Vedere movimenti invisibili, sentire suoni impercettibili. Fantastico? Inquietante? Impossibile decidere.
-
0:01 - 0:09Negli ultimi secoli, i microscopi
hanno rivoluzionato il mondo. -
0:09 - 0:14Ci hanno svelato un mondo di oggetti,
vita e strutture minuscoli, -
0:14 - 0:17troppo piccoli da vedere a occhio nudo.
-
0:17 - 0:20Hanno dato un enorme contributo
alla scienza e alla tecnologia. -
0:20 - 0:23Oggi, vorrei presentarvi
un nuovo tipo di microscopio, -
0:23 - 0:26un microscopio dei cambiamenti.
-
0:26 - 0:29Non usa l'ottica
di un normale microscopio -
0:29 - 0:31che ingrandisce gli oggetti,
-
0:31 - 0:35ma usa una videocamera
e l'elaborazione di immagini -
0:35 - 0:38per rivelare i più piccoli movimenti
e cambiamenti di colore -
0:38 - 0:41negli oggetti e nelle persone,
-
0:41 - 0:44cambiamenti che sono impossibili
da vedere a occhio nudo. -
0:44 - 0:48E ci permette di vedere il mondo
in modo del tutto nuovo. -
0:48 - 0:50Cosa intendo per cambiamento di colore?
-
0:50 - 0:53La pelle, per esempio,
cambia impercettibilmente colore -
0:53 - 0:55con lo scorrere del sangue.
-
0:55 - 0:58È un cambiamento
veramente minimo, -
0:58 - 1:00e per questo quando guardate
altre persone, -
1:00 - 1:02come la persona seduta accanto a voi,
-
1:02 - 1:05la loro pelle, il loro viso,
non sembra cambiare colore. -
1:05 - 1:08Guardando questo video di Steve,
sembra un'immagine statica, -
1:10 - 1:13ma guardandolo attraverso
il nuovo microscopio speciale, -
1:14 - 1:16vediamo un'immagine
completamente diversa. -
1:16 - 1:20Vedete qui i minuscoli cambiamenti
cromatici della pelle di Steve, -
1:20 - 1:25aumentati di 100 volte
per renderli visibili. -
1:25 - 1:28Possiamo vedere il battito cardiaco.
-
1:28 - 1:31Possiamo vedere la velocità
del battito di Steve, -
1:31 - 1:37ma anche come il sangue
scorre nel suo viso. -
1:37 - 1:39E questo non serve solo
a visualizzare il battito, -
1:39 - 1:42ma anche a misurare
la frequenza cardiaca. -
1:44 - 1:49Lo si può fare con normali telecamere,
senza toccare i pazienti. -
1:49 - 1:52Qui vedete il battito e la frequenza
estratte dal video di un neonato -
1:55 - 1:57girato con una normale
fotocamera DSLR, -
1:57 - 1:59e il battito cardiaco che misura
-
1:59 - 2:04è altrettanto preciso di quello
misurato in ospedale. -
2:05 - 2:07E non deve nemmeno essere
un video girato da noi. -
2:07 - 2:10Possiamo lavorare anche con altri video.
-
2:10 - 2:14Ho preso un breve estratto
di "Batman Begins" -
2:14 - 2:15per mostrarvi il polso di Christian Bale.
-
2:15 - 2:17(Risate)
-
2:17 - 2:19Immagino sia truccato,
-
2:19 - 2:21con le luci è difficile,
-
2:21 - 2:24eppure, solo dal video,
siamo in grado di estrarre il polso -
2:24 - 2:26e mostrarlo abbastanza bene.
-
2:26 - 2:28Ma allora, come funziona?
-
2:28 - 2:33In sostanza analizziamo
i cambiamenti di luce registrati -
2:33 - 2:35in ogni pixel del video, nel tempo,
-
2:35 - 2:37e intensifichiamo questi cambiamenti.
-
2:37 - 2:39Li amplifichiamo per renderli visibili.
-
2:39 - 2:41La cosa difficile è che questi segnali,
-
2:41 - 2:44questi cambiamenti che cerchiamo,
sono impercettibili, -
2:44 - 2:47dobbiamo stare molto attenti
nel cercare di distinguerli -
2:47 - 2:51dal rumore sempre presente nei video.
