حرکات نامرئی را ببینید، صداهای خاموش را بشنوید. نمیتوان گفت جالب است یا ترسناک
-
0:00 - 0:09طی صده های گذشته میکروسکوپها
در جهان ما انقلابی بوجود اورده اند -
0:09 - 0:15انها جهان کوچکی را از اشیا و
ساختارها به ما نشان میدهند -
0:15 - 0:17که نمیتوان با چشم
غیر مسلح دید -
0:17 - 0:20وسهم بسیار بزرگی در پیشرفت
علم و تکنولوژی داشته اند. -
0:20 - 0:23امروز من نوع جدیدی
ازمیکروسکوپ را معرفی کنم، -
0:23 - 0:25میکروسکوپی برای تغییرات،
-
0:25 - 0:28که مانند میکروسکوپی معمولی،
-
0:28 - 0:31برای بزرگنمایی ازفیزیک
نوراستفاده نمیکند، -
0:31 - 0:34بلکه در عوض از یک دوربین تصویربرداری و
پردازشگر تصویر -
0:34 - 0:39برای نشان دادن کوچکترین حرکت
و تغییرات رنگ در اشیا و انسانها، -
0:39 - 0:43و تغییراتی که با چشم
غیرمسلح قابل دیدن نیستند. -
0:44 - 0:48و به ما امکان میدهد
با دیدی کاملا متفاوت به جهان بنگریم. -
0:49 - 0:50ولی منظور من از تغییرات رنگی چیست؟
-
0:50 - 0:53مثلا پوست ما به اهستگی تغییر رنگ میدهد،
-
0:53 - 0:55زمانی که خون زیرش جریان دارد
-
0:55 - 0:57و این تغییر بطور باور نکردنی ظریف است،
-
0:58 - 1:00به همین دلیل وقتی به دیگران
-
1:00 - 1:02یا کسانی که در کنارتان
نشسته اند نگاه میکنید، -
1:03 - 1:05متوجه تغیییررنگ پوست و چهره شان نمیشوید.
-
1:05 - 1:10اگر به این ویدیویSteve نگاه کنیم،
بنظرمان تصویری ثابت می اید، -
1:11 - 1:14ولی اگر به همان ویدیو از طریق
میکروسکوپ مخصوص جدیدمان نگاه کنیم، -
1:14 - 1:16ناگهان تصویر کاملا متفاوتی خواهیم دید.
-
1:16 - 1:19شما اکنون تغییرات جزیی
رنگ پوست او را میبینید، -
1:19 - 1:24که صد برابر بزرگتر شده تا بهتر دیده شود.
-
1:24 - 1:27در واقع ما ضربان یک
انسان را مشاهده میکنیم. -
1:28 - 1:31میتوانیم ببینیم قلب او با چه شدتی می تپد
-
1:31 - 1:35بعلاوه میتوانیم ببینیم خون چگونه
در رگهای صورتش جریان میابد. -
1:36 - 1:39نه تنها برای مشاهده ضربان قلب
-
1:40 - 1:43بلکه در واقع میتوان سرعت
ضربانمان را بهبود بخشیده، -
1:43 - 1:45و ان را اندازه گیری کرد.
-
1:45 - 1:49البته این کار بدون تماس با بیمارا ن وتنها
به کمک دوربین معمولی امکان پذیر است. -
1:49 - 1:53این ویدیویی ازطپش و
ضربان قلب یک نوزاد است -
1:54 - 1:57که بوسیله یک دوربین
معمولی DSLR گرفته شده، -
1:57 - 2:00واین اندازه گیری ضربان قلب
-
2:00 - 2:04به همان دقتی است که دستگاههای
مانیتور استاندارد بیمارستانها ثبت میکنند. -
2:04 - 2:07و حتی لازم نیست که با ویدیوی
ما گرفته شود، -
2:07 - 2:09بلکه اساسا با هر ویدیوی دیگری
نیز قابل انجام است. -
2:10 - 2:13من اینجا تنها یک قسمت کوتاهی از فیلم
"Batman Begins" را انتخاب کردم -
2:13 - 2:16تا فقط ضربان Christian Bale
را نشان دهم -
2:16 - 2:17{خنده تماشاگران}
-
2:17 - 2:19احتمالا متوجه شده اید
که او ارایش دارد، -
2:20 - 2:21و نورپردازی مقداری مشکل ساز شده،
-
2:22 - 2:25ولی هنوز، تنها از طریق ویدیو، میتوانیم
ضربانش را ثبت کرده، -
2:25 - 2:26و بخوبی نشان دهیم.
