Een grote wereld van kleine bewegingen | Michael Rubinstein | TEDxYouth@BeaconStreet
-
0:15 - 0:23In de afgelopen eeuwen hebben microscopen
onze wereld grondig veranderd. -
0:23 - 0:28Ze toonden ons een minuscule wereld
van objecten, leven en structuren, -
0:28 - 0:31te klein om te zien met het blote oog.
-
0:31 - 0:34Ze dragen enorm bij
aan de wetenschap en technologie. -
0:34 - 0:38Vandaag wil ik jullie laten kennismaken
met een nieuw type microscoop, -
0:38 - 0:40een microscoop voor veranderingen.
-
0:40 - 0:43Hij gebruikt geen optiek
als een gewone microscoop -
0:43 - 0:45om kleine objecten groter te maken,
-
0:45 - 0:50maar in plaats daarvan maakt hij gebruik
van een videocamera en beeldverwerking -
0:50 - 0:53om ons de kleinste bewegingen
en kleurveranderingen -
0:53 - 0:55in objecten en personen te tonen,
-
0:55 - 0:58veranderingen die onmogelijk
met het blote oog te zien zijn. -
0:59 - 1:03Hij toont ons de wereld
op een geheel nieuwe manier. -
1:03 - 1:06Wat versta ik onder kleurverandering?
-
1:07 - 1:10Onze huid verandert bijvoorbeeld
zeer licht van kleur -
1:10 - 1:12wanneer het bloed er door stroomt.
-
1:12 - 1:14Die verandering is ongelooflijk subtiel.
-
1:14 - 1:17Daarom zie je bij andere mensen,
-
1:17 - 1:19bijvoorbeeld de persoon
die naast je zit, -
1:19 - 1:22hun huid of gezicht
niet van kleur veranderen. -
1:22 - 1:27Op deze video van Steve
lijkt het beeld statisch, -
1:28 - 1:31maar met onze nieuwe, speciale microscoop
-
1:31 - 1:35zien we ineens een heel ander beeld.
-
1:35 - 1:39Je ziet hier kleine veranderingen
in de kleur van Steve's huid, -
1:39 - 1:43100X vergroot zodat ze zichtbaar worden.
-
1:44 - 1:46We zien eigenlijk zijn polsslag.
-
1:47 - 1:50We kunnen zien
hoe snel Steve's hart klopt, -
1:50 - 1:54maar we kunnen ook zien
hoe het bloed in zijn gezicht stroomt. -
1:55 - 1:58Zo kunnen we niet alleen
de polsslag visualiseren, -
1:58 - 2:01maar ook onze hartslag registreren
-
2:01 - 2:04en meten.
-
2:04 - 2:08Dat gaat met gewone camera's
en zonder de patiënten aan te raken. -
2:08 - 2:13Hier maten we de pols en hartslag
van een neonataal kindje -
2:13 - 2:16uit een video die we maakten
met een gewone DSLR camera, -
2:16 - 2:18en de hartslagmeting is zo nauwkeurig
-
2:18 - 2:23als die van een een standaard-monitor
in een ziekenhuis. -
2:23 - 2:26Het is niet eens nodig
dat we de video zelf opnemen. -
2:26 - 2:29Het kan in wezen ook met andere video's.
-
2:29 - 2:33Hier een korte clip van "Batman Begins",
-
2:33 - 2:35gewoon om Christian Bale's
pols te laten zien. -
2:35 - 2:37(Gelach)
-
2:37 - 2:39Vermoedelijk draagt hij ook nog make-up
-
2:39 - 2:41en de verlichting hier is een probleem,
-
2:41 - 2:44maar toch kunnen we
zijn polsslag registreren. -
2:44 - 2:46en hem heel goed laten zien.
-
2:46 - 2:48Hoe doen we dat nu?
-
2:48 - 2:52We analyseren de tijdsveranderingen
in het opgenomen licht -
2:52 - 2:55van elke pixel in de video,
-
2:55 - 2:57en dan versterken we die veranderingen.
-
2:57 - 2:59Wij maken ze groter,
zodat we ze kunnen zien. -
2:59 - 3:02Het lastige is dat die signalen,
-
3:02 - 3:04de wijzigingen uiterst subtiel zijn,
-
3:04 - 3:07dus moeten we ze
heel zorgvuldig onderscheiden -
3:07 - 3:10van de ruis in de video.
-
3:10 - 3:14Daarvoor gebruiken we een aantal
slimme beeldverwerkingstechnieken -
3:14 - 3:18om de kleur van elke pixel in de video
zeer nauwkeurig te meten, -
3:18 - 3:21en hoe die kleur verandert in de tijd.
