עולם גדול של תנועות קטנות - מייקל רובינשטיין - TEDxרחוב-ביקון
-
0:15 - 0:23במאות האחרונות,
המיקרוסקופים חוללו מהפכה בעולמנו. -
0:23 - 0:28הם חשפו בפנינו עולם זעיר
של עצמים, חיים ומבנים, -
0:28 - 0:31קטנים מכדי לראותם
בעין לא-מזוינת. -
0:31 - 0:34התרומה שלהם למדע ולטכנולוגיה
היא עצומה. -
0:34 - 0:38היום ברצוני להציג לכם
מיקרוסקופ מסוג חדש, -
0:38 - 0:40מיקרוסקופ שינויים.
-
0:40 - 0:43הוא אינו משתמש באופטיקה
כמו מיקרוסקופ רגיל -
0:43 - 0:45כדי להגדיל עצמים קטנים,
-
0:45 - 0:50אלא משתמש במצלמת וידאו
ובעיבוד תמונה -
0:50 - 0:55כדי לחשוף בפנינו את התנועות
ושינויי הצבע הכי זעירים בעצמים ובאנשים, -
0:55 - 0:58שינויים שאיננו מסוגלים לראות
בעין בלתי-מזוינת. -
0:59 - 1:03והוא מאפשר לנו להביט בעולמנו
בדרך חדשה לגמרי. -
1:03 - 1:06מה כוונתי ב"שינויי צבע"?
-
1:07 - 1:10עורנו, למשל, משנה את צבעו
במידה קלה מאד -
1:10 - 1:12כשהדם זורם מתחתיו.
-
1:12 - 1:14השינוי הוא עדין
במידה שלא תיאמן, -
1:14 - 1:17ולכן, כשאתם מביטים באנשים אחרים,
-
1:17 - 1:19כשאתם מביטים באדם שיושב לידכם,
-
1:19 - 1:22אינכם רואים שעורו או פניו
משנים את צבעם. -
1:22 - 1:28כשאנו צופים בסרטון הזה, של סטיב,
הוא נראה לנו כמו תמונה דוממת, -
1:28 - 1:31אבל כשאנו צופים בו דרך
המיקרוסקופ החדש והמיוחד שלנו, -
1:31 - 1:35אנו רואים לפתע
תמונה שונה לחלוטין. -
1:35 - 1:39אתם רואים כאן שינויים זעירים
בצבע עורו של סטיב, -
1:39 - 1:43בהגדלה של פי 100,
כדי שהם ייראו לעין. -
1:44 - 1:46אפשר ממש לראות
את הדופק האנושי. -
1:46 - 1:50אנו יכולים לראות באיזו מהירות
הולם לבו של סטיב, -
1:50 - 1:54אבל גם את עצם
זרימת הדם בפניו. -
1:55 - 1:58ואנו יכולים לעשות זאת
לא רק כדי להראות את הדופק, -
1:58 - 2:01אלא גם לשחזר את קצב ליבנו,
-
2:01 - 2:03למדוד את קצב ליבנו.
-
2:03 - 2:08וביכולתנו לעשות זאת בעזרת
מצלמה רגילה ומבלי לגעת במטופל. -
2:08 - 2:13אתם רואים כאן דופק וקצב-לב
שהפקנו מגופו של יילוד -
2:13 - 2:16באמצעות סרטון שצילמנו
במצלמת רפלקס רגילה, -
2:16 - 2:18ומדידת קצב הלב שקיבלנו
-
2:18 - 2:23היא מדויקת ממש כמו זו
שמקבלים ממשגוח של בית-חולים. -
2:23 - 2:26וזה לא חייב להיות אפילו
סרטון שאנו צילמנו. -
2:26 - 2:29ביכולתנו לעשות זאת בעצם
גם עם סרטונים אחרים. -
2:29 - 2:33הבאתי כאן קטע קצר מתוך
"באטמן מתחיל" -
2:33 - 2:35רק כדי להראות את הדופק
של כריסטיאן בייל. -
2:35 - 2:37[צחוק]
-
2:37 - 2:39יש להניח שהוא מאופר,
-
2:39 - 2:41התאורה כאן די מאתגרת,
-
2:41 - 2:43ובכל זאת, רק מתוך הסרטון,
אנו יכולים למצוא את הדופק שלו -
2:43 - 2:45ולהראותו טוב למדי.