-
2:26 - 2:28بس ما این کارها را چطور انجام میدهیم؟
-
2:28 - 2:33ما اساسا در طول زمان تغییرات
نور را که در هر پیکسل ثبت شده -
2:33 - 2:35تجزیه و تحلیل کرده ،
-
2:35 - 2:37و سپس آن تغییرات را تشدید کرده،
-
2:38 - 2:39و بزرگتر میکنیم تا قابل مشاهده شوند.
-
2:40 - 2:42نکته ظریف اینجاست که ان سیگنالها،
-
2:42 - 2:45یعنی انهایی که ما بدنبالشان هستیم
بسیاردقیق و حساسند، -
2:45 - 2:48بنابراین باید هنگام جدا کردنشان از
صداهای اضافه ای که همیشه در ویدیوها است، -
2:49 - 2:50بسیار مراقب بود.
-
2:50 - 2:54پس در هر ویدیو برای اندازه گیری
صحیح رنگ در هر پیکسل، -
2:54 - 2:56از روشهای دقیق پردازش تصویر
-
2:56 - 2:59و چگونگی تغییر رنگ در طول زمان
استفاده کرده، -
3:00 - 3:03ان تغییرات را تقویت و بزرگتر میکنیم،
-
3:03 - 3:06تا ان ویدیوهای تقویت شده
یا بزرگنمایی شده را، -
3:06 - 3:09که در واقع آن تغییرات را
نشان میدهند ایجاد کنیم. -
3:09 - 3:12ولی ظاهرا ما با این روش میتوانیم
نه تنها تغییراتی را در رنگ، -
3:13 - 3:15بلکه در حرکات بسیارریز نیز نشان دهیم،
-
3:16 - 3:18زیرا نوری که در
دوربین ما ثبت شده، -
3:19 - 3:21نه تنها با تغییر رنگ شی
-
3:21 - 3:24بلکه با حرکت ان شی نیز تغییر میکند.
-
3:24 - 3:27این دختر من در دو ماهگی است.
-
3:27 - 3:30من این ویدیو را حدودا سه سال
پیش ضبط کردم. -
3:30 - 3:34ما هم مثل همه پدر و مادرهای جوان
میخواستیم مطمین شویم که فرزندانمان سالمند، -
3:34 - 3:36نفس میکشند، و مسلما زنده اند.
-
3:36 - 3:40پس من هم یک مانیتور نوزاد خریدم،
-
3:40 - 3:42تا بتوانم دخترم رادر حال خواب ببینم.
-
3:42 - 3:45این تقریبا همان چیزی است که از طریق
این مانیتورهای استاندارد میتوان دید. -
3:46 - 3:49شما میتوانید کودک را خوابیده ببینید
ولی اطلاعات بیشتری وجود ندارد. -
3:49 - 3:50و نمیتوان چیز زیادی دید.
-
3:51 - 3:53آیا بهتر، مفید تر و پرمعنی تر نبود
-
3:54 - 3:56اگرمیتوانستیم چنین دیدی داشته باشیم
-
3:57 - 4:01پس اینجا حرکات را
۳۰ برابر بزرگنمایی کردم، -
4:01 - 4:06و توانستم به وضوح ببینم که دخترم
واقعا زنده است و نفس میکشد. -
4:06 - 4:07(صدای خنده)
-
4:08 - 4:10این یک مقایسه عینی است.
-
4:11 - 4:13پس دوباره، درویدیوی اولیه و اصلی،
-
4:13 - 4:15نمیتوانیم چیز زیادی ببینیم،
-
4:15 - 4:18ولی وقتی حرکات را بزرگنمایی میکنیم،
نفس کشیدن بخوبی دیده میشود. -
4:18 - 4:21و بنظر میرسد که با میکروسکوپ حرکتی
جدید میتوانیم پدیده ها -
4:21 - 4:24و اثاربسیاری را بزرگنمایی کرده و نشان دهیم
-
4:24 - 4:26میتوانیم نحوه ضربان سرخرگها
-
4:26 - 4:28و سیاهرگهای بدنمان رامشاهده کنیم.