-
3:21 - 3:23En dan versterken we die veranderingen.
-
3:23 - 3:27Wij maken ze groter om geïntensiveerde
of versterkte video's te maken, -
3:27 - 3:30die ons die wijzigingen tonen.
-
3:32 - 3:36Maar we kunnen niet alleen
kleine kleurveranderingen laten zien, -
3:36 - 3:38maar ook kleine bewegingen,
-
3:38 - 3:42omdat het licht dat in onze camera's
wordt opgenomen -
3:42 - 3:45niet alleen verandert als de kleur
van het object verandert, -
3:45 - 3:47maar ook als het object beweegt.
-
3:48 - 3:53Dit is mijn dochter
toen ze ongeveer twee maanden oud was. -
3:56 - 3:59Het is een video die ik ongeveer
drie jaar geleden heb opgenomen. -
3:59 - 4:03Als nieuwe ouders willen we allemaal
ervoor zorgen dat onze baby's gezond zijn, -
4:03 - 4:05dat ze ademen, dat ze leven.
-
4:05 - 4:07Met een babymonitor
-
4:07 - 4:10kon ik mijn dochter bekijken
terwijl ze sliep. -
4:10 - 4:14Dit zie je met een standaard babymonitor.
-
4:14 - 4:16Je kunt een slapende baby bekijken,
-
4:16 - 4:18maar dat is het dan zowat.
-
4:18 - 4:20Veel is er niet te zien.
-
4:20 - 4:22Zou het niet beter,
informatiever of nuttiger zijn, -
4:22 - 4:25als we in plaats daarvan
dit konden zien. -
4:25 - 4:31Ik vergrootte de bewegingen 30 keer,
-
4:31 - 4:33en kon toen duidelijk zien
-
4:33 - 4:35dat mijn dochter leefde en ademde.
-
4:35 - 4:38(Gelach)
-
4:38 - 4:40Hier zie je het naast elkaar.
-
4:40 - 4:42Op de bronvideo, de originele video,
-
4:42 - 4:44is inderdaad niet veel te zien,
-
4:44 - 4:48maar na het vergroten wordt
de ademhaling veel zichtbaarder. -
4:48 - 4:51Het blijkt dat we nog veel
andere verschijnselen -
4:51 - 4:54kunnen onthullen en vergroten
met onze nieuwe bewegingsmicroscoop. -
4:54 - 4:59We kunnen zien hoe onze aders
en slagaders pulseren in ons lichaam. -
5:00 - 5:02We kunnen zien dat onze ogen
-
5:02 - 5:05voortdurend aan het wiebelen zijn.
-
5:05 - 5:06Dat is mijn oog.
-
5:06 - 5:09De video werd genomen
vlak na de geboorte van mijn dochter. -
5:09 - 5:13Je kunt zien dat ik niet
aan veel slaap toekwam. (Gelach) -
5:14 - 5:16Zelfs als iemand stil zit,
-
5:16 - 5:19kunnen we een hoop informatie registreren
-
5:19 - 5:22over zijn ademhaling,
kleine gezichtsuitdrukkingen. -
5:22 - 5:25Misschien kunnen we
deze bewegingen gebruiken -
5:25 - 5:28om ons iets te vertellen
over onze gedachten en emoties. -
5:29 - 5:32We kunnen ook kleine
mechanische bewegingen overdrijven, -
5:32 - 5:34zoals trillingen bij motoren.
-
5:34 - 5:37Die kunnen ingenieurs helpen
bij het opsporen -
5:37 - 5:40en diagnosticeren van machineproblemen...
-
5:40 - 5:42...of zien hoe gebouwen en structuren
-
5:42 - 5:46zwaaien in de wind
en reageren op krachten. -
5:46 - 5:48Dat zijn allemaal dingen
waarvan we al weten -
5:48 - 5:50hoe we ze op verschillende manieren
moeten meten. -
5:50 - 5:53Het meten van deze bewegingen
is echter één ding, -
5:53 - 5:55het zien van die bewegingen
terwijl ze gebeuren -
5:55 - 5:58is heel iets anders.
-
5:58 - 6:01Na de ontdekking
van deze nieuwe technologie, -
6:01 - 6:03maakten we onze code online beschikbaar
-
6:03 - 6:07zodat anderen ze konden gebruiken
en ermee experimenteren. -
6:08 - 6:10Ze is zeer eenvoudig te gebruiken.
-
6:10 - 6:12Je kan werken aan je eigen video's.