-
2:46 - 2:48אז איך אנו עושים
את כל זה? -
2:48 - 2:52עקרונית, אנו מנתחים
את שינויי האור שהוקלטו -
2:52 - 2:55בכל פיקסל על רצף הזמן,
-
2:55 - 2:56ואז אנו מעצימים שינויים אלה.
-
2:56 - 2:59אנו מגדילים אותם
כדי שנוכל לראותם. -
2:59 - 3:01החלק הרגיש הוא שאותות אלה,
-
3:01 - 3:04השינויים האלה שאנו מחפשים,
הם עדינים ביותר, -
3:04 - 3:07כך שעלינו להקפיד מאד
כשאנו מנסים להפריד אותם -
3:07 - 3:10מן הרעש שקיים תמיד בסרטונים.
-
3:11 - 3:14לכן אנו משתמשים במספר
טכניקות עיבוד-תמונה חכמות -
3:14 - 3:18כדי לקבל מדידה מדויקת מאד
של הצבע בכל פיקסל של הסרטון, -
3:18 - 3:21וכיצד אותו הצבע משתנה במשך הזמן,
-
3:21 - 3:23ואז אנו מגבירים שינויים אלה.
-
3:23 - 3:27אנו מגדילים אותם כדי ליצור
סרטונים משופרים, או מוגדלים, -
3:27 - 3:30שמראים לנו בבירור
את השינויים הללו. -
3:32 - 3:36אבל מסתבר שביכולתנו לעשות זאת
לא רק כדי להראות שינויי צבע זעירים, -
3:36 - 3:38אלא גם תנועות זעירות,
-
3:39 - 3:42וזה משום שהאור שמוקלט
במצלמות שלנו -
3:42 - 3:45משתנה לא רק אם משתנה
צבע האובייקט, -
3:45 - 3:47אלא גם אם האובייקט זז.
-
3:48 - 3:51זאת בתי, כשהיתה כבת...
-
3:54 - 3:56חודשיים.
-
3:56 - 3:59זהו סרטון שצילמתי
לפני כ-3 שנים. -
3:59 - 4:03וכהורים חדשים, כולנו רוצים לוודא
שהתינוקות שלנו בריאים, -
4:03 - 4:05שהם נושמים, שהם חיים, כמובן.
-
4:05 - 4:07אז גם אני השגתי משגוח תינוקות,
-
4:07 - 4:10כדי שאוכל לראות את בתי
כשהיא ישנה. -
4:10 - 4:14וזה בערך כל מה שרואים
במשגוח תינוקות רגיל. -
4:14 - 4:16רואים שהתינוקת ישנה,
-
4:16 - 4:17אבל אין כאן יותר מדי מידע.
-
4:17 - 4:19אי-אפשר לראות כאן הרבה.
-
4:19 - 4:22לא היה טוב יותר,
או אינפורמטיבי או שימושי יותר, -
4:22 - 4:25אם במקום זה יכולנו לראות
מראה כזה? [צחוק] -
4:25 - 4:31לקחתי את התנועות
והגדלתי אותן פי 30, -
4:31 - 4:33ואז יכולתי לראות בבירור שבתי
-
4:33 - 4:35אכן חיה ונושמת.
-
4:35 - 4:38[צחוק]
-
4:38 - 4:40הנה השוואה, זה לצד זה.
-
4:40 - 4:42שוב, בסרטון המקור, בסרטון המקורי,
-
4:42 - 4:44לא רואים הרבה.
-
4:44 - 4:47אבל כשמגדילים את התנועות,
הנשימה נעשית ברורה בהרבה. -
4:48 - 4:50ומסתבר שיש המון תופעות
-
4:50 - 4:54שאפשר לחשוף ולהגדיל בעזרת
מיקרוסקופ התנועה החדש שלנו. -
4:54 - 4:59אנו יכולים לראות את הוורידים
והעורקים שפועמים בגופנו. -
5:00 - 5:03אנו יכולים לראות שעינינו
נעות ללא-הרף -
5:03 - 5:05בחוסר יציבות.
-
5:05 - 5:06זאת בעצם העין שלי,
-
5:06 - 5:09ושוב, הסרטון הזה צולם
מיד אחרי שבתי נולדה, -
5:09 - 5:13ואתם רואים שלא ישנתי הרבה.