-
4:29 - 4:31میتوانیم ببینیم که چشمهایمان دایما
در حرکت اند -
4:31 - 4:32حرکتی متزلزل.
-
4:33 - 4:35و این در واقع چشم من است ،
-
4:35 - 4:37و این ویدیو نیز درست بعد از
تولد دخترم گرفته شده، -
4:37 - 4:39و میبینید که خوب نخوابیده بودم.
-
4:39 - 4:41{صدای خنده }
-
4:42 - 4:44حتی وقتی یک نفر بی حرکت نشسته،
-
4:45 - 4:48میتوانیم اطلاعات زیادی در مورد الگوی تنفس
-
4:48 - 4:50و تغییرات جزیی حالات صورتش استخراج کنیم
-
4:50 - 4:52شاید بتوان از این حرکات استفاده کنیم و
-
4:53 - 4:55اطلاعاتی درمورد افکار یا احساساتمان بیابیم
-
4:55 - 4:58میتوانیم حرکات اندک مکانیکی
را بزرگنمایی کنیم ، -
4:58 - 5:00مثل ارتعاشات موتورها،
-
5:00 - 5:03که به مهندسان کمک کند تا مشکلا ت
ماشینها را پیدا و برطرف کنند، -
5:03 - 5:06یا ببینند ساختمانها وسازه ها
چگونه در باد نوسان دارند -
5:06 - 5:08و به نیروهاعکس العمل نشان میدهند
-
5:08 - 5:13تمام اینها چیزهایی هستند که جامعه ما
به روشهای مختلفی اندازه گیری میکند، -
5:13 - 5:15ولی اندازه گیری ان حرکات یک مطلب
-
5:16 - 5:18و مشاهده انها هنگامی که رخ میدهند
-
5:18 - 5:20مطلبی است بسیار متفاوت.
-
5:20 - 5:23از وقتی این تکنولوژی جدید را کشف کرده ایم،
-
5:23 - 5:27کدهایمان را بصورت انلاین در اختیار همگان
قرار دادیم تا از آن استفاده کنند. -
5:27 - 5:29کار با ان بسیار ساده است .
-
5:29 - 5:30روی ویدیوهای خودتان هم کار میکند.
-
5:31 - 5:34همکاران ما در مرکزQuanta Research حتی
یک وبسایت خوب هم طراحی کرده اند -
5:34 - 5:38که میتوانید ویدیوهای خودتان را
اپلود کرده و انلاین پردازش کنید، -
5:38 - 5:41بنابراین شما حتی بدون داشتن
هیچ تجربه ای در کامپیوتر -
5:41 - 5:43میتوانید به اسانی با این میکروسکوپ
کار کنید. -
5:43 - 5:47من میخواهم چند نمونه از کارهایی را که
دیگران با ان انجام داده اند -
5:47 - 5:48به شما نشان دهم.
-
5:49 - 5:53این ویدیو را یک کاربر یوتیوب
به نام Tamez85 گرفته. -
5:53 - 5:55من او را نمیشناسم،
-
5:55 - 5:58ولی هر که باشد ، زن یا مرد از
کدهای ما استفاده کرده -
5:58 - 6:01تا حرکات کند روی شکم را
در زمان حاملگی بزرگنمایی کند. -
6:01 - 6:03کمی ترسناکه .
-
6:03 - 6:04(صدای خنده)
-
6:05 - 6:09بعضی از ان برای بزرگنمایی ضربان رگهای
دستشان استفاده کرده اند. -
6:09 - 6:12البته میدانید که تا ازمایشی روی
خوکچه هندی انچام نگیرد علمی نیست، -
6:13 - 6:16و این خوکچه هندی دراینجا نامش
Tiffany است، -
6:16 - 6:20و این کاربر You Tube ادعا میکند که
او اولین جانور جونده روی زمین است -
6:20 - 6:22که حرکاتش بزرگنمایی شده.
-
6:22 - 6:24میتوانید با این وسیله کار هنری انجام دهید.
