מצלמה שרואה מעבר לפינה
-
0:01 - 0:02בעתיד,
-
0:02 - 0:06מכוניות ללא נהג יהיו בטוחות יותר
ואמינות יותר מבני אדם. -
0:06 - 0:07אך כדי שזה יתאפשר,
-
0:07 - 0:10אנחנו זקוקים לטכנולוגיות
שיאפשרו למכוניות להגיב -
0:10 - 0:11מהר יותר מבני אדם,
-
0:11 - 0:15אנחנו זקוקים לאלגוריתמים
שנוהגים טוב יותר מבני אדם, -
0:15 - 0:19ואנחנו זקוקים למצלמות שרואות יותר
משרואים בני אדם. -
0:20 - 0:25למשל, דמיינו מכונית ללא נהג
שעומדת לפנות "פנייה עיוורת", -
0:25 - 0:26ומכונית אחרת מתקרבת
-
0:26 - 0:29או אולי ילד שעומד לרוץ לכביש.
-
0:29 - 0:33למרבה המזל, למכונית העתיד שלנו
יהיה כוח-על, -
0:33 - 0:37מצלמה שרואה מעבר לפינות
ומבחינה בסיכונים פוטנציאליים. -
0:38 - 0:40בשנים האחרונות, במסגרת הדוקטורט שלי
-
0:40 - 0:42במעבדה להדמייה ממוחשבת בסטנפורד,
-
0:42 - 0:45עבדתי על מצלמה שתעשה בדיוק את זה --
-
0:45 - 0:48מצלמה שתראה עצמים שמוסתרים מעבר לפינות
-
0:48 - 0:51או חסומים ממבט ישיר.
-
0:51 - 0:55אדגים לכם מה המצלמה שלנו יכולה לראות.
-
0:55 - 0:57זה ניסוי שערכנו בחוץ
-
0:57 - 1:01שבו המצלמה סורקת בעזרת לייזר
את הצד של הבניין הזה, -
1:01 - 1:03והסצנה שאנחנו רוצים לצלם
-
1:03 - 1:06מוסתרת מעבר לפינה מאחורי המסך הזה.
-
1:06 - 1:09כך שהמצלמה שלנו לא יכולה
לקלוט אותה באופן ישיר. -
1:10 - 1:11אבל איכשהו,
-
1:11 - 1:15המצלמה בכל זאת לוכדת את הגיאומטריה
התלת-מימדית של הסצנה. -
1:16 - 1:17אז איך אנחנו עושים זאת?
-
1:17 - 1:20הקסם קורה כאן במערכת הצילום הזאת.
-
1:20 - 1:24תחשבו על זה כעל סוג של
מצלמה במהירות גבוהה. -
1:24 - 1:27לא כזו שמצלמת 1000 פריימים בשניה,
-
1:27 - 1:30או אפילו מיליון פריימים בשניה,
-
1:30 - 1:32אלא טריליון פריימים בשניה.
-
1:33 - 1:38כל כך מהר שהיא יכולה ללכוד
את תנועת האור עצמו. -
1:39 - 1:42וכדי להדגים כמה מהר האור נע,
-
1:42 - 1:47נשווה אותו למהירות של גיבור-על בספר קומיקס
-
1:47 - 1:49שיכול לרוץ עד פי שלושה ממהירות הקול.
-
1:50 - 1:54לקרן אור לוקח בערך 3.3 מיליארדיות שניה,
-
1:54 - 1:56או 3.3 ננו-שניות,
-
1:56 - 1:58לעבור מרחק של מטר אחד.
-
1:58 - 2:00באותו זמן,
-
2:00 - 2:04גיבור העל שלנו התקדם פחות מעובי שערה.
-
2:05 - 2:06זה די מהיר.
-
2:06 - 2:09אבל למעשה, אנחנו צריכים הדמיה מהירה בהרבה
-
2:09 - 2:12אם ברצוננו ללכוד אור שנע
במרחקים קטנים מסנטימטר. -
2:13 - 2:15המערכת שלנו יכולה ללכוד פוטונים
-
2:15 - 2:19בקטעי זמן של 50 טריליוניות שניה בלבד,
-
2:19 - 2:21או 50 פיקו-שניות.
-
2:22 - 2:24אז אנחנו לוקחים את המצלמה
האולטרה-מהירה הזאת -
2:24 - 2:28ומצמידים לה לייזר ששולח פולסי אור קצרים.
-
2:29 - 2:31כל פולס נע לעבר הקיר הנראה הזה
-
2:31 - 2:33וחלק מהאור מוחזר למצלמה,
-
2:33 - 2:37אבל אנחנו משתמשים בקיר גם כדי
לפזר אור מעבר לפינה -
2:37 - 2:39אל העצם המוסתר וחזרה.