-
6:12 - 6:15Onze medewerkers aan Quantum Research
creëerden zelfs deze mooie website -
6:15 - 6:18waar je je video's kunt uploaden
en ze online verwerken. -
6:18 - 6:21Zelfs als je geen ervaring hebt
in informatica of programmeren, -
6:21 - 6:24kun je nog steeds
heel eenvoudig experimenteren -
6:24 - 6:25met deze nieuwe microscoop.
-
6:25 - 6:28Ik wil graag nog
een paar voorbeelden laten zien -
6:28 - 6:30van wat anderen ermee hebben gedaan.
-
6:32 - 6:37Deze video werd gemaakt
door YouTube-gebruiker Tamez85. -
6:37 - 6:39Ik weet niet wie hij is,
-
6:39 - 6:41maar hij, of zij, gebruikt onze code
-
6:41 - 6:45om kleine buikbewegingen uit te vergroten
tijdens de zwangerschap. -
6:45 - 6:46Het is een beetje griezelig.
-
6:46 - 6:49(Gelach)
-
6:49 - 6:53Mensen gebruikten het om pulserende aders
in hun handen te vergroten. -
6:54 - 6:57En zonder proefdieren geen echte wetenschap.
-
6:58 - 7:00Deze cavia heet Tiffany,
-
7:00 - 7:04en deze YouTube-gebruiker beweert dat het
het eerste knaagdier op Aarde is -
7:04 - 7:06dat ‘bewegingsuitvergroot’ is.
-
7:07 - 7:09Je kan er ook kunst mee maken.
-
7:09 - 7:12Een designstudente aan Yale
zond mij deze video door. -
7:12 - 7:14Ze wilde zien of er enig verschil was
-
7:14 - 7:17in de manier waarop
haar klasgenoten bewogen. -
7:17 - 7:20Ze liet ze allemaal stilstaan
en vergrootte dan hun bewegingen. -
7:20 - 7:23Het is alsof je stilstaande foto's
tot leven ziet komen. -
7:24 - 7:26Het mooie met al die voorbeelden is
-
7:26 - 7:28dat wij er niets mee te maken hadden.
-
7:28 - 7:31Wij zorgden voor dit nieuwe instrument,
-
7:31 - 7:34een nieuwe manier
om naar de wereld te kijken, -
7:34 - 7:36en mensen vonden andere interessante,
-
7:36 - 7:38nieuwe en creatieve manieren
om het te gebruiken. -
7:38 - 7:40Maar dat is nog niet alles.
-
7:41 - 7:43Met deze tool kunnen we niet alleen
-
7:43 - 7:45op een nieuwe manier
naar de wereld kijken. -
7:45 - 7:47Hij herdefinieert ook wat we kunnen doen
-
7:47 - 7:50en verlegt de grenzen van wat
we kunnen doen met camera's. -
7:50 - 7:52Als wetenschappers vroegen we ons af
-
7:52 - 7:55welke andere vormen
van fysische verschijnselen -
7:55 - 7:57kleine bewegingen produceren
-
7:57 - 7:59die we met onze camera's kunnen meten.
-
7:59 - 8:03Een dergelijk fenomeen is geluid.
-
8:04 - 8:06Geluid is in principe een reeks
-
8:06 - 8:08bewegende luchtdrukveranderingen.
-
8:08 - 8:12Die drukgolven raken objecten
en veroorzaken er kleine trillingen in, -
8:12 - 8:15dat is hoe we horen en geluid opnemen.
-
8:15 - 8:18Maar het blijkt dat geluid
ook visuele bewegingen produceert. -
8:18 - 8:21Niet zichtbaar voor ons,
-
8:21 - 8:24maar wel voor een camera
met de juiste beeldverwerking. -
8:24 - 8:26Hier twee voorbeelden.
-
8:26 - 8:30Hier demonstreer ik
mijn grote zangkwaliteiten. -
8:31 - 8:33(Zang)
-
8:33 - 8:34(Gelach)
-
8:34 - 8:38Ik nam een high-speed video
van mijn keel op terwijl ik neuriede. -
8:38 - 8:39Op die video
-
8:39 - 8:41is niet te veel te zien,
-
8:41 - 8:44maar zodra we de bewegingen
100X vergroten, -
8:44 - 8:46kunnen we alle bewegingen
-
8:46 - 8:48en rimpelingen in de nek zien
die betrokken zijn -
8:48 - 8:50bij het produceren van het geluid.
-
8:50 - 8:52Dat signaal zit in die video.
-
8:52 - 8:54We weten ook dat zangers
een wijnglas kunnen breken -
8:54 - 8:56als ze de juiste noot zingen.
-
8:56 - 8:58Hier laten we een noot klinken
-
8:58 - 9:01met de resonantiefrequentie van dat glas
-
9:01 - 9:03door middel van een luidspreker ernaast.
