Selama beberapa abad ini, mikroskop
telah mengubah dunia kita.
Mikroskop telah menampakkan dunia tentang
objek, kehidupan dan struktur yang kecil
Yang terlalu kecil untuk dilihat
dengan mata telanjang.
Mikroskop adalah kontribusi yang besar
bagi sains dan teknologi
Hari ini saya akan memperkenalkan
jenis baru dari mikroskop
Sebuah mikroskop untuk perubahan.
Dia tidak menggunakan optik
seperti mikroskop pada umumnya
Untuk membuat objek kecil lebih besar,
Tetapi dia menggunakan kamera
video dan pengolahan gambar
Untuk menampakkan gerakan terkecil
dan perubahan warna pada objek dan manusia
Perubahan yang tidak mungkin
dilihat dengan mata telanjang
Dan dia bisa membuat kita melihat
dunia dengan cara yang berbeda
Jadi apa yang saya maksud
dengan perubahan warna?
Kulit kita, contohnya, berubah
warna sangat sedikit
Ketika darah mengalir dibawahnya.
Perubahan itu sangat tidak kentara,
Sehingga ketika Anda melihat orang lain,
Ketika Anda melihat orang
duduk disebelah anda,
Anda tidak melihat kulit atau wajah
mereka berubah warna.
Ketika kita melihat video tentang Steve ini,
tampak gambar ini seperti statis
Tapi ketika kita melihat video menggunakan
mikroskop kita yang baru dan spesial,
Tiba-tiba kita melihat gambar
yang sangat berbeda.
Apa yang anda lihat ini adalah
perubahan kecil dari kulit Steve
Diperbesar 100 kali sehingga nampak.
Kita sebenarnya bisa melihat
denyut nadi manusia.
Kita bisa melihat seberapa cepat
jantung Steve berdetak.
Tapi kita juga bisa melihat cara
darah mengalir di wajahnya.
Dan kita melakukannya tidak hanya
untuk melihat denyut,
Tapi juga mendapatkan
detak jantung,
Dan mengukur detak jantung kita.
Dan kita dapat melihatnya dengan
kamera biasa tanpa menyentuh pasien.
Disini Anda melihat denyut dan
detak jantung dari bayi yang baru lahir
Dari video kita yang kita ambil
menggunakan kamera DSLR biasa.
Dan pengukuran detak jantung
yang kita dapatkan
sama akuratnya dengan yang Anda dapat
menggunakan monitor standar rumah sakit.
Dan ini bahkan tidak harus video rekaman.
Kita dapat melakukannya
pada video yang lain juga.
Jadi saya ambil adegan pendek
dari "Batman Begins" disini
Hanya untuk menampilkan
detak jantung Christian Bale
(Tawa)
Dan mungkin saja dia menggunakan make up.
Pencahayaan disini sangat menantang,
Tapi hanya dari video, kita masih
bisa mengambil denyutnya.
Dan nampaknya cukup baik.
Jadi bagaimana cara kita melakukannya?
Kita pada dasarnya menganalisa
perubahan cahaya yang direkam
Pada setiap pixel dalam video
sepanjang waktu,
Dan kemudian memperkuat
perubahan itu
Kita memperbesarnya hingga
bisa terlihat.
Bagian yang sulit adalah signalnya
Perubahan yang kita cari,
sangat tidak kentara.
Jadi kita harus sangat cermat
ketika akan memisahkannya
Dari noise yang selalu ada pada video.
Jadi kami memakai beberapa teknik
pemrosesan gambar yang cerdas
Untuk mendapat pengukuran akurat
dari warna pada tiap pixel di video,
Dan kemudian cara warna
berubah sepanjang waktu,
Dan kemudian kami memperkuat perubahan itu
Kami memperbesarnya untuk menciptakan
video yang ditingkatkan atau diperbesar
yang sebenarnya menampilkan
perubahan tersebut
Tapi ternyata tidak hanya untuk
menampilkan perubahan kecil pada warna
Tapi juga gerakan kecil.
