Birkaç yüzyıldır, mikroskoplar dünyamızda devrim yaptı.
Çıplak gözle göremeyeceğimiz kadar küçük nesnelerin,
canlıların, yapıların küçük dünyasını bizlere açtı.
Bilim ve teknolojiye katkıları inanılmaz.
Bugün sizlere yeni bir tip mikroskop tanıtmak istiyorum,
bir değişim mikroskobu.
Normal mikroskoplar gibi nesneleri büyütmek için
optikleri kullanmaz,
onun yerine bir video kamera ve görüntü işleme kullanarak
nesne ve insanlardaki en küçük hareketleri ortaya çıkarır.
Çıplak gözlerimizle görmenin imkansız olduğu değişiklikler.
Ve bu bizim dünyaya tamamen yeni bir gözle bakmamızı sağlıyor.
Peki renk değişimiyle neyi kastediyorum?
Örneğin derimiz, altından kan akarken
rengini çok hafif değiştirir.
Bu değişim son derece belirsizdir,
bu yüzden, diğer insanlara baktığınızda,
yanınızda oturan kişiye baktığınızda,
derilerinin veya yüzlerinin renginin değiştiğini görmezsiniz.
Steve'in bu videosuna baktığımızda bize durağan bir resim gibi geliyor,
fakat bu videoya bizim yeni, özel mikroskobumuzdan bakınca
birden tamamen farklı bir resim görüyoruz.
Burada gördüğünüz şey Steve'in deri rengindeki ufak değişikliklerin
görünür olması için 100 kat büyütülmüş hâlidir.
İnsan nabzını gerçekten görebiliriz.
Steve'in kalbinin atış hızını görebiliriz,
ve ayrıca kanın suratına akışını da görebiliriz.
Ve bunu sadece nabzı görselleştirmek için değil
ayrıca kalp atım hızını da
ölçmek için kullanabiliriz.
Ve bunu normal kameralarla ve hastalara dokunmadan yapabiliriz.
Ve burada, sıradan bir DSLR kamera ile çektiğimiz videodan
yeni doğmuş bir bebeğin nabzını ve kalp atım hızı çıkardık
ve elde ettiğimiz kalp atım hızı
standart bir hastane monitöründe elde edeceğiniz kadar kesindir.
Ve bunun bizim kaydettiğimiz bir video olması gerekmiyor.
Bunu aslında başka videolarla da yapabiliriz.
Burada sırf Christian Bale'nin nabzını göstermek için
"Batman Başlıyor"dan kısa bir kesit aldım.
(Kahkaha)
Bildiğiniz gibi, muhtemelen yüzünde makyaj var,
burada ışıklandırma biraz zorluyor
ama yine de videodan nabzını çıkartabilir
ve oldukça iyi gösterebiliriz.
Peki bunu nasıl yapıyoruz?
Temel olarak, zamanla her pikselde kaydedilen
ışıktaki değişimi analiz ediyoruz
ve bu değişimleri hareketlendiriyoruz.
Görebilmemiz için onları büyütüyoruz.
İşin zor kısmı o sinyallerin,
istediğimiz değişimlerin aşırı belirsiz olması.
Bu yüzden, onları videolarda her zaman olan gürültüden ayırırken
çok dikkatli olmamız gerekiyor.
Bu yüzden, çok akıllı görüntü işleme teknikleri kullanarak
videodaki her pikselin renginden kesin ölçümler elde ediyor
ve sonra zamanla rengin değişim şeklini buluyor
ve sonra bu değişimleri büyütüyoruz.
Onları büyüterek bize bu değişimleri gösteren bu tür
abartılı veya büyütülen videolar yaratıyoruz.
Fakat anlaşıldı ki, renk değişimlerini göstermenin yanında
ufak hareketleri de gösterebiliyoruz.
Ve bu yüzden kameralarımıza kaydedilen ışık
sadece nesnenin rengi değiştiğinde değil
nesne hareket ettiğinde de değişiyor.
Burada kızım 2 aylık kadar.
3 sene önce çektiğim bir video.
Yeni anne-babalar olarak tek istediğimiz bebeğimizin sağlıklı olduğundan,
nefes aldığından ve tabii ki hayatta olduğundan emin olmaktır.
Bu yüzden ben de kızımı uyurken görebilmek için
şu bebek monitörlerinden aldım.
Ve normal bir bebek monitöründe göreceğiniz şey böyle bir şeydir.
Bebeğin uyuduğunu görüyorsunuz ama burada çok da bir bilgi yok.
Görebileceğimiz pek bir şey yok.
Görüntü şöyle olsa, daha iyi,
daha bilgilendirici veya daha kullanışlı olmaz mıydı?
Bu yüzden hareketleri aldım ve onları 30 kat büyüttüm
ve sonrasında kızımın hayatta olduğunu ve nefes aldığını açıkça görebildim.
(Kahkaha)
Bu da yan yana karşılaştırma.
