Увидеть неуловимое движение, услышать бесшумный звук. Здорово? Или вызывает мурашки? Решать вам
-
0:01 - 0:09За последние несколько столетий
микроскопы произвели революцию в мире. -
0:09 - 0:14Они открыли нам крошечный мир
предметов, живых организмов и структур, -
0:14 - 0:17которые слишком малы,
чтобы увидеть их невооружённым глазом. -
0:17 - 0:20Это огромный вклад в науку и технику.
-
0:20 - 0:23Сегодня я хочу представить вам
новый тип микроскопа — -
0:23 - 0:26микроскоп для изменений.
-
0:26 - 0:29Он не использует оптику,
как обычный микроскоп, -
0:29 - 0:31для увеличения мелких объектов.
-
0:31 - 0:35Вместо этого он использует видеокамеру
и процессор обработки изображения, -
0:35 - 0:41чтобы показать нам мельчайшие движения
и изменения цвета в предметах и людях, -
0:41 - 0:44изменения, которые невозможно
увидеть невооружённым глазом. -
0:44 - 0:48Это позволяет нам
по-новому взглянуть на мир. -
0:48 - 0:50Что я подразумеваю
под изменениями цвета? -
0:50 - 0:53Наша кожа, к примеру,
изменяет свой цвет едва заметно, -
0:53 - 0:55когда под ней циркулирует кровь.
-
0:55 - 0:58Это едва уловимое изменение,
-
0:58 - 1:00поэтому, когда вы смотрите
на других людей, -
1:00 - 1:02когда вы смотрите на человека,
сидящего рядом, -
1:02 - 1:06вы не видите изменения
цвета их кожи и лица. -
1:06 - 1:10Когда мы смотрим на это видео Стива,
оно кажется нам статичным изображением, -
1:10 - 1:14но как только мы посмотрим на него
через наш новый особый микроскоп, -
1:14 - 1:16неожиданно мы видим
совершенно другую картину. -
1:16 - 1:20То, что мы видим здесь, —
это небольшие изменения цвета кожи Стива, -
1:20 - 1:25увеличенные в 100 раз,
и теперь их можно увидеть. -
1:25 - 1:28Мы можем фактически разглядеть
человеческий пульс. -
1:28 - 1:31Мы можем увидеть,
как быстро бьётся сердце Стива -
1:31 - 1:37и как именно
кровь приливает к его лицу. -
1:37 - 1:39Подобная технология применима
не только для визуализации пульса, -
1:39 - 1:43но и для того,
чтобы воспроизвести наш пульс -
1:43 - 1:44и измерить его.
-
1:44 - 1:49Мы можем сделать это обычной камерой,
не касаясь пациентов. -
1:49 - 1:55Здесь вы можете увидеть пульс и частоту
сердечных сокращений новорождённого -
1:55 - 1:57из видео, снятого на обычную
цифровую зеркальную камеру, -
1:57 - 1:59и полученные нами показания,
-
1:59 - 2:04настолько же точные,
как и показания медицинских приборов. -
2:04 - 2:07И видео не обязательно
должно быть записано нами. -
2:07 - 2:10Мы с таким же успехом можем
проделывать это с другими видео. -
2:10 - 2:14Я взял короткий отрывок
из фильма «Бэтмэн: Начало», -
2:14 - 2:15чтобы показать пульс
Кристиана Бейла. -
2:15 - 2:17(Смех)
-
2:17 - 2:19И вы знаете, вероятно, на нём грим,
-
2:19 - 2:21и освещение не самое лучшее,
-
2:21 - 2:24тем не менее, из простого ролика
мы можем получить его пульс -
2:24 - 2:26и достаточно наглядно его показать.
-
2:26 - 2:28Как же нам это удаётся?
-
2:28 - 2:33В сущности, мы анализируем
изменения света, зафиксированные -
2:33 - 2:35в каждом пикселе видео
в течение записи, -
2:35 - 2:37а затем максимально раскручиваем их.
-
2:37 - 2:39Мы увеличиваем изменения,
чтобы увидеть их. -
2:39 - 2:41Вся сложность в том, что эти сигналы,
-
2:41 - 2:44эти изменения, которые мы отслеживаем,
едва уловимы, -
2:44 - 2:47и нужно быть очень внимательным,
пытаясь отделить их -
2:47 - 2:51от шума, который всегда
присутствует на видео. -
2:51 - 2:54Мы используем умные технологии
обработки изображения, -
2:54 - 2:58чтобы получить очень точные данные
о цвете в каждом пикселе видео -
2:58 - 3:00и о том, как меняется цвет
с течением времени, -
3:00 - 3:03после чего мы усиливаем эти изменения.