Dan itu karena cahaya yang
terekam oleh kamera kami
akan berubah tidak hanya jika
warna dari objek berubah,
Tapi juga jika objek bergerak.
Jadi ini adalah putri saya ketika dia
berusia sekitar dua bulan.
Ini adalah video yang saya rekam
sekitar tiga tahun yang lalu.
Dan sebagai orang tua baru, kami ingin
memastikan bayi kami sehat,
Bahwa mereka bernafas,
bahwa mereka hidup,
Jadi saya juga mendapat
salah satu monitor bayi
Agar saya dapat melihat putri saya
ketika dia tidur.
Dan inilah yang akan Anda lihat dengan
monitor bayi standar.
Anda bisa melihat bayi tidur, tapi
tidak banyak informasi di sana
Tidak banyak yang bisa kita lihat
Tidakkah lebih baik, lebih
informatif, atau lebih berguna
Jika kita dapat melihat
tampilan seperti ini.
Jadi di sini saya mengambil gerakannya
dan memperbesarnya 30 kali.
Sehingga saya bisa melihat dengan jelas
bahwa putri saya hidup dan bernafas.
(Tawa)
Inilah perbandingan berpasangannya
Jadi sekali lagi, di video asal,
di video yang asli,
Tidak banyak yang bisa kita lihat,
Tapi ketika kita memperbesar gerakannya,
Pernafasannya menjadi lebih terlihat.
Dan ternyata, ada banyak fenomena
yang dapat kita ungkap dan perbesar
dengan mikroskop gerak baru kami.
Kita bisa melihat bagaimana vena
dan arteri berdenyut pada tubuh kita.
Kita bisa melihat bahwa mata kita
terus bergerak
Dengan gerakan yang bergoyang.
Dan sebenarnya itu mata saya
Dan lagi video ini diambil tepat
ketika putri saya lahir.
Jadi bisa Anda lihat bahwa
saya kurang tidur. (Tawa)
Bahkan ketika seseorang duduk diam,
Ada banyak informasi
yang bisa kita ambil
Tentang pola pernafasannya,
ekspresi wajah yang kecil
Mungkin kita bisa menggunakan
gerakan itu
Untuk memberi tahu pikiran atau emosi kita
Kita juga bisa memperbesar
gerakan mekanis yang kecil,
seperti getaran pada mesin,
Yang dapat membantu teknisi mendeteksi
dan mendiagnosa masalah mesin.
Atau melihat bagaimana bangunan bergoyang
oleh angin dan bereaksi terhadap daya
Semua hal yang masyarakat tahu bagaimana
cara mengukurnya dengan beragam cara
Tapi mengukur gerakan itu
adalah sesuatu.
Dan melihat gerakan sebenarnya
secara langsung,
Adalah sesuatu yang sangat berbeda.
Dan sejak kami menemukan
teknologi baru ini,
Kami membagikan kode ini online agar
orang lain bisa memakai dan bereksperimen
Ini sangatlah mudah
untuk digunakan.
Ini dapat bekerja pada videomu sendiri
Kolaborasi kami dengan Quanta Research
bahkan menciptakan website
Dimana Anda bisa mengunggah video
dan memprosesnya online
Bahkan jika Anda tidak memiliki pengalaman
dalam ilmu komputer atau pemrograman,
Anda masih bisa bereksperimen
dengan mikroskop yang baru ini.
Dan saya akan memberikan
beberapa contoh
Tentang orang lain telah
lakukan dengan kode ini.
Video ini dibuat oleh user Youtube
bernama Tamez85
Saya tidak tahu siapa dia,
Tapi dia menggunakan kode kami
Untuk memperbesar gerakan perut
yang kecil selama masa kehamilan.
Hal ini sedikit menyeramkan.
(Tawa)
Orang telah menggunakannya untuk
memperbesar vena yang berdenyut di tangan.
Dan ini bukanlah sains sebenarnya kecuali
Anda menggunakan kelinci percobaan.
