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工程师都爱的莱娜小姐 究竟是谁?

  • 林一平

Lena Soderberg的照片误打误撞成为工程师测试压缩算法的范例图。

近日进行物联网(IoT)资安的研发,要以小封包安全的传送图档。我们以莱娜图档(Lena  Image)为测试,研发团队每个成员都想英雄救美,安全的将莱娜这位美女护送到目的地。莱娜是谁?

1972年任职于《花花公子》杂志社(Playboy)的美国摄影师德怀特.胡克(Dwight Hooker),挑选了一名叫莱娜瑟德伯格(Lena Soderberg)的瑞典女孩担任模特儿。当时莱娜才21岁,刚到美国,身无分文。为了赚钱,就无可奈何地担任了裸体模特儿,成为11月兔女郎(Miss November)。在拍摄的一系列照片中,最著名的一幅是,戴帽子的莱娜赤身裸体地站在一面全长镜子前,抓著一只羽毛,单肩看着镜头。这张照片在1972年11月刊上成为期刊的中间折页,连成一大张多印彩色图片。莱娜不觉得有何特别,继续在美国奋斗讨生活。

第二年,南加州大学信号暨影像处理研究所的一个工程师团队寻找适合的图象来测试新的图象压缩软件。实验室里的一个男人(其实整个实验室都是男人),翻箱倒柜的找出了他心爱的《花花公子》期刊提供实验。实验室的一位同事见猎心喜,急吼吼的将中间折页撕下来,通过转换器拍摄了现在PG级的11月莱娜小姐照片,成功的产生压缩档。实验室将压缩的图象复制传递给其它影像处理的学者。而这些学者随后用它来测试自己的算法并与其它人的结果进行比较。据说因为此一事件,学校后来规定,不准学生带《花花公子》到实验室做研究工作。

莱娜图象是影像处理算法的理想测试案例,该图片包含了平坦区域、阴影和纹理等细节,这些都有益于测试各种不同的图象处理算法。因此它是一幅很好的测试相片,具有丰富的对比度、色彩和细节,由人脸熟悉的轮廓所勾勒。其它图象即使具有同样的特质,也敌不过莱娜图象的魅力,她特别吸引了以男性为主的影像处理研究领域。任何影像处理技术,无论是小波(Wavelets)、压缩(compression)、重建(reconstruction)、去杂讯(denoising)等等,莱娜都被用来测试。任何人都可以在互联网使用的JPEG莱娜图象档案。

虽然资通讯技术一直演进,工程师代代相传,莱娜图象仍然屹立不摇的在实验室中持续存在,成为完全不同世代的人们不约而同地选择结果,好象是家中家俱不可改变的一部分。1997年在波士顿举办的影像处理会议邀请莱娜出席。在会议中,她忙著签名,摆姿势拍照,并作一个关于自己的演讲。莱娜说: 「这些年看着相同的图片,他们一定厌倦我了!」资通讯工程师冠冕堂皇的给了一个说法: 这不仅仅是莱娜形象的问题,这是一个超越性别的形象问题 (It wasn’t just the issue of the Lena image. It was an image problem that expanded beyond gender)。

即使莱娜如此受欢迎,莱娜图象还是引起不少争议。2015 年一篇刊在华盛顿邮报的投书指控这张图对就读计算机科学的女学生有不良影响。2018年《自然》系列期刊宣布不再接受使用莱娜图象的论文。于是我再也不投稿到《自然》,因为我们都爱莱娜啊!

现为交通大学资工系终身讲座教授暨华邦电子讲座,曾任科技部次长,为ACM Fellow、IEEE Fellow、AAAS Fellow及IET Fellow。研究兴趣为物联网、行动计算及系统模拟,发展出一套物联网系统IoTtalk,广泛应用于智能农业、智能教育、智能校园等领域/场域。兴趣多元,喜好艺术、绘画、写作,遨游于科技与人文间自得其乐,著有<闪文集>、<大桥骤雨>。