-
3:03 - 3:07Мы увеличиваем их, чтобы получились
те самые продвинутые, улучшенные видео, -
3:07 - 3:09которые показывают нам эти изменения.
-
3:09 - 3:13Но мы можем не только показывать
мельчайшие изменения цвета, -
3:13 - 3:16но и незаметные движения,
-
3:16 - 3:19потому что свет, записанный на камеру,
-
3:19 - 3:22меняется не только
от изменения цвета объекта, -
3:22 - 3:24но и от его движения.
-
3:24 - 3:28Это моя дочка в возрасте
около 2 месяцев. -
3:28 - 3:31Я записал это видео
примерно 3 года назад. -
3:31 - 3:34Как все молодые родители,
мы хотим быть уверенными, -
3:34 - 3:37что наши дети здоровы,
что они дышат, что они живы. -
3:37 - 3:39Я тоже приобрёл видеоняню,
-
3:39 - 3:41чтобы видеть свою дочь, пока она спит.
-
3:41 - 3:45Вот что вы увидите
с помощью обычной видеоняни. -
3:45 - 3:48Видно, что ребёнок спит,
и это вся информация. -
3:48 - 3:50Чего-то большего не увидеть.
-
3:50 - 3:53Не было бы лучше,
более информативно или полезно, -
3:53 - 3:56если бы мы могли видеть
изображение таким? -
3:56 - 4:02Все движения я усилил в 30 раз,
-
4:02 - 4:06чтобы я мог отчётливо увидеть,
что моя дочь действительно жива и дышит. -
4:06 - 4:08(Смех)
-
4:08 - 4:10Вот наглядное сравнение.
-
4:10 - 4:13Повторюсь, в оригинале,
в полученной записи, -
4:13 - 4:14мало что можно увидеть,
-
4:14 - 4:18но если усилить движения,
дыхание видно гораздо лучше. -
4:18 - 4:20Оказывается, есть множество явлений,
-
4:20 - 4:24которые можно обнаружить и усилить
с помощью микроскопа отслеживания движений. -
4:24 - 4:28Можно увидеть, как вены и артерии
пульсируют в нашем теле. -
4:28 - 4:31Можно увидеть, как наши глаза
непрерывно перемещаются -
4:31 - 4:33колебательными движениями.
-
4:33 - 4:34А это, собственно, мой глаз,
-
4:34 - 4:37и это видео было снято сразу
после рождения дочери, -
4:37 - 4:42и вы видите, что спал я
не слишком много. (Смех) -
4:42 - 4:44Даже когда человек сидит неподвижно,
-
4:44 - 4:46мы можем почерпнуть
много информации -
4:46 - 4:50про манеру его дыхания,
мелкие выражения лица. -
4:50 - 4:52Вероятно, мы можем
использовать эти движения -
4:52 - 4:55чтобы определять мысли и эмоции.
-
4:55 - 4:58Мы также можем усилить
небольшие механические движения, -
4:58 - 5:00такие как вибрации двигателя,
-
5:00 - 5:03что может помочь механикам находить
и определять проблемы в механизме, -
5:03 - 5:08или увидеть колебания зданий и конструкций
под воздействием ветра и внешних сил. -
5:08 - 5:13Все подобные вещи в нашем обществе
умеют рассчитывать множеством способов, -
5:13 - 5:15но рассчитать движения — это одно,
-
5:15 - 5:17а увидеть их в действии —
-
5:17 - 5:20это совершенно другое.
-
5:20 - 5:23С тех пор как мы открыли
эту новую технологию, -
5:23 - 5:27мы сделали нашу программу доступной онлайн
для тестирования другими людьми. -
5:27 - 5:29Она очень проста в использовании.
-
5:29 - 5:31Она может работать с вашими
собственными видео. -
5:31 - 5:34Наши коллеги из Quanta Research
даже создали замечательный сайт, -
5:34 - 5:37где вы можете загрузить своё видео
и обработать его онлайн, -
5:37 - 5:40поэтому, даже если у вас нет опыта
в информатике и программировании, -
5:40 - 5:43вы всё равно можете легко
испробовать этот новый микроскоп. -
5:43 - 5:46Я покажу вам несколько примеров того,
-
5:46 - 5:48как его использовали другие.
-
5:48 - 5:54Это видео снято пользователем
YouTube под ником Tamez85. -
5:54 - 5:55Я не знаю этого пользователя,
-
5:55 - 5:58но он, или она,
использовал нашу программу, -
5:58 - 6:01чтобы усилить маленькие движения
живота во время беременности. -
6:01 - 6:03Выглядит жутковато.