-
2:39 - 2:42אנחנו חוזרים על המדידה הזאת פעמים רבות
-
2:42 - 2:44כדי לקלוט את זמן ההגעה של פוטונים רבים
-
2:44 - 2:46ממיקומים שונים על הקיר.
-
2:46 - 2:49ואחרי שקלטנו את המדידות האלו,
אנחנו יכולים ליצור -
2:49 - 2:52סרטון של הקיר בעל טריליון פריימים בשניה.
-
2:52 - 2:55הקיר הזה נראה רגיל לגמרי לעיניים שלנו,
-
2:55 - 3:00אבל בטריליון פריימים בשניה,
רואים משהו ממש מדהים. -
3:00 - 3:05אנחנו ממש יכולים לראות גלי אור
מוחזרים מהסצנה המוסתרת -
3:05 - 3:07ומותזים על הקיר.
-
3:07 - 3:10וכל גל כזה נושא מידע
-
3:10 - 3:12על העצם המוסתר ששלח אותו.
-
3:12 - 3:14ואנחנו יכולים לקחת את המדידות האלה
-
3:14 - 3:17ולהעביר אותן אל אלגוריתם שיחזור
-
3:17 - 3:20שיבנה מחדש את הגיאומטריה התלת-מימדית
של הסצנה המוסתרת. -
3:21 - 3:25אראה לכם דוגמה נוספת של סצנת פנים שצילמנו,
-
3:25 - 3:28הפעם עם מגוון של עצמים מוסתרים.
-
3:28 - 3:30העצמים האלה הם בעלי מראה שונה אחד מהשני,
-
3:30 - 3:32כך שהם מחזירים אור באופן שונה.
-
3:32 - 3:36למשל, פסל הדרקון המבריק הזה
מחזיר אור באופן שונה -
3:36 - 3:38מאשר כדור הדיסקו המכוסה מראות
-
3:38 - 3:41או פסל זורק הדיסקוס הלבן.
-
3:41 - 3:44ואכן ניתן לראות
את ההבדלים באור המוחזר -
3:44 - 3:47על ידי הדמיית התלת-מימד הזאת,
-
3:47 - 3:51שבה פשוט הערמנו יחד את הפריימים.
-
3:51 - 3:55ציר הזמן פה מיוצג על ידי
מימד העומק של הקוביה. -
3:56 - 3:59הנקודות הבהירות שרואים כאן הן החזרות אור
-
3:59 - 4:02מכל אחת מהמראות שעל פני כדור הדיסקו,
-
4:02 - 4:04מתפזרות על פני הקיר במשך הזמן.
-
4:04 - 4:08פסי האור שמגיעים הכי מוקדם בזמן
-
4:08 - 4:12הם מפסל הדרקון המבריק שקרוב ביותר לקיר,
-
4:12 - 4:16והפסים האחרים הם החזרות אור מכוננית הספרים
-
4:16 - 4:17ומהפסל.
-
4:18 - 4:22אנחנו יכולים גם להראות את המדידות האלה
פריים אחרי פריים, -
4:22 - 4:23כסרטון וידאו,
-
4:23 - 4:25כדי לראות את האור המתפזר באופן ישיר.
-
4:25 - 4:29שוב, אנחנו רואים קודם את
החזרות האור מהדרקון, -
4:29 - 4:30הקרוב ביותר לקיר,
-
4:30 - 4:34ואחריהן נקודות בהירות מכדור הדיסקו
-
4:34 - 4:37והחזרות נוספות מכוננית הספרים,
-
4:37 - 4:41ולבסוף רואים את גלי האור המוחזרים מהפסל.
-
4:42 - 4:45גלי אור אלה המאירים את הקיר
-
4:45 - 4:49הם כמו זיקוקים שנמשכים
טריליונית שניה בלבד. -
4:54 - 4:57ולמרות שעצמים אלה מחזירים אור באופן שונה,
-
4:57 - 5:00אנחנו עדיין יכולים לשחזר את צורתם.
-
5:00 - 5:02וזה מה שאתם יכולים לראות מעבר לפינה.
-
5:04 - 5:07אראה לכם עכשיו דוגמה נוספת, שונה במקצת.
-
5:07 - 5:10בסרטון הזה, רואים אותי
לבוש בחליפה מחזירת אור -
5:10 - 5:15והמצלמה שלנו סורקת את הקיר
בקצב של ארבע פעמים בשניה. -
5:15 - 5:16החליפה מחזירה אור,
-
5:16 - 5:19כך שאפשר לקלוט מספיק פוטונים
-
5:19 - 5:23כדי לראות איפה אני נמצא ומה אני עושה,
-
5:23 - 5:26בלי שהמצלמה ממש מכוונת אלי.