[צחוק] -
5:14 - 5:16אפילו כשאדם יושב בשקט,
-
5:16 - 5:18אפשר לחלץ המון מידע
-
5:18 - 5:22על דפוסי הנשימה
והבעות הפנים הקטנות שלו. -
5:23 - 5:24אולי נוכל לנצל תנועות אלה
-
5:24 - 5:27כדי לגלות משהו
על המחשבות או הרגשות שלנו. -
5:29 - 5:32אנו יכולים גם להגדיל
תנועות מכניות קטנות, -
5:32 - 5:34כמו ויברציות במנועים,
-
5:34 - 5:38כדי לעזור למהנדסים
לאתר ולאבחן בעיות מכניות, -
5:40 - 5:46או לראות איך הבניינים והמבנים שלנו
מתנודדים ברוח ומגיבים לכוחות שונים. -
5:46 - 5:50כל אלה דברים שהחברה שלנו
יודעת למדוד בדרכים שונות, -
5:50 - 5:53אבל למדוד את התנועות האלה
-
5:53 - 5:55ולראות את התנועות האלה
כשהן מתרחשות -
5:55 - 5:58הם שני דברים שונים לחלוטין.
-
5:58 - 6:02ומאז שגילינו
את הטכנולוגיה החדשה הזו, -
6:02 - 6:04פרסמנו את הקוד שלנו ברשת
-
6:04 - 6:06כדי שאחרים יוכלו גם הם
להשתמש ולהתנסות בו. -
6:08 - 6:10הוא קל מאד לשימוש.
-
6:10 - 6:12הוא יכול לעבוד עם הסרטים שלכם.
-
6:12 - 6:15שותפינו ב"מחקר קוונטום"
אפילו יצרו אתר אינטרנט נחמד -
6:15 - 6:18שאפשר להעלות אליו סרטונים
לעיבוד מקוון, -
6:18 - 6:21כך שאפילו ללא שום נסיון
במדעי המחשב או בתכנות, -
6:21 - 6:25עדיין אפשר בקלות רבה
להתנסות במיקרוסקופ החדש הזה. -
6:25 - 6:26ואני רוצה להראות לכם
כמה דוגמאות -
6:26 - 6:29של דברים שאחרים עשו בעזרתו.
-
6:32 - 6:37הסרטון הזה נוצר ע"י
משתמש "יו-טיוב" בשם טאמז85. -
6:37 - 6:38אינני יודע מיהו המשתמש הזה,
-
6:38 - 6:41אבל הוא, או היא,
השתמשו בקוד שלנו -
6:41 - 6:44כדי להגדיל תנועות קטנות
של הבטן במהלך הריון. -
6:45 - 6:46זה קצת מפחיד.
-
6:46 - 6:49[צחוק]
-
6:49 - 6:53אנשים השתמשו בה כדי להגדיל
ורידים פועמים בידיהם. -
6:54 - 6:57וידוע שזה לא מדע אמיתי
אם לא משתמשים בחיות מעבדה, -
6:58 - 7:01ומסתבר שלשרקן הזה קוראים טיפני,
-
7:01 - 7:04ומשתמש ה"יו-טיוב" הזה טוען
שהוא המכרסם הראשון בעולם -
7:04 - 7:06שזכה להגדלת תנועה.
-
7:07 - 7:09אפשר גם ליצור עם זה אמנות.
-
7:09 - 7:12הסרטון הזה נשלח אלי
ע"י סטודנטית לעיצוב באוניברסיטת ייל. -
7:12 - 7:14היא רצתה לראות
אם יש הבדלים -
7:14 - 7:16בהתנועעות של חבריה לכיתה.
-
7:16 - 7:20היא העמידה את כולם בשקט,
ואז הגדילה את תנועותיהם. -
7:20 - 7:23זה כמו לראות צילומים
מתעוררים לחיים. -
7:24 - 7:26ומה שנחמד בכל הדוגמאות האלה,
-
7:26 - 7:28הוא שלא היינו מעורבים בהם
בשום צורה. -
7:28 - 7:32אנו רק סיפקנו את הכלי החדש הזה,
דרך חדשה להתבוננות בעולם, -
7:32 - 7:37ואנשים מוצאים דרכים אחרות,
חדשות ויצירתיות להשתמש בו. -
7:38 - 7:40אבל המשכנו הלאה.