-
6:03 - 6:05(Смех)
-
6:05 - 6:09Люди использовали её для усиления
пульсации вен в руках. -
6:09 - 6:13И какая настоящая наука
может обойтись без морских свинок? -
6:13 - 6:17По-видимому, эту зовут Тиффани,
-
6:17 - 6:20и этот пользователь YouTube заявляет,
что это первый грызун на Земле, -
6:20 - 6:22чьи движения подвергались усилению.
-
6:22 - 6:24Всё это применимо и в искусстве.
-
6:24 - 6:28Это видео мне прислала студентка-дизайнер
из Йельского университета. -
6:28 - 6:30Она хотела увидеть, есть ли разница
-
6:30 - 6:31в движениях её одногруппников.
-
6:31 - 6:35Она попросила их не двигаться,
а потом усилила скрытые движения. -
6:35 - 6:39Мы как будто наблюдаем оживление
неподвижной картины. -
6:39 - 6:41Приятный момент
относительно всех этих примеров — -
6:41 - 6:43нам не нужно с ними ничего делать.
-
6:43 - 6:47Мы просто дали новый инструмент,
новый способ взглянуть на мир, -
6:47 - 6:52а люди находят ему другие интересные,
новые и нестандартные применения. -
6:52 - 6:54Но мы не остановились на этом.
-
6:54 - 6:57Эта технология позволяет не только
по-новому увидеть мир, -
6:57 - 7:00но и переосмыслить наши возможности,
-
7:00 - 7:03расширить рамки
использования наших камер. -
7:03 - 7:05Как учёные, мы задумались,
-
7:05 - 7:09какие ещё типы физических явлений
вызывают едва заметные движения, -
7:09 - 7:12которые мы теперь можем измерить
с помощью нашей новой камеры? -
7:12 - 7:16Одно из таких явлений, на котором мы
недавно сфокусировались, — это звук. -
7:16 - 7:18Звук, как известно, состоит
из колебаний давления, -
7:18 - 7:20которые перемещаются
в воздушной среде. -
7:20 - 7:24Звуковые волны, достигая предметов,
создают в них мелкие вибрации, -
7:24 - 7:26благодаря которым мы слышим
и записываем звук. -
7:26 - 7:30Но оказалось, что звук создаёт
также визуальные движения. -
7:30 - 7:33Они незаметны для нас,
-
7:33 - 7:36но заметны для камеры
с подходящей технологией. -
7:36 - 7:37Приведу два примера.
-
7:37 - 7:40Здесь я демонстрирую
свои вокальные способности. -
7:41 - 7:43(Поёт)
-
7:43 - 7:44(Смех)
-
7:44 - 7:47Я снял высокоскоростное видео
своего горла, пока я пел. -
7:47 - 7:49Если присмотреться к этому видео,
-
7:49 - 7:51ничего особенного не видно,
-
7:51 - 7:55но усилив движения в 100 раз,
мы увидим все движения и пульсации на шее, -
7:55 - 7:59которые участвуют в формировании звука.
-
7:59 - 8:01Источник пения теперь заметен на видео.
-
8:01 - 8:04Мы также знаем, что вокалисты
способны разбить бокал, -
8:04 - 8:05если возьмут нужную ноту.
-
8:05 - 8:07На этом видео мы проиграем ноту
-
8:07 - 8:10на частоте резонанса бокала
-
8:10 - 8:12через громкоговоритель рядом с ним.
-
8:12 - 8:16Когда мы проигрываем эту ноту
и усиливаем движение в 250 раз, -
8:16 - 8:19мы можем отчётливо видеть,
как стакан вибрирует -
8:19 - 8:22и резонирует в ответ на звук.
-
8:22 - 8:25Такое не каждый день увидишь.
-
8:25 - 8:28Но это заставило нас задуматься.
Это натолкнуло нас на сумасшедшую идею. -
8:28 - 8:34Можем ли мы обратить процесс
и извлечь звук из видео, -
8:34 - 8:38анализируя предметы на мельчайшие
вибрации, которые создают звуковые волны, -
8:38 - 8:42и главное, обратить их снова в звук,
который их вызвал. -
8:42 - 8:47Таким образом, мы можем превратить
повседневные предметы в микрофоны. -
8:47 - 8:49Именно это мы и сделали.
-
8:49 - 8:52Возьмём пустую упаковку от чипсов,
лежащую на столе, -
8:52 - 8:55теперь мы собираемся превратить
эту упаковку в микрофон, -
8:55 - 8:56записав её на камеру
-
8:56 - 9:00и проанализировав её мельчайшие
движения от звуковых волн. -
9:00 - 9:02Мы проиграли в комнате следующий звук.