Dan rupanya, kelinci percobaan
ini bernama Tiffany.
Dan user YouTube ini menyatakan,
dia pengerat pertama di bumi
Yang gerakannya diperbesar.
Anda juga bisa membuat seni dengan ini.
Video ini dikirim kepada saya
oleh mahasiswa desain di Yale
Dia ingin melihat apakah
ada perbedaan
Cara teman sekelasnya bergerak
Dia membuat mereka berdiri diam,
dan memperbesar gerakannya
Ini seperti melihat gambar
menjadi hidup.
Dan hal bagus dengan semua contoh di atas,
Adalah kami tidak melakukan
apapun dengannya.
Kami hanya menyediakan alat baru,
cara baru untuk melihat dunia,
Dan orang-orang menemukan cara menarik,
baru dan kreatif untuk menggunakannya
Tapi kami tidak berhenti disana.
Alat ini tidak hanya membuat kita
melihat dunia dengan cara berbeda,
Ini juga mengartikan ulang
apa yang bisa kita lakukan
Dan menembus batas apa yang bisa
kita lakukan dengan kamera kita.
Jadi sebagai ilmuwan, kami mulai penasaran
Tentang jenis fenomena fisik lain apa
yang menghasilkan gerakan kecil
Yang bisa kami ukur dengan kamera kami?
Dan fenomena yang kami fokuskan
akhir-akhir ini adalah suara.
Suara, seperti kita ketahui,
adalah perubahan
Pada tekanan udara yang mengalir di udara.
Gelombang tekanan tersebut membentur obyek
dan menciptakan getaran kecil
Yang sebagaimana kita dengar
dan merekam suara.
Tapi ternyata suara juga
menghasilkan gerakan visual.
Gerakan-gerakan yang tidak
terlihat oleh kita
Tapi nampak pada kamera dengan
pemrosesan yang benar.
Berikut adalah dua contoh.
Ini saya sedang mendemonstrasikan
keahlian menyanyi saya
(Bernyanyi)
(Tawa)
Dan saya merekam video berkecepatan
tinggi waktu saya bernyanyi
Dan jika Anda menatap video tersebut,
Tidak banyak yang bisa Anda lihat,
Tapi jika kita memperbesar gerakannya
100 kali, kita bisa lihat gerak dan riak
Pada leher yang terlibat dalam
menghasilkan suara.
Sinyal-sinyal itu ada pada video.
Kami juga tahu bahwa penyanyi bisa
memecahkan gelas wine
Jika mengenai nada yang tepat
Jadi, kami akan memainkan sebuah nada
Yang beresonansi dengan kaca
Melalui pengeras suara di sebelahnya
Ketika kami memainkan nada itu
dan memperbesar gerakannya 250 kali,
Kita dapat melihat dengan jelas
kaca itu bergetar
Dan beresonansi dalam merespon suara
Ini bukan sesuatu yang Anda
biasa lihat setiap hari
Tapi ini membuat kita berpikir.
Hal ini memberikan kita ide gila.
Bisakah kita membalik proses ini
dan mendapatkan suara dari video
Dengan menganalisa getaran kecil
yang dibuat gelombang suara pada obyek,
Dan mengubahnya kembali
menjadi suara yang membuatnya?
Dengan cara ini, kita bisa merubah
obyek sehari-hari menjadi mikrofon.
Jadi itulah yang kami lakukan.
Ini adalah bungkus kosong
kripik di atas meja
Dan kami akan mengubahnya
menjadi mikrofon
Dengan cara memfilmkannya
dengan kamera video
Dan menganalisa gerakan kecil
yang dibuat oleh gelombang suara
Inilah suara yang kami mainkan
dalam ruangan itu.
(Musik "Mary Had a Little Lamb")
Dan ini adalah video berkecepatan tinggi
yang kami rekam dari bungkus kripik itu.
lagi, Ini dimainkan
Tidak mungkin Anda bisa melihat
apapun yang terjadi pada video itu
hanya dengan melihatnya.