-
9:03 - 9:08Zodra we deze noot spelen
en de bewegingen 250X vergroten, -
9:08 - 9:11kunnen we heel duidelijk zien
hoe het glas trilt -
9:11 - 9:14en resoneert.
-
9:14 - 9:17Geen alledaags gezicht.
-
9:17 - 9:19De demo staat buiten klaar,
-
9:19 - 9:21ga er eens kijken,
-
9:21 - 9:24en speel er zelf eens mee,
dan zie je het live. -
9:25 - 9:28Dit zette ons aan het denken.
Het gaf ons dit gekke idee. -
9:28 - 9:31Kunnen we dit proces omkeren
-
9:31 - 9:34en het geluid uit de video reconstrueren
-
9:34 - 9:37door het analyseren
van de kleine trillingen -
9:37 - 9:39die geluidsgolven creëren in objecten,
-
9:39 - 9:43en die terug omzetten naar de geluiden
die ze zelf hebben geproduceerd. -
9:43 - 9:47Zo kunnen we van alledaagse voorwerpen
microfoons maken. -
9:48 - 9:50Dat is precies wat we deden.
-
9:50 - 9:52Hier een lege zak chips op een tafel.
-
9:52 - 9:55Daar maken wij een microfoon van
-
9:55 - 9:57door hem te filmen met een videocamera
-
9:57 - 10:01en de kleine bewegingen die geluidsgolven
erin creëren te analyseren. -
10:01 - 10:04Hier is het geluid
dat we speelden in de kamer. -
10:04 - 10:08(Muziek: "Mary Had a Little Lamb")
-
10:12 - 10:15Deze high-speedvideo
namen we op van die zak chips. -
10:15 - 10:17De video speelt opnieuw,
-
10:17 - 10:19maar je ziet helemaal niets gebeuren
-
10:19 - 10:21door ernaar te kijken.
-
10:21 - 10:24Maar hier is het geluid
dat we konden reconstrueren -
10:24 - 10:27door de kleine bewegingen
in die video te analyseren. -
10:27 - 10:30(Muziek: "Mary Had a Little Lamb")
-
10:45 - 10:46Ik noem het -- dank je wel.
-
10:46 - 10:52(Applaus)
-
10:54 - 10:56Ik noem het de visuele microfoon.
-
10:56 - 10:59We halen audiosignalen uit videosignalen.
-
10:59 - 11:02Om jullie een idee van de omvang
van de bewegingen hier te geven: -
11:02 - 11:07een vrij hard geluid zal die zak chips
-
11:07 - 11:10minder dan één micrometer
doen verplaatsen. -
11:10 - 11:12Dat is één duizendste van een millimeter.
-
11:12 - 11:16Zo klein zijn de bewegingen
die we nu kunnen registreren -
11:16 - 11:19door te observeren
hoe het licht weerkaatst op voorwerpen -
11:19 - 11:22en wordt opgenomen door onze camera.
-
11:22 - 11:25We kunnen geluiden van andere objecten
zoals planten opnemen. -
11:26 - 11:29(Muziek: "Mary Had a Little Lamb")
-
11:34 - 11:36En ook spraak.
-
11:36 - 11:39Hier spreekt iemand in een kamer.
-
11:39 - 11:44Stem: Mary had een lammetje
met een vacht wit als sneeuw, -
11:44 - 11:48en overal waar Mary kwam
was het lammetje erbij. -
11:49 - 11:51Michael Rubinstein:
Hier wordt dat geluid gereconstrueerd -
11:51 - 11:54met die video van die zak chips.
-
11:54 - 11:59Stem met ruis: Mary had een lammetje
met een vacht wit als sneeuw, -
11:59 - 12:04en overal waar Mary kwam,
ging het lammetje mee. -
12:04 - 12:07MR: We gebruikten
"Mary Had a Little Lamb" -
12:07 - 12:10omdat het volgens de overlevering
de eerste woorden waren -
12:10 - 12:13die Thomas Edison sprak
in zijn fonograaf in 1877. -
12:13 - 12:17Het was een van de eerste apparaten
voor geluidsopname in de geschiedenis. -
12:17 - 12:20Het richtte geluiden op een diafragma
-
12:20 - 12:24dat een naald liet trillen
die het geluid graveerde -
12:24 - 12:27op aluminiumfolie rond een cilinder.
