidadosamente examinados.

Probatia como herramienta de análisis forense de evidencias visuales y multimedia

En el contexto del análisis forense digital, las imágenes juegan un papel crucial, a menudo contenido evidencias clave. Probatia, con su avanzada tecnología, ofrece herramientas especializadas para el análisis forense de imágenes, destacando por su capacidad para procesar grandes volúmenes de datos con eficiencia y precisión.

Hoy en día, el volumen de evidencias que deben ser analizadas en el contexto de una investigación forense no puede ser satisfecho con las herramientas con las que contamos actualmente. Esta cuestión es abordada en el artículo “Problemática en la gestión de evidencias digitales en investigación forense” dificultad que entraña analizar un gran volumen de información en formato visual, exige una gran cantidad de tiempo, herramientas especializadas, un control de la cadena de custodia así como una gestión tanto de los dispositivos, evidencias originales y archivos derivados de la investigación. Esto, sin la debida informatización, resulta inviable a la escala necesaria para poder resolver la ingente cantidad de casos que se acumulan día a día.

  1. Análisis Automatizado: Probatia implementa algoritmos de IA para análisis automatizados de imágenes permitiendo la detección rápida de elementos clave en su estructura de datos. La automatización no implica pérdida de control por parte de los expertos.
  2. Integridad y Valor Probatorio: La plataforma garantía la integridad de las imágenes, evaluando su autenticidad y valor probatorio. Esto es esencialmente para determinar la validez de las imágenes como evidencias en procesos judiciales.
  3. Análisis de Metadatos y Estructura Binaria: Probatia profundiza en los metadatos y la estructura binaria de los archivos de imagen, permitiendo identificar la fuente original, cambios realizados y la autenticidad de las imágenes.
  4. Identificación de dispositivos y correlación de imágenes: Gracias a estos análisis de metadatos un perito es capaz de realizar análisis complejos para determinar el origen incluso en imágenes donde se hayan eliminado los metadatos de forma intencionada.
  5. Análisis colaborativo: Probatia permite crear un espacio colaborativo a través del cual poder intercambiar archivos en un entono seguro donde toda interacción es registrada en la cadena de bloques, permitiendo garantizar en todo momento la cadena de custodia.


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