-
5:26 - 5:30על ידי קליטת פוטונים
שחוזרים מהקיר אל החליפה שלי, -
5:30 - 5:32וממנה חזרה לקיר וחזרה למצלמה,
-
5:32 - 5:36אפשר לצלם את הסרטון העקיף הזה
בזמן אמיתי. -
5:37 - 5:40אנחנו מאמינים שהדמיה מעשית כזאת
של עצמים שאינם בשדה הראיה -
5:40 - 5:44יכולה להיות שימושית לישומים
כמו מכוניות ללא נהג, -
5:44 - 5:46וגם להדמיה ביו-רפואית,
-
5:46 - 5:50שם צריך להתבונן לתוך
המבנים הזעירים של הגוף. -
5:50 - 5:53ויתכן שנוכל להתקין מצלמות דומות ברובוטים
-
5:53 - 5:56שנשלח לחקור כוכבי לכת אחרים.
-
5:57 - 6:00יכול להיות שכבר שמעתם על ראיה מעבר לפינה,
-
6:00 - 6:02אבל מה שהראיתי היום היה בלתי-אפשרי
-
6:02 - 6:03עד לפני שנתיים.
-
6:03 - 6:07למשל, אנחנו יכולים היום לבצע
הדמית חוץ של סצנות בגודל חדר -
6:07 - 6:09ובקצבים של זמן אמיתי,
-
6:09 - 6:14והשגנו התקדמויות משמעותיות
בדרך להפוך את זה לטכנולוגיה שימושית -
6:14 - 6:16שבאמת תיראו יום אחד במכונית.
-
6:16 - 6:19אבל כמובן שישנם אתגרים נוספים.
-
6:19 - 6:23למשל, האם אנחנו יכולים לדמות
סצנות מוסתרות ממרחקים גדולים -
6:23 - 6:26בהם אנו אוספים מעט מאד פוטונים,
-
6:26 - 6:29עם לייזרים בעלי הספק נמוך
ובטיחותיים לעיניים. -
6:30 - 6:32והאם אנחנו יכולים ליצור תמונות מפוטונים
-
6:32 - 6:34שהתפזרו בסביבה פעמים רבות יותר
-
6:34 - 6:37מאשר החזרה אחת מעבר לפינה?
-
6:37 - 6:41האם אנחנו יכולים לקחת את האב-טיפוס שלנו,
שהוא כרגע גדול ומגושם, -
6:41 - 6:44ולמזער אותו למשהו שיכול להיות שימושי
-
6:44 - 6:45בהדמיה ביו-רפואית
-
6:45 - 6:48או אולי סוג של מערכת אבטחה ביתית משופרת,
-
6:48 - 6:54ואולי אפשר לקחת את רעיון ההדמיה החדש הזה
ולהשתמש בו בישומים אחרים? -
6:54 - 6:56אני מאמין שזאת טכנולוגיה חדשה ומלהיבה
-
6:56 - 6:59ויכול להיות שישנם עוד דברים
שעדיין לא חשבנו עליהם -
6:59 - 7:00שבהם ניתן להשתמש בה.
-
7:00 - 7:02אז עתיד עם מכוניות ללא נהג
-
7:02 - 7:05נראה אולי רחוק עכשיו --
-
7:05 - 7:07אנחנו כבר מפתחים את הטכנולוגיות
-
7:07 - 7:09שיהפכו את המכוניות לבטוחות וחכמות יותר.
-
7:10 - 7:13ועם הקצב המהיר של תגליות מדעיות וחדשנות,
-
7:13 - 7:16אין לדעת אילו יכולות חדשות ומלהיבות
-
7:16 - 7:18מסתתרות ממש מעבר לפינה.
-
7:19 - 7:22(מחיאות כפיים)
- Title:
- מצלמה שרואה מעבר לפינה
- Speaker:
- דייויד לינדל
- Description:
-
כדי לפעול באופן בטיחותי, מכוניות ללא נהג חייבות להימנע ממכשולים, כולל אלו שמחוץ לטווח הראייה. כדי לאפשר זאת, אנו זקוקים לטכנולוגיה שרואה טוב יותר מבני אדם, אומר מהנדס החשמל דייויד לינדל. חיגרו חגורות וצפו בהדגמה טכנית קצרה וחדשנית, שבה לינדל מציג את הפוטנציאל החשוב והמגוון הגלום במצלמה מהירה שיכולה להבחין בעצמים המוסתרים מעבר לפינות.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 07:34
Sigal Tifferet approved Hebrew subtitles for A camera that can see around corners | ||
Sigal Tifferet accepted Hebrew subtitles for A camera that can see around corners | ||
Sigal Tifferet edited Hebrew subtitles for A camera that can see around corners | ||
Shimon Rottenberg edited Hebrew subtitles for A camera that can see around corners | ||
Shimon Rottenberg edited Hebrew subtitles for A camera that can see around corners | ||
Shimon Rottenberg edited Hebrew subtitles for A camera that can see around corners | ||
Shimon Rottenberg edited Hebrew subtitles for A camera that can see around corners | ||
Shimon Rottenberg edited Hebrew subtitles for A camera that can see around corners |