Tapi ini adalah suara yang didapat
hanya dengan menganalisa
gerakan kecil dalam video.
(Musik : "Mary Had a Little Lamb")
Saya menyebutnya -- Terimakasih
(Tepuk tangan)
Saya menyebutnya mikrofon visual.
Kami sebenarnya mengekstrak
sinyal audio dari sinyal video
Dan hanya untuk memberikan
skala gerakan disini,
Suara indah yang kuat akan membuat bungkus
kripik bergerak kurang dari 1 mikrometer
Itu seperseribu dari satu milimeter.
Sekecil itulah gerakan yang
sekarang dapat kita tarik
Hanya dengan melihat bagaimana
cahaya memantul pada obyek
Dan terekam oleh kamera kami
Kami dapat mendapatkan kembali
suara dari obyek lain, seperti tanaman
(Musik : "Mary Had a Little Lamb")
Dan kami juga bisa mendapatkan
kembali percakapan
Jadi ini adalah seseorang yang
sedang berbicara di ruangan
Suara : Mary memiliki sebuah domba
yang bulunya seputih salju
Dan kemanapun Mary pergi,
Domba itu juga ikut pergi
Dan ini percakapan tersebut
yang diambil kembali
dari video bungkus kripik yang sama
Mary mempunyai seekor domba
yang bulunya seputih salju
Dan kemanapun Mary pergi,
Domba itu juga ikut pergi
Kami menggunakan "Mary Had a Little Lamb"
Karena katanya itu adalah
kata-kata pertama
yang Thomas Edison bicarakan
pada fonografnya di tahun 1877
Itu adalah salah satu alat perekam suara
pertama dalam sejarah.
Itu pada dasarnya mengarahkan
suara pada diafragma
Yang menggetarkan jarum yang mengukir
suara pada kertas timah
Yang dibungkus mengelilingi silinder
Ini adalah demonstrasi rekaman dan putar
ulang suara dari fonograf Edison
Testing, Testing, satu dua tiga
Mary memiliki seekor domba
yang bulunya seputih salju
Dan kemanapun Mary pergi,
domba itu juga ikut pergi
Testing, testing, satu dua tiga.
Mary memiliki seekor domba
yang bulunya seputih salju
Dan kemanapun Mary pergi,
domba itu juga ikut pergi
Dan sekarang, 137 tahun kemudian,
Kita dapat mengambil suara dengan
kualitas yang hampir sama
Tapi hanya dengan melihat obyek
bergetar terhadap suara dengan kamera
Dan kita bahkan dapat melakukannya
ketika kamera
berada 15 kaki jauhnya dari obyek,
di belakang kaca kedap suara
Jadi ini adalah suara yang bisa
kita peroleh kembali pada kasus itu
Mary memiliki seekor domba kecil
yang bulunya seputih salju
Dan kemanapun Mary pergi,
domba itu juga ikut pergi
Dan tentu saja, pengawasan adalah
aplikasi pertama yang terpikirkan
(Tawa)
Tapi mungkin ini juga beguna
untuk hal yang lain
Mungkin di masa depan, kami bisa
menggunakannya, seperti,
Untuk mendapatkan suara
dari luar angkasa
Karena suara tidak bisa pergi ke
luar angkasa, tapi cahaya bisa
Kami hanya mulai mengeksplorasi
Penggunaan lain yang mungkin
untuk teknologi ini
Ini bisa membuat kita melihat proses
yang kita tahu ada
Tapi belum pernah bisa kita lihat
dengan mata kita hingga saat ini.
Inilah tim kami.
Semua yang saya tunjukkan pada Anda
hari ini adalah hasil kolaborasi
Dengan grup orang-orang hebat
yang Anda lihat disini
Dan saya mendorong dan menyambut
Anda untuk mengunjungi website kami
Cobalah sendiri,
Dan bergabunglah dengan kami
menjelajahi dunia gerakan kecil
Terimakasih.
(Tepuk Tangan)