-
2:51 - 2:54Usiamo quindi tecniche avanzate
di elaborazione delle immagini -
2:54 - 2:58per misurare accuratamente
il colore di ogni pixel nel video, -
2:58 - 3:00e il modo in cui questo colore
cambia nel tempo, -
3:00 - 3:03e amplifichiamo questi cambiamenti.
-
3:03 - 3:06Li amplifichiamo per creare
questi video ingranditi, aumentati, -
3:06 - 3:08che di fatto ci mostrano
queste variazioni. -
3:08 - 3:12[Microscopio dei Cambiamenti]
E a quanto pare questa tecnica -
3:12 - 3:16può mostrare non solo variazioni
cromatiche, ma anche piccoli movimenti, -
3:16 - 3:19e questo perché la luce registrata
dalle nostre videocamere -
3:19 - 3:22cambia non soltanto
con il colore degli oggetti, -
3:22 - 3:24ma anche con i movimenti.
-
3:24 - 3:28Questa è mia figlia a circa due mesi.
-
3:28 - 3:31È un video che ho girato
circa tre anni fa. -
3:31 - 3:34Quando diventiamo genitori,
vogliamo sapere che i nostri figli -
3:34 - 3:37stanno bene, respirano,
sono ancora vivi. -
3:37 - 3:39Anche io ho comprato
uno di quei baby monitor -
3:39 - 3:41per vedere mia figlia
quando dormiva. -
3:41 - 3:45E questo è quello che si vede
con un normale baby monitor. -
3:45 - 3:48Vedete il bambino che dorme,
ma non dà molte informazioni. -
3:48 - 3:50Non si vede molto.
-
3:50 - 3:53Non sarebbe meglio,
più informativo, più utile, -
3:53 - 3:56se potessimo invece vederlo
in questo modo. -
3:56 - 4:02Qui ho ho amplificato
i movimenti 30 volte, -
4:02 - 4:06e qui si vede chiaramente che mia figlia
era viva e respirava. -
4:06 - 4:08(Risate)
-
4:08 - 4:10Eccoli fianco a fianco.
-
4:10 - 4:12Nel video originale,
-
4:13 - 4:14non si vede molto,
-
4:14 - 4:18ma una volta amplificato,
la respirazione si fa molto più visibile. -
4:18 - 4:21A quanto pare, sono molti i fenomeni
che si possono rivelare -
4:21 - 4:24e amplificare con il nostro nuovo
microscopio del movimento. -
4:26 - 4:28Possiamo vedere come pulsano
le vene e arterie. -
4:28 - 4:31Possiamo vedere come gli occhi
si muovono di continuo -
4:31 - 4:33con un movimento ondeggiante.
-
4:33 - 4:34Questo è il mio occhio,
-
4:34 - 4:37questo video è stato girato
poco dopo la nascita di mia figlia, -
4:37 - 4:40si vede che non dormivo molto.
(Risate) -
4:42 - 4:44Anche da una persona
che è seduta immobile, -
4:44 - 4:46possiamo estrarre
molte informazioni -
4:46 - 4:50sul ritmo della respirazione,
le piccoli espressioni facciali. -
4:50 - 4:52Magari potremmo usare
questi movimenti -
4:52 - 4:55per capire qualcosa
dei nostri pensieri e emozioni. -
4:56 - 4:58Possiamo anche amplificare
piccoli movimenti meccanici, -
4:58 - 5:00come le vibrazioni nei motori,
-
5:00 - 5:03che possono aiutare gli ingegneri
a rilevare problemi meccanici, -
5:04 - 5:07o vedere come edifici e strutture
oscillano al vento e reagiscono. -
5:08 - 5:13Sono tutti fenomeni che la nostra società
sa misurare, in modi diversi, -
5:13 - 5:15ma una cosa è misurare
questi movimenti, -
5:16 - 5:18un'altra è vederli
proprio mentre accadono. -
5:20 - 5:23Quando abbiamo scoperto
questa nuova tecnologia, -
5:23 - 5:25abbiamo subito reso disponibile
online il codice -
5:25 - 5:27in modo che altri
possano utilizzarlo e sperimentare. -
5:27 - 5:29È molto semplice da usare.