-
7:41 - 7:45הכלי הזה לא רק מאפשר לנו
להביט בעולם בדרך חדשה, -
7:45 - 7:47אלא גם מגדיר מחדש
מה אנו יכולים לעשות -
7:47 - 7:50ומרחיב את הגבולות של מה
שאפשר לעשות עם המצלמות שלנו. -
7:50 - 7:53אז כמדענים, התחלנו לתהות
-
7:53 - 7:56אילו סוגים נוספים של תופעות פיזיות
מחוללות תנועות זעירות -
7:56 - 7:59שכעת ביכולתנו למדוד
בעזרת המצלמות שלנו? -
7:59 - 8:03ותופעה כזו, שבה התמקדנו לאחרונה,
היא הצליל. -
8:04 - 8:06הצליל, כפי שכולנו יודעים,
הוא בעיקרו שינויים -
8:06 - 8:08בלחץ האוויר, שעוברים דרך האוויר.
-
8:08 - 8:11גלי-לחץ אלה פוגעים בעצמים
ויוצרים בהם ריטוטים קטנים, -
8:11 - 8:14וכך אנו שומעים ומקליטים צלילים.
-
8:14 - 8:18אבל מסתבר שהצליל
מחולל גם תנועות חזותיות. -
8:19 - 8:21אלה הן תנועות שאינן נראות לעינינו,
-
8:21 - 8:24אבל ניתן לראותן במצלמה
ובעיבוד המתאים. -
8:24 - 8:26הנה שתי דוגמאות.
-
8:26 - 8:29כאן אני מדגים
את כישורי השירה הנפלאים שלי. -
8:31 - 8:34[שירה]
-
8:34 - 8:35[צחוק]
-
8:35 - 8:37ואני צילמתי סרטון במהירות גבוהה
של הגרון שלי בזמן ההמהום. -
8:37 - 8:40שוב, אם מביטים בסרטון,
לא רואים הרבה, -
8:40 - 8:46אבל כשמגדילים את התנועות פי 100,
רואים את כל התנועות והאדוות -
8:46 - 8:49שמתרחשות בגרון
ומעורבות בהפקת הצליל. -
8:49 - 8:51האות נמצא כבר בסרטון עצמו.
-
8:51 - 8:54ידוע לנו גם שזמרים מסוגלים
לנפץ כוס יין -
8:54 - 8:56אם הם שרים בתו הנכון.
-
8:56 - 8:58אז כאן נשמיע תו מסוים
-
8:58 - 9:01שמהדהר בתדירות של הזכוכית הזאת
-
9:01 - 9:03דרך רמקול שעומד לידה.
-
9:03 - 9:08כשאנו משמיעים את התו
ומגדילים את התנועות פי 250, -
9:08 - 9:11אנו רואים בבירור
איך הזכוכית רוטטת -
9:11 - 9:14ומהדהדת בתגובה לצליל.
-
9:14 - 9:17זה לא משהו שרואים כל יום.
-
9:17 - 9:19ואנו יכולים להדגים את זה
גם ללא הכנות מיוחדות. -
9:19 - 9:21אז אני מעודד אתכם
לעצור אצלנו, -
9:21 - 9:24לשחק עם זה בעצמכם
ולראות את זה בזמן אמיתי. -
9:24 - 9:28אבל זה גרם לנו לחשוב.
זה העלה בנו רעיון מטורף. -
9:28 - 9:33האם אפשר להפוך את התהליך
ולשחזר צליל מתוך סרטון, -
9:33 - 9:38ע"י ניתוח הוויברציות הזעירות
שגלי הקול יוצרים בעצמים, -
9:38 - 9:42ולמעשה, להמיר אותן
לצלילים שחוללו אותן? -
9:43 - 9:46באופן זה נוכל להפוך
חפצים יומיומיים למיקרופונים. -
9:48 - 9:49וזה בדיוק מה שעשינו.