Yine, kaynak videoda, orijinal videoda
görülecek pek bir şey yok,
fakat hareketleri büyüttüğümüzde nefes alış çok daha görünür hâle geliyor.
Gördük ki, yeni hareket mikroskobumuz ile
ortaya çıkarabileceğimiz ve büyütebileceğimiz bir çok olay var.
Vücudumuzdaki damar ve atardamarlarımızın nasıl attıklarını görebiliyoruz.
Gözlerimizin sürekli olarak titrek bir hareket yaptığını
görebiliyoruz.
Bu benim gözüm
ve bu video kızım doğduktan hemen sonra çekildi
yani fazla uyumadığımı görebilirsiniz. (Kahkaha)
Bir kişi sabit otururken bile
nefes alışı, küçük yüz ifadeleri hakkında
çıkarabileceğimiz çok fazla bilgi var.
Belki de bu hareketler bize
düşünce ve duygularımız hakkında bir şeyler anlatabilir.
Ayrıca motorlardaki titreşimler gibi
küçük mekanik hareketleri büyüterek
mühendislerin makine problemlerini teşhis etmesine veya bina ve yapıların
rüzgârda salınımlarını ve kuvvetlere tepkisini görmesine yardımcı olabilir.
Bunlar insanların farklı yollardan ölçebildiği şeylerdir
fakat bu hareketleri ölçmek bir şey
ve bu hareketleri olduğu anda görmek
tamamen farklı bir şeydir.
Ve bu yeni teknolojiyi keşfettikten sonra
kodları internete açtık ki başkaları da bunları kullanıp deneyebilsin.
Kullanımı çok basit.
Kendi videolarınızda da çalışabilir.
Ortaklarımızdan Quantum Araştırma bu güzel internet sitesini hazırladı.
Burada videolarınızı yükleyebilir ve çevirimiçi işleyebilirsiniz.
Bilgisayar bilimi veya programcılık deneyiminiz yoksa bile
bu yeni mikroskobu kolay bir şekilde deneyebilirsiniz.
Ve sizlere diğerlerinin yaptıklarından
birkaç örnek göstermek istiyorum.
Bu video Tamez85 rumuzlu YouTube kullanıcısı tarafından yapıldı.
Bu kullanıcıyı tanımıyorum
ama o kodumuzu kullanarak
hamilelik sırasındaki küçük hareketleri büyütmüş.
Bu biraz ürpertici.
(Kahkaha)
İnsanlar bunu ellerindeki atan damarları büyütmek için kullandılar.
Ve bildiğiniz gibi, gine domuzu kullanmazsanız bu gerçek bir bilim olmaz
ve Tiffany isimli bu gine domuzu
YouTube kullanıcısının iddiasına göre, Dünya üzerindeki hareketi büyütülen
ilk kemirgen.
Bununla sanat da yapabilirsiniz.
Bu video Yale tasarım öğrencisi tarafından gönderildi.
Sınıf arkadaşlarının hareketlerinde herhangi bir farklılık
olup olmadığını görmek istemiş.
Hepsini ayakta sabit tutmuş ve hareketlerini büyütmüş.
Sanki sabit resimlerin hayata gelişini görmek gibi
Ve tüm bu örneklerin güzel tarafı
bunlarla hiç alakamızın olmaması.
Biz sadece bu yeni aracı, dünyaya yeni bir bakış sağladık
ve sonra insanlar bunu kullanmanın ilginç, yeni ve yaratıcı yollarını buldu.
Fakat burada durmadık.
Bu araç dünyaya sadece yeni bir şekilde bakmamızı sağlamıyor,
ayrıca yapabileceklerimizi yeniden tanımlıyor
ve kamerayla yapabileceklerimizin limitlerini zorluyor.
Ve bilim adamları olarak, merak etmeye başladık.
Kameralarımızı kullanarak küçük hareketler üreten başka hangi
fiziksel olayları ölçebiliriz?
Ve yakın zamanda ses olayına odaklandık.
Ses, bildiğimiz gibi, havada dolaşan
hava basıncındaki değişimdir.
Bu basınç dalgaları nesnelere çarpar ve onlarda ufak titreşimler yaratır.
İşte bu şekilde işitir ve sesi kaydederiz.
Fakat gördük ki ses görsel hareketler de üretiyor.
Bize görünmeyen bu hareketler
doğru işleme ile kameraya görünebiliyor.
Buna iki örnek göstereceğim.
Burada şarkı söyleme kabiliyetimi gösteriyorum.
(Şarkı söylüyor)
(Kahkaha)
Ve mırıldarken boğazımın yüksek hızlı videosunu çektim.
Yine, videoya dikkatli bakarsanız
görebileceğiniz pek bir şey yok,
ama bu hareketleri 100 kez büyütürsek, ses üretiminde yer alan boyundaki
tüm hareket ve dalgalanmaları görebiliriz.
Bu sinyal videoda var.
Ayrıca biliyoruz ki şarkıcılar doğru notayı tutturursa
bardağı kırabiliyor.