-
5:29 - 5:30Funziona anche con i vostri video.
-
5:30 - 5:34I nostri collaboratori a Quanta Research
hanno anche creato un sito web -
5:34 - 5:37in cui si possono caricare
video e elaborarli online. -
5:37 - 5:40Anche se non avete esperienza
informatica o di programmazione, -
5:40 - 5:43potete facilmente sperimentare
con questo nuovo microscopio. -
5:43 - 5:46Vorrei mostrarvi un paio di esempi
-
5:46 - 5:48di cosa altri ci hanno fatto.
-
5:48 - 5:54Questo video è stato fatto
da un utente YouTube di nome Tamez85. -
5:54 - 5:55Non so chi sia,
-
5:55 - 5:58ma lui, o lei, ha usato il nostro codice
-
5:58 - 6:01per amplificare i piccoli movimenti
della pancia durante la gravidanza. -
6:01 - 6:03È un po' inquietante.
-
6:03 - 6:05(Risate)
-
6:05 - 6:09Altri lo hanno usato per amplificare
vene che pulsano nelle mani. -
6:09 - 6:13E non è vera scienza
finché non usate i porcellini d'India -- -
6:14 - 6:17questo porcellino d'india
pare si chiami Tiffany, -
6:17 - 6:20questo utente YouTube sostiene
sia il primo roditore sulla Terra -
6:20 - 6:22a cui sono stati amplificati
i movimenti. -
6:22 - 6:24Ci si può anche fare arte.
-
6:24 - 6:28Questo video mi arriva
da una studentessa di design di Yale. -
6:28 - 6:30Voleva vedere se ci fossero differenze
-
6:30 - 6:31nel modo di muoversi
dei suoi compagni. -
6:31 - 6:35Li ha fatti stare tutti fermi,
e poi ha amplificato i loro movimenti. -
6:35 - 6:39È come vedere immagini
che prendono vita. -
6:39 - 6:41La cosa bella di tutti questi esempi
-
6:41 - 6:44è che noi non abbiamo avuto niente
a che fare con queste applicazioni. -
6:44 - 6:47Abbiamo solo fornito lo strumento,
un nuovo modo di guardare il mondo, -
6:47 - 6:52e la gente ha trovato altri modi
interessanti, nuovi e creativi di usarlo. -
6:52 - 6:54Ma non ci siamo fermati qui.
-
6:54 - 6:56Questo strumento non ci permette solo
-
6:56 - 6:58di vedere il mondo in modo diverso.
-
6:58 - 7:00Ridefinisce ciò che si può fare,
-
7:00 - 7:03spinge i limiti di ciò che si può fare
con le videocamere. -
7:03 - 7:05In quanto scienziati, ci siamo chiesti:
-
7:05 - 7:09quali altri fenomeni fisici
producono minuscoli movimenti -
7:09 - 7:12che adesso possiamo misurare
con le nostre telecamere? -
7:12 - 7:16Uno dei fenomeni su cui
ci siamo concentrati è il suono. -
7:16 - 7:18Il suono, si sa,
consiste di variazioni -
7:18 - 7:20di pressione
che si trasmettono nell'aria. -
7:20 - 7:24Queste onde colpiscono
gli oggetti e creano piccole vibrazioni, -
7:24 - 7:26ed è così che sentiamo
e registriamo i suoni. -
7:26 - 7:30Ma il suono produce
anche movimenti visivi. -
7:30 - 7:33Sono movimenti invisibili per noi,
-
7:33 - 7:36ma visibili per la telecamera
con l'elaborazione adatta. -
7:36 - 7:37Ecco due esempi.