-
9:49 - 9:52זאת שקית טוגנים ריקה
שהיתה מונחת על שולחן, -
9:52 - 9:55ואנו נהפוך את שקית
הטוגנים הזאת למיקרופון -
9:55 - 9:57בכך שנסריט אותה במצלמת וידאו
-
9:57 - 10:01וננתח את התנועות הזעירות
שגלי הקול מחוללות בה. -
10:01 - 10:04אז הנה הצליל
שהשמענו באותו חדר. -
10:04 - 10:12[מוסיקה: "למרי היה שה קטן"]
-
10:12 - 10:15והנה הסרטון במהירות גבוהה
שבו תיעדנו את שקית הטוגנים. -
10:15 - 10:16ושוב,
-
10:16 - 10:19אין סיכוי שתוכלו לראות
שקורה משהו בסרטון הזה -
10:19 - 10:21בכך שסתם תתבוננו בו.
-
10:21 - 10:24והנה הצליל שהצלחנו לשחזר
רק באמצעות ניתוח -
10:24 - 10:26של התנועות הזעירות שבסרטון.
-
10:27 - 10:43[מוסיקה: "למרי היה שה קטן"]
-
10:45 - 10:46אני מכנה זאת --
תודה, -
10:46 - 10:51[מחיאות כפיים]
-
10:53 - 10:56אני מכנה זאת "מיקרופון חזותי".
-
10:56 - 10:59אנו ממש מחלצים אותות אודיו
מתוך אותות וידאו. -
10:59 - 11:02ורק כדי לתת לכם מושג
על קנה המידה של התנועות האלה, -
11:02 - 11:06צליל חזק למדי
יגרום לשקית הטוגנים -
11:06 - 11:09לזוז פחות ממיקרומטר,
-
11:10 - 11:12כלומר, אלפית המילימטר.
-
11:12 - 11:16עד כדי זעירות התנועות
שאנו יכולים כעת לחלץ -
11:16 - 11:19פשוט ע"י צפיה באופן
שבו האור מוחזר מעצמים -
11:19 - 11:22והקלטתו במצלמות שלנו.
-
11:22 - 11:25אנו יכולים לשחזר צלילים
מעצמים אחרים, כגון צמחים. -
11:26 - 11:33[מוסיקה: "למרי היה שה קטן"]
-
11:34 - 11:36וגם לשחזר דיבור.
-
11:36 - 11:39הנה אדם שמדבר בחדר.
-
11:39 - 11:44קול: למרי היה שה קטן
שפרוותו צחה כשלג, -
11:44 - 11:48ולכל מקום שמרי הלכה,
הלך גם השה. -
11:49 - 11:51מייקל רובינשטיין:
והנה שוב הדיבור ששוחזר הפעם -
11:51 - 11:54מהסרטון של אותה שקית טוגנים.
-
11:54 - 11:59קול: למרי היה שה קטן
שפרוותו צחה כשלג, -
11:59 - 12:04ולכל מקום שמרי הלכה,
הלך גם השה. -
12:04 - 12:07מ"ר: השתמשנו
ב"למרי היה שה קטן", -
12:07 - 12:09כי אומרים שאלו היו
המלים הראשונות -
12:09 - 12:13שתומס אדיסון אמר
למיקרופון שלו ב-1877. -
12:13 - 12:16זה היה אחד ממכשירי הקלטת הצליל
הראשונים בהיסטוריה. -
12:16 - 12:20בעקרון, הוא כיוון את הצלילים
לעבר תופית -
12:20 - 12:24שהרעידה מחט שחרטה את הצליל
על יריעת נייר-כסף -
12:24 - 12:27שהיתה כרוכה סביב גליל.
-
12:27 - 12:29הנה הדגמה של הקלטה
-
12:29 - 12:32ושל השמעת צליל בעזרת
הפונוגרף של אדיסון. -
12:33 - 12:36[סרטון] קול: בדיקה, אחת, שתיים, שלוש.
-
12:36 - 12:40למרי היה שה קטן
שפרוותו צחה כשלג, -
12:40 - 12:43ולכל מקום שמרי הלכה,
הלך גם השה. -
12:43 - 12:46בדיקה, אחת, שתיים, שלוש.