-
6:25 - 6:27این ویدیو را یک دانشجوی طراحی
در Yale برای من فرستاده. -
6:27 - 6:30او میخواسته ببیند ایا در
نوع حرکت همکلاسیهایش -
6:30 - 6:31تفاوتی وجود دارد؟
-
6:31 - 6:35از انها خواسته تا ساکن بایستند،
و سپس حرکاتشان را بزرگنمایی کرده. -
6:35 - 6:38مانند این است که تمام تصاویر
زنده شده اند. -
6:38 - 6:41و نکته جالب در تمام
این نمونه ها این است -
6:41 - 6:43که ما در واقع کاری با انها
انجام نداده ایم. -
6:43 - 6:47ما تنها وسیله جدیدی را تهیه کرده ایم،
روش نویی برای نگاه به جهان ، -
6:47 - 6:52و بعدا دیگران راههای جالب، نو
و خلاقانه ای در بکارگیری ان یافته اند. -
6:52 - 6:54ولی ما اینجا کار را متوقف نکردیم
-
6:54 - 6:58این وسیله نه تنها دید جدیدی از
جهان به ما ارایه میدهد، -
6:58 - 7:00بلکه تعریفی نو از آنچه برای ما امکان پذیر
است ایجاد میکند -
7:00 - 7:03و از انچه ما میتوانیم با دوربنهایمان
انچام دهیم فراتر میرود -
7:03 - 7:07پس از دید علمی میخواستیم بدانیم
چه نوع پدیده های دیگر فیزیکی -
7:07 - 7:09حرکات ریزی را ایجاد میکنند
-
7:09 - 7:12که بتوانیم با دوربینهایمان
اندازه گیری کنیم؟ -
7:12 - 7:15یکی از این پدیده ها که ما اخیرا
روی ان متمرکز شده ایم صدا است. -
7:16 - 7:19همانطور که همه میدانیم، صدا
تغییراتی در فشار هوا است -
7:19 - 7:20که در هوا جریان میابد.
-
7:20 - 7:24ان موجهای فشار به اشیا برخورد کرده
و در انها لرزشی ایجاد میکند، -
7:24 - 7:27که باعث میشود ما ان صدارا
بشنویم و ضبط کنیم. -
7:27 - 7:30ولی بنظر میرسد که صدا حرکت
قابل مشاهده ای نیز تولید میکند. -
7:30 - 7:32که برای ما قابل دیدن نیستند
-
7:33 - 7:35ولی با یک دوربین و پردازش صحیح
میتوانند دیده شوند. -
7:36 - 7:37اینجا دو نمونه است.
-
7:37 - 7:40این من هستم که هنر اواز خودم را
نشان میدهم. -
7:41 - 7:44{صدای اواز}
-
7:44 - 7:44{صدای خنده }
-
7:44 - 7:48و هنگامی که زمزمه میکردم یک ویدیو
با سرعت بالا از گلوی خودم گرفته ام. -
7:48 - 7:50حالا اگر به ان ویدیو با دقت نگاه کنید،
چیز زیادی نمیبینید. -
7:51 - 7:55ولی وقتی حرکات را ۱۰۰ برابر بزرگ کنیم،
نمام حرکات و لرزشهای روی گردن را که -
7:56 - 7:58در ایجاد صدا نقش دارند میتوانیم ببینیم.
-
7:59 - 8:01ان سیگنال در ان ویدیو است.
-
8:01 - 8:04ما همچنین میدانیم که خواننده ها
اگرنتی را صحیح به ضرب در اورند -
8:04 - 8:06میتوانند یک گیلاس نازک را بشکنند.
-
8:06 - 8:08ما حالا از طریق یک بلند گو که
در کنار یک لیوان گذاشته ایم -
8:09 - 8:12یک نتی را مینوازیم که
در فرکانس طنین ان لیوان است. -
8:12 - 8:16زمانی که ما ان نت را نواخته و حرکات را
۲۵۰ برابر بزرگنمایی میکنیم، -
8:16 - 8:19بخوبی میبینیم که لیوان چطور میلرزد
-
8:19 - 8:22ودر پاسخ، صدا را منعکس میکند.
-
8:22 - 8:24شما هر روزه با چنین چیزی
روبرو نمی شوید. -
8:24 - 8:27ولی این ما را به فکر وا میدارد.