-
7:37 - 7:40Questo sono io che dimostro
le mie grandi doti canore. -
7:41 - 7:43(Canta)
-
7:43 - 7:44(Risate)
-
7:44 - 7:47Ecco un video accelerato
della mia gola, mentre canticchio. -
7:47 - 7:49Ancora una volta,
guardando il video, -
7:49 - 7:51non si vede molto,
-
7:51 - 7:53ma una volta ampliati
i movimenti 100 volte, -
7:53 - 7:56vediamo tutti i movimenti
e le onde sul collo -
7:56 - 7:59che sono collegati
alla produzione di quel suono. -
7:59 - 8:01Il segnale sonoro è nel video.
-
8:01 - 8:04Sappiamo anche che i cantanti
possono rompere un bicchiere -
8:04 - 8:05con la nota giusta.
-
8:05 - 8:07Allora qui, suoneremo una nota
-
8:07 - 8:10con la frequenza di risonanza
di quel bicchiere -
8:10 - 8:12con l'altoparlante che è lì accanto.
-
8:12 - 8:16Se suoniamo quella nota e amplifichiamo
250 volte i movimenti -
8:16 - 8:19vediamo chiaramente il bicchiere vibrare
-
8:19 - 8:22e risuonare in reazione a quel suono.
-
8:22 - 8:25Non è una cosa che si vede
tutti i giorni. -
8:25 - 8:28Ma questo ci ha fatto pensare.
Ci ha dato un'idea: -
8:28 - 8:34possiamo invertire il processo,
e ricreare da un video, il suono -
8:34 - 8:38analizzando le minuscole vibrazioni
che le onde sonore creano negli oggetti, -
8:38 - 8:42e riconvertire le onde nei suoni
che le hanno prodotte. -
8:42 - 8:47In questo modo, possiamo rendere
qualunque oggetto un microfono. -
8:47 - 8:49Ed è quello che abbiamo fatto.
-
8:49 - 8:52Ecco un sacchetto vuoto
di patatine sul tavolo. -
8:52 - 8:55Ora trasformeremo il sacchetto
in un microfono -
8:55 - 8:56filmandolo con una videocamera
-
8:56 - 9:00e analizzando come le onde sonore
lo fanno muovere. -
9:00 - 9:02Ecco che suono c'era
in quella stanza. -
9:02 - 9:07(Musica: "Mary Had a Little Lamb")
-
9:10 - 9:13Ed ecco un video accelerato
di quel sacchetto di patatine. -
9:13 - 9:14Ancora una volta, a guardarlo
-
9:14 - 9:18è impossibile vedere qualcosa
-
9:19 - 9:20ma questo è il suono
che siamo riusciti a recuperare -
9:20 - 9:24solo analizzando
i minuscoli movimenti del video. -
9:24 - 9:30(Musica: "Mary Had a Little Lamb")
-
9:41 - 9:42Lo chiamo -- Grazie.
-
9:42 - 9:48(Applausi)
-
9:50 - 9:52Lo chiamo microfono visivo.
-
9:52 - 9:56Abbiamo estratto segnali audio
dal segnale video. -
9:56 - 9:59Solo per darvi un'idea
dell'ampiezza del movimento, -
9:59 - 10:04un suono piuttosto forte fa muovere
il sacchetto di meno di un micrometro. -
10:04 - 10:07Cioè un millesimo di millimetro.
-
10:07 - 10:10Sono davvero minuscoli i movimenti
che riusciamo a estrarre -
10:10 - 10:14osservando la luce
che rimbalza sugli oggetti -
10:14 - 10:16e viene registrata
dalle nostre videocamere. -
10:16 - 10:19Possiamo estrarre suoni
da altri oggetti, come le piante. -
10:19 - 10:25(Musica: "Mary Had a Little Lamb")
-
10:27 - 10:29E possiamo anche ricreare il parlato.
-
10:29 - 10:32Questa è una persona
che parla in una stanza. -
10:32 - 10:36Voce: "Mary aveva una pecorella
dal manto bianco come la neve, -
10:36 - 10:40e ovunque andasse Mary,
andava anche la pecorella". -
10:40 - 10:43Ed ecco lo stesso discorso,
ricostruito -
10:43 - 10:48dal video e dal sacchetto di patatine.