-
12:46 - 12:50למרי היה שה קטן
שפרוותו צחה כשלג, -
12:50 - 12:54ולכל מקום שמרי הלכה,
הלך גם השה. -
12:55 - 12:59מ"ר: והיום, אחרי 137 שנה,
-
13:00 - 13:03אנו מסוגלים להשיג צליל
באיכות דומה מאד -
13:03 - 13:08רק מתוך צפיה באמצעות מצלמה
בעצמים שרוטטים בתגובה לצליל, -
13:08 - 13:10ואני מסוגלים אפילו
לעשות זאת כשהמצלמה -
13:10 - 13:14מרוחקת 5 מטרים מהעצם
ומאחורי זכוכית אטומה לצליל. -
13:14 - 13:17וזהו הצליל שהצלחנו לשחזר במקרה זה.
-
13:17 - 13:22קול: למרי היה שה קטן
שפרוותו צחה כשלג, -
13:22 - 13:27ולכל מקום שמרי הלכה,
הלך גם השה. -
13:28 - 13:31מ"ר: וכמובן, מעקב הוא היישום הראשון
שעולה על הדעת. -
13:31 - 13:34[צחוק]
-
13:34 - 13:38אבל זה עשוי לשמש
גם לדברים אחרים. -
13:38 - 13:41אולי בעתיד נוכל להשתמש בזה, למשל,
-
13:41 - 13:44לשחזר צליל בחלל,
-
13:44 - 13:47כי צליל אינו יכול לנוע בחלל,
אבל האור - כן. -
13:47 - 13:50אנו רק התחלנו לחקור
-
13:50 - 13:53אפשרויות אחרות לשימוש
בטכנולוגיה החדשה הזאת. -
13:53 - 13:55היא מאפשרת לנו לראות
תהליכים פיזיים שאנו יודעים על קיומם -
13:55 - 13:59אבל עד כה לא יכולנו
לראותם במו עינינו. -
14:00 - 14:02הנה הצוות שלנו.
-
14:02 - 14:04כל מה שהראיתי לכם היום
הוא תוצאה של שיתוף-פעולה -
14:04 - 14:06עם קבוצת האנשים הנהדרת הזאת,
-
14:06 - 14:10ואני מעודד אתכם ומזמין אתכם
לבקר באתר שלנו, -
14:10 - 14:12לנסות את זה בעצמכם,
-
14:12 - 14:15ולהצטרף לנו בחקר
עולם התנועות הזעירות. -
14:15 - 14:16תודה לכם.
-
14:16 - 14:19[מחיאות כפיים]
- Title:
- עולם גדול של תנועות קטנות - מייקל רובינשטיין - TEDxרחוב-ביקון
- Description:
-
הכירו את "מיקרוסקופ התנועה", כלי לעיבוד סרטונים שמבליט שינויי תנועה וצבע זעירים שאינם נראים לעין הבלתי-מזוינת. חוקר הווידאו מייקל רובינשטיין מציג לנו בזה אחר זה סרטונים מדהימים שמראים כיצד הטכנולוגיה הזאת מסוגלת לזהות דופק וקצב-לב אך ורק מתוך קטע מוסרט. ראו כיצד הוא משחזר צלילים של שיחה באמצעות הגברת תנודות גלי הקול המוחזרים משקית חטיפים. צריך לראות את היישומים מעוררי היראה והמאיימים של טכנולוגיה זו כדי להאמין בהם.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDxTalks
- Duration:
- 14:24
Shlomo Adam approved Hebrew subtitles for A big world of small motions | Michael Rubinstein | TEDxYouth@BeaconStreet | ||
Shlomo Adam edited Hebrew subtitles for A big world of small motions | Michael Rubinstein | TEDxYouth@BeaconStreet | ||
Shlomo Adam edited Hebrew subtitles for A big world of small motions | Michael Rubinstein | TEDxYouth@BeaconStreet | ||
Shlomo Adam edited Hebrew subtitles for A big world of small motions | Michael Rubinstein | TEDxYouth@BeaconStreet | ||
Boaz Hovav accepted Hebrew subtitles for A big world of small motions | Michael Rubinstein | TEDxYouth@BeaconStreet | ||
Shlomo Adam edited Hebrew subtitles for A big world of small motions | Michael Rubinstein | TEDxYouth@BeaconStreet | ||
Shlomo Adam edited Hebrew subtitles for A big world of small motions | Michael Rubinstein | TEDxYouth@BeaconStreet | ||
Shlomo Adam edited Hebrew subtitles for A big world of small motions | Michael Rubinstein | TEDxYouth@BeaconStreet |