-
8:27 - 8:31ایا میتوانیم این روند را برعکس کنیم
و با انالیز کردن ارتعاشات ریزی که -
8:31 - 8:37صدا در اشیا بوجود می اورد
ان صدا را ازروی تصویرش ایجاد کنیم، -
8:38 - 8:42در واقع ارتعاشات را دوباره به صورت اصواتی
اولیه بازگردانیم. -
8:42 - 8:46با این روش میتوانیم هر شی را
به یک میکروفون تبدیل کنیم. -
8:48 - 8:50این دقیقا همان کاری است که ما انجام دادیم.
-
8:50 - 8:52اینجا یک پاکت خالی چیپس است
که روی یک میز بوده -
8:53 - 8:55و ما میخواهیم ان را با یک
دوربین ویدیویی فیلمبرداری کرده -
8:55 - 8:57وبه یک میکروفون تبدیل کنیم
-
8:57 - 9:00و حرکات ریزی را که امواج صدا
در ان ایجاد کرده انالیز کنیم. -
9:00 - 9:03اینجا صدایی است که در اتاق
ایجاد کرده ایم. -
9:03 - 9:10{صدای اهنگ: Mary had a little lamb }
-
9:10 - 9:14و این یک ویدیوبا سرعت بالا است که تصویر
ان پاکت چیپس را با ان ثبت کرده ایم. -
9:14 - 9:16دوباره ان اهنگ نواخته میشود.
-
9:16 - 9:19شما به هیچ وجه نمیتوانید تنها با
نگاه کرده به ان ویدیومتوجه چیزی بشوید، -
9:19 - 9:23ولی این صدایی است که ما توانسته ایم
تنها با انالیز کردن حرکات ریز ان ویدیو -
9:23 - 9:24بدست اوریم.
-
9:24 - 9:41(موزیک اهنگ: "Mary Had a Little Lamb" )
-
9:41 - 9:43من ان را .... متشکرم....
-
9:43 - 9:50(صدای دست زدن حضار)
-
9:50 - 9:52من ان را میکروفون تصویری مینامم.
-
9:52 - 9:56ما در واقع از سیگنالهای ویدیویی
سیگنالهای صوتی ایجاد کرده ایم -
9:56 - 9:59و فقط برای این که شما مقیاس
این حرکات را درک کنید، -
9:59 - 10:04یک صدای خیلی بلند باعث میشود
ان پاکت چیپس کمتر از یک میکرومترحرکت کند -
10:04 - 10:07یعنی به کوچکی
یک هزارم میلیمتر. -
10:07 - 10:11وما اکنون توانسته ایم حرکت به این
کوچکی را تنها با مشاهده این که -
10:11 - 10:16چگونه نور از اشیا منعکس میشود
با دوربین خود ثبت کنیم. -
10:16 - 10:19میتوانیم صدا را از اشیا و
حتی گیاهان بازیابی کنیم. -
10:19 - 10:27(موزیک: Mary Had a Little Lamb)
-
10:27 - 10:29حتی گفتار را نیز از همین روش بدست اوریم.
-
10:29 - 10:32مثلا اینجا یک نفر در اتاق صحبت میکند.
-
10:32 - 10:35صدا: مری یک بره کوچک داشت
که پشمهایش به سفیدی برف بود، -
10:35 - 10:40و هر جا میرفت، بره اش هم دنبالش بود.
-
10:41 - 10:46و این همان صدا است که دوباره
تنها از ویدیوی همان بسته چیپس بدست امده -
10:47 - 10:51صدا: مری یک بره کوچک داشت که
پشمهایش به سفیدی برف بود، -
10:51 - 10:55و هر جا مری میرفت بره اش
هم دنبالش میرفت. -
10:56 - 10:59ما از اهنگ: Mary Had a Little Lamb
-
10:59 - 11:01استفاده کردیم چون اولین کلماتی است
-
11:01 - 11:04که توماس ادیسون در سال
۱۸۷۷ در فونوگراف اش صحبت کرد. -
11:04 - 11:08ان دستگاه یکی ازاولین دستگاههای ثبت صدا
در تاریخ بود. -
11:08 - 11:12در اصل صداها را به یک
دیافرام منتقل میکرد -
11:12 - 11:15که با یک سوزن ، صدا را
روی یک صفحه قلعی پبچیده شده -
11:15 - 11:17دور یک سیلندر خراش میداد.