-
10:48 - 10:51Voce: "Mary aveva una pecorella
dal manto bianco come la neve, -
10:51 - 10:56e ovunque andasse Mary,
andava anche la pecorella". -
10:56 - 10:58Abbiamo usato
"Mary Had a Little Lamb" -
10:58 - 11:00perché si dice siano le prime parole
-
11:00 - 11:05pronunciate da Thomas Edison
nel fonografo nel 1877. -
11:05 - 11:08È stato uno dei primi apparecchi
di registrazione della storia. -
11:08 - 11:11Indirizzava i suoni in un diaframma
-
11:11 - 11:15che faceva vibrare un ago,
che incideva il suono nella carta stagnola -
11:15 - 11:17che avvolgeva il cilindro.
-
11:17 - 11:23Ecco una dimostrazione di registrazione
e riproduzione con il fonografo di Edison. -
11:23 - 11:26(Video) Voce: "Test, test, uno due tre.
-
11:26 - 11:30Mary aveva una pecorella
dal manto bianco come la neve, -
11:30 - 11:34e ovunque andasse Mary,
andava anche la pecorella. -
11:34 - 11:36Test, test, uno due tre.
-
11:36 - 11:40Mary aveva una pecorella
dal manto bianco come la neve, -
11:40 - 11:46e ovunque andasse Mary,
andava anche la pecorella". -
11:46 - 11:50Oggi, 137 anni dopo,
-
11:50 - 11:54siamo in grado di riprodurre
il suono con la stessa qualità -
11:54 - 11:58solo guardando oggetti
che vibrano al suono con videocamere, -
11:58 - 12:00e possiamo anche farlo
quando la videocamera -
12:00 - 12:04è a più di quattro metri dall'oggetto,
dietro un vetro insonorizzato. -
12:04 - 12:07Questo è il suono recuperato in quel caso.
-
12:07 - 12:13Voce: "Mary aveva una pecorella
dal manto bianco come la neve -
12:13 - 12:17e ovunque andasse Mary,
andava anche la pecorella". -
12:17 - 12:21Ovviamente, la sorveglianza è
la prima applicazione che viene in mente. -
12:21 - 12:24(Risate)
-
12:24 - 12:28Ma potrebbe essere utile
anche per altre cose. -
12:28 - 12:31Magari in futuro, saremo in grado
di usarlo, per esempio, -
12:31 - 12:33per ricostruire i suoni dallo spazio,
-
12:33 - 12:37perché il suono non può viaggiare
nello spazio, ma la luce sì. -
12:37 - 12:39Abbiamo solo iniziato ad esplorare
-
12:39 - 12:42tutti gli usi possibili
di questa nuova tecnologia. -
12:42 - 12:45Ci fa vedere processi fisici
che sappiamo esistere -
12:45 - 12:49ma che finora non abbiamo mai visto
con i nostri occhi. -
12:49 - 12:50Ecco la nostra équipe.
-
12:50 - 12:53Ciò che vi ho mostrato oggi
è il risultato della collaborazione -
12:53 - 12:55con questo fantastico gruppo di persone
-
12:55 - 12:58e vi invito a visitare il nostro sito web,
-
12:58 - 12:59provare voi stessi,
-
12:59 - 13:02e esplorate con noi
l'universo dei piccoli movimenti. -
13:02 - 13:04Grazie.
-
13:04 - 13:05(Applausi)
- Title:
- Vedere movimenti invisibili, sentire suoni impercettibili. Fantastico? Inquietante? Impossibile decidere.
- Speaker:
- Michael Rubinstein
- Description:
-
Vi presentiamo il "microscopio dei movimenti", uno strumento di elaborazione video che fa risaltare i cambi di movimento e colore impossibili da vedere a occhio nudo. Il ricercatore Michael Rubinstein presenta una serie di video impressionanti che mostrano come la sua tecnologia possa tracciare il battito di una persona semplicemente da una ripresa video. Guardatelo ricreare una conversazione amplificando i movimenti delle onde sonore che rimbalzano su un sacchetto di patatine. Le applicazioni sorprendenti e sinistre di questa applicazione sono da guardare per credere.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 13:18
Anna Cristiana Minoli edited Italian subtitles for See invisible motion, hear silent sounds. Cool? Creepy? We can't decide | ||
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