Bu yüzden, yanındaki hoparlörden
bardağın rezonans frekansında
bir nota çalacağız.
Bu notayı çalıp hareketleri 250 kez büyüttüğümüzde
bardağın sese tepki olarak nasıl titrediğini
ve çınladığını açıkça görebiliriz.
Bu her gün gördüğünüz bir şey değildi.
Fakat bu bizi düşündürdü. Bize çılgın fikirler verdi.
Acaba ses dalgalarının nesnelerde yarattığı ince titreşimleri analiz ederek
bu işlemi ters çevirir ve videodaki sesi düzeltirsek,
bunları üreten asıl sese dönüştürebilir miyiz?
Bu yolla günlük nesneleri mikrofona dönüştürebiliriz.
Biz de bunu yaptık.
Burada masada duran boş cips paketi var.
Ve biz bu paketi kameraya alarak
mikrofona dönüştüreceğiz
ve ses dalgalarının içinde yarattığı ufak hareketleri analiz edeceğiz.
Bu da odada çaldığımız ses.
(Müzik: "Mary Had a Little Lamb")
Ve bu cips paketinin yüksek hızlı video kaydı.
Yine çalıyor.
Bu videoda olanları ona bakarak
görme şansınız yok
fakat videodaki küçük hareketleri analiz ederek
kurtardığımız ses şöyle.
(Müzik: "Mary Had a Little Lamb")
Ben buna -- Teşekkürler.
(Alkışlar)
Ben buna görsel mikrofon diyorum.
Biz aslında video sinyallerinden ses sinyallerini çıkardık.
Ve buradaki hareketlerin büyüklüğüne örnek verecek olursam,
bu cips poşetinin hareket etmesini sağlayacak oldukça gürültülü bir ses bir mikrometreden azdır.
Bu milimetrenin binde biridir.
İşte nesnelerden yansıyan ve kameralarımızın kaydettiği
ışığı gözlemleyerek elde ettiğimiz hareketler
bu kadar küçük.
Bitkiler gibi diğer nesnelerden de sesleri kurtarabiliriz.
(Müzik: "Mary Had a Little Lamb")
Ve konuşmaları da kurtarabiliriz.
Bu odada bir kişi konuşuyor.
Ses: Mary'nin bir kuzusu var, kürkü kar gibi beyaz,
Mary nereye gitse, kuzu peşinden gider.
Michael Rubinstein: Ve aynı cips paketi
videosundan kurtardığımız o konuşma
Ses: Mary'nin bir kuzusu var, kürkü kar gibi beyaz,
Mary nereye gitse, kuzu peşinden gider.
MR: "Mary'nin Bir Kuzusu Var" şarkısını kullandık
çünkü bunlar Thomas Edison'un 1877'de
fonografına söylediği ilk kelimeler olduğu söylenir.
Bu tarihteki ilk ses kayıt cihazlarından biridir.
Temel olarak silindir etrafına sarılmış
folyonun üzerine sesi işleyen bir iğneyi
titreten diyaframa yönlendirir.
İşte Edison'un fonografı ile ses kaydetmenin ve kaydı oynatmanın bir gösterimi.
(Video) Ses: Test, test, bir iki üç.
Mary'nin bir kuzusu var, kürkü kar gibi beyaz,
Mary nereye gitse, kuzu peşinden gider.
Test, test, bir iki üç.
Mary'nin bir kuzusu var, kürkü kar gibi beyaz,
Mary nereye gitse, kuzu peşinden gider.
MR: Ve şimdi, 137 sene sonra,
benzer kalitede ses elde edebiliyoruz
fakat bunu kameralar ile nesnelerin ses titreşimlerini izleyerek
ve bunu kamera nesnenin 5 metre uzağında
ve ses geçirmez camın arkasındayken de yapabiliyoruz.
İşte bu durumda kurtarabildiğimiz ses.
Ses: Mary'nin bir kuzusu var, kürkü kar gibi beyaz,
Mary nereye gitse, kuzu peşinden gider.
MR: Ve tabii ki, akla ilk gelen uygulama gözetleme.
(Kahkaha)
Ama başka şeyler için de faydalı olabilir.
Belki de gelecekte bunu kullanabileceğiz, örneğin,
uzaydaki sesleri kurtarabileceğiz
çünkü ses uzayda yol almaz ama ışık alabilir.
Ve bu yeni teknolojinin kullanılabileceği alanları
yeni keşfetmeye başladık.
olduğunu bildiğimiz fakat şimdiye kadar
gözlerimizle göremediğimiz fiziksel işlemleri görmemizi sağlıyor.
Bu bizim takımımız.
Bugün size gösterdiğim her şey burada gördüğünüz
harika grubun ortak çalışmasının bir sonucudur.
Ve sizleri davet ediyorum, sitemizi ziyaret edin
ve bunu kendiniz deneyin
ve minik hareketler dünyasını birlikte keşfedelim.
Teşekkür ederim.
(Alkış)