-
11:18 - 11:23اینجا نمایش ثبت و پخش صدا را
با دستگاه فونوگراف ادیسون میبینید. -
11:23 - 11:27{ویدیو}صدا: آزمایش میکنیم،
ازمایش میکنیم : یک دو سه. -
11:27 - 11:30مری یک بره کوچک داست که
پشمهایش مثل برف سفید بود، -
11:30 - 11:33و هر جا که مری میرفت بره اش
هم دنبالش میرفت. -
11:34 - 11:36ازمایش میکنم، یک دو سه.
-
11:36 - 11:40مری یک بره کوچک داشت که
پشمهایش به سفیدی برف بود، -
11:40 - 11:45و هر جا که مری میرفت بره اش
هم دنبالش میرفت. -
11:46 - 11:50و اکنون ۱۳۷ سال بعد
-
11:50 - 11:54ما میتوانیم صدا را تقریبا
با همان کیفیت ضبط کنیم -
11:54 - 11:58اما تنها با دیدن لرزش اشیا
در مقابل صدا توسط دوربین ، -
11:58 - 12:02حتی وقتی دوربین
۴متر و نیم دورتر از شی، -
12:02 - 12:04و پشت یک شیشه ضد صدا است.
-
12:04 - 12:07این صدایی است که ما توانستیم
در همان شرایط ثبت کنیم. -
12:07 - 12:13صدا: مری یک بره کوچک داشت
که پشمهایش به سفیدی برف بود، -
12:13 - 12:17و هر جا که مری میرفت،
بره اش هم دنبالش میرفت. -
12:18 - 12:22و مسلما نظارت مخفی اولین کاربردی
است که به ذهن میرسد. -
12:22 - 12:24{صدای خنده}
-
12:24 - 12:28ولی در واقع برای موارد دیگری
هم مفید خواهد بود. -
12:28 - 12:31شاید مثلا در اینده بتوانیم
از ان برای یافتن صدا -
12:31 - 12:33از اعماق فضا استفاده کنیم،
-
12:33 - 12:36زیرا صدا نیمتواند در فضا سفر کند
ولی نور میتواند. -
12:37 - 12:42ما تازه در ابتدای راه یافتن به
استفاده های ممکن از این تکنولوژی هستیم. -
12:42 - 12:46این امکان را خواهیم داشت که
فرایندهای فیزیکی که میدانیم وجود دارند -
12:46 - 12:49ولی هرگز نتوانسته ایم انها را تا کنون
با چشم ببینیم پردازش کنیم. -
12:49 - 12:50این تیم ما است.
-
12:50 - 12:55انچه امروز به شما نشان دادم
نتیجه همکاری این گروهی است که میبینید، -
12:55 - 12:58و من از شما دعوت میکنم که به
وب سایت ما سری بزنید، -
12:58 - 13:00تا خودتان نیز ان را امتحان کنید،
-
13:00 - 13:03و در جستجوی جهان حرکتهای ریز
به ما بپیوندید. -
13:03 - 13:04متشکرم.
-
13:04 - 13:05{صدای دست زدن حاضرین}
- Title:
- حرکات نامرئی را ببینید، صداهای خاموش را بشنوید. نمیتوان گفت جالب است یا ترسناک
- Speaker:
- مایکل روبینشتاین
- Description:
-
more » « less
چکیده: با «میکروسکوپ حرکات» اشنا شوید. یک وسیله پردازشگر ویدیوکه حرکات و رنگهای بسیار ریزی را که
با چشم غیر مسلح نمیتوان دید ، نشان میدهد. محقق ویدیو، مایکل روبینشتاین ، یکی پس از دیگری فیلمهای
اعجاب انگیزی را به ما نشان میدهد تا ببینیم چگونه بوسیله این تکنولوژی میتوان ضربان و طپش قلب را تنها با یک فیلم نشان داد. او را در حال باز افرینی یک مکالمه از طریق تفویت حرکات امواجی که از یک پاکت چیپس
منعکس میشوند مشاهده کنید. باید استفاده های مثبت و منفی که این تکنولوژی خواهد داشت را ببینید تا باور کنید. - Video Language:
- English
- Team:
closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 13:18
Show all