-
12:27 - 12:28Hier is een demonstratie
-
12:28 - 12:32van het opnemen en afspelen van geluid
met Edisons fonograaf. -
12:34 - 12:36(Video) Stem:
Testen, testen, een twee drie. -
12:36 - 12:40Mary had een lammetje
met een vacht wit als sneeuw, -
12:40 - 12:43en overal waar Mary kwam,
ging het lammetje mee. -
12:43 - 12:46Testen, testen, een twee drie.
-
12:46 - 12:50Mary had een lammetje
met een vacht wit als sneeuw, -
12:50 - 12:54en overal waar Mary kwam,
ging het lammetje mee. -
12:56 - 12:59MR: En nu, 137 jaar later,
-
13:00 - 13:03kunnen we geluid krijgen
van vrijwel dezelfde kwaliteit -
13:03 - 13:08door met camera's te kijken
naar voorwerpen die trillen door geluid. -
13:08 - 13:10We kunnen dat zelfs doen wanneer de camera
-
13:10 - 13:14op 15 meter afstand van het object
achter geluiddicht glas staat. -
13:14 - 13:17Dit is het geluid
dat we zo konden reconstrueren. -
13:17 - 13:22Mary had een lammetje
met een vacht wit als sneeuw, -
13:22 - 13:27en overal waar Mary kwam,
ging het lammetje mee. -
13:28 - 13:32MR: Bewaking is natuurlijk
de eerste toepassing waaraan je denkt. -
13:32 - 13:34(Gelach)
-
13:34 - 13:38Maar het zou ook voor andere dingen
nuttig kunnen zijn. -
13:38 - 13:40Misschien zullen we
in de toekomst in staat zijn -
13:40 - 13:42om het bijvoorbeeld te gebruiken
-
13:42 - 13:44om geluiden in de ruimte op te nemen.
-
13:44 - 13:47Geluid kan niet door luchtledige ruimte,
maar licht wel. -
13:47 - 13:50We zijn nog maar net begonnen
andere mogelijke toepassingen -
13:50 - 13:52voor deze nieuwe technologie
te verkennen. -
13:52 - 13:55Het laat ons fysische processen zien
waarvan we weten dat ze er zijn -
13:55 - 14:00maar die we tot nu toe nooit
met onze eigen ogen konden zien. -
14:00 - 14:01Dit is ons team.
-
14:01 - 14:05Alles wat jullie zojuist zagen,
is het resultaat van een samenwerking -
14:05 - 14:07met die fijne groep mensen hier.
-
14:07 - 14:10Ik nodig je uit op onze website,
-
14:10 - 14:12probeer het zelf eens uit,
-
14:12 - 14:15en verken samen met ons deze wereld
van minuscule bewegingen. -
14:15 - 14:16Dankjewel.
-
14:16 - 14:19(Applaus)
- Title:
- Een grote wereld van kleine bewegingen | Michael Rubinstein | TEDxYouth@BeaconStreet
- Description:
-
Deze talk werd gehouden op een lokaal TEDx-evenement dat onafhankelijk van de TED-conferenties is georganiseerd.
Maak kennis met de 'bewegingsmicroscoop', een videoverwerkingstool die voor het oog onzichtbare veranderingen in beweging en kleur drastisch versterkt. Video-onderzoeker Michael Rubinstein toont ons in een aantal ongelofelijke fragmenten hoe deze technologie iemands hartslag kan afleiden uit enkel een filmopname. Zie hoe hij spraak reconstrueert door versterking van bewegingen die veroorzaakt worden door weerkaatsende geluidsgolven op een zak chips. De overrompelende en sinistere aanwendingen van deze technologie moet je zien om ze te geloven.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDxTalks
- Duration:
- 14:24
Axel Saffran edited Dutch subtitles for A big world of small motions | Michael Rubinstein | TEDxYouth@BeaconStreet | ||
Axel Saffran edited Dutch subtitles for A big world of small motions | Michael Rubinstein | TEDxYouth@BeaconStreet | ||
Axel Saffran edited Dutch subtitles for A big world of small motions | Michael Rubinstein | TEDxYouth@BeaconStreet | ||
Axel Saffran approved Dutch subtitles for A big world of small motions | Michael Rubinstein | TEDxYouth@BeaconStreet | ||
Axel Saffran edited Dutch subtitles for A big world of small motions | Michael Rubinstein | TEDxYouth@BeaconStreet | ||
Axel Saffran edited Dutch subtitles for A big world of small motions | Michael Rubinstein | TEDxYouth@BeaconStreet | ||
Axel Saffran accepted Dutch subtitles for A big world of small motions | Michael Rubinstein | TEDxYouth@BeaconStreet | ||
Rik Delaet edited Dutch subtitles for A big world of small motions | Michael Rubinstein | TEDxYouth@BeaconStreet |