-
9:02 - 9:07(Музыка: «У Мэри был барашек»)
[американский фольклор] -
9:10 - 9:13Мы записали высокоскоростное видео
с этой упаковки чипсов. -
9:13 - 9:14Вы смотрите его.
-
9:14 - 9:18Вы никогда не сможете увидеть
хоть что-то происходящее на этом видео, -
9:18 - 9:19просто глядя на него,
-
9:19 - 9:22но послушайте звук, полученный
путем простого анализа -
9:22 - 9:24незаметных движений на видео.
-
9:24 - 9:27(Музыка: «У Мэри был барашек»)
-
9:41 - 9:42Я называю это... Спасибо.
-
9:42 - 9:48(Аплодисменты)
-
9:50 - 9:52Я называю это визуальным микрофоном.
-
9:52 - 9:56Мы извлекаем звуковые сигналы
из видеосигналов. -
9:56 - 9:59И чтобы вы хорошо понимали
масштабы записанных движений, -
9:59 - 10:04довольно громкий звук заставит упаковку
пошевелиться не более, чем на микрометр. -
10:04 - 10:07Это одна тысячная миллиметра.
-
10:07 - 10:10Вот насколько крошечные движения
мы теперь можем выявить, -
10:10 - 10:14просто наблюдая за тем,
как свет отражается от предметов -
10:14 - 10:16и записывается нашими камерами.
-
10:16 - 10:19Мы можем воспроизвести звук
из других предметов, например растений. -
10:19 - 10:25(Музыка: «У Мэри был барашек»)
-
10:27 - 10:29Кроме того, мы можем воспроизвести речь.
-
10:29 - 10:32На примере голоса человека в комнате.
-
10:32 - 10:36Голос: «У Мэри был барашек,
он снега был белей, -
10:36 - 10:40идёт куда-то Мэри,
и он идёт за ней». -
10:40 - 10:43И вот эта же речь, восстановленная
-
10:43 - 10:46по этому видео
всё из той же упаковки чипсов. -
10:46 - 10:51Голос: «У Мэри был барашек,
он снега был белей, -
10:51 - 10:56идёт куда-то Мэри,
и он идёт за ней». -
10:56 - 10:58Мы взяли песню «У Мэри был барашек»,
-
10:58 - 11:00потому что считается,
что это были первые слова, -
11:00 - 11:05произнесённые Томасом Эдисоном
в его фонограф в 1877. -
11:05 - 11:08Это было одно из первых
звукозаписывающих устройств в истории. -
11:08 - 11:11Оно направляло звук на диафрагму,
-
11:11 - 11:15которая раскачивала иглу,
и та оставляла след на оловянной оболочке, -
11:15 - 11:17обмотанной вокруг цилиндра.
-
11:17 - 11:23Послушайте, как записывается
и воспроизводится звук фонографом Эдисона. -
11:23 - 11:26(Видео) Голос: «Проверка, проверка.
Раз, два, три. -
11:26 - 11:30У Мэри был барашек,
он снега был белей, -
11:30 - 11:34идёт куда-то Мэри,
и он идёт за ней. -
11:34 - 11:36Проверка, проверка.
Раз, два, три. -
11:36 - 11:40У Мэри был барашек,
он снега был белей, -
11:40 - 11:46идёт куда-то Мэри,
и он идёт за ней». -
11:46 - 11:50И теперь, 137 лет спустя,
-
11:50 - 11:54мы способны получить звук
практически такого же качества, -
11:54 - 11:58всего лишь наблюдая через камеру,
как предметы резонируют от звука. -
11:58 - 12:00Мы можем сделать это,
даже когда камера -
12:00 - 12:04удалена от объекта почти на 5 метров
и находится за звукоизолирующим стеклом. -
12:04 - 12:07Послушайте звук,
полученный нами в этом случае. -
12:07 - 12:13Голос: «У Мэри был барашек,
он снега был белей, -
12:13 - 12:17Идёт куда-то Мэри,
и он идёт за ней». -
12:17 - 12:21Конечно, слежка — это первое применение,
которое приходит на ум. -
12:21 - 12:24(Смех)
-
12:24 - 12:28Но это может оказаться полезным
и для других вещей. -
12:28 - 12:31Может быть, в будущем мы сможем
использовать это, например, -
12:31 - 12:33чтобы получать звуки из космоса,
-
12:33 - 12:37потому что звук не распространяется
в космосе, в отличие от света. -
12:37 - 12:39Мы только начали исследовать
-
12:39 - 12:42другие возможные способы
применения этой новой технологии. -
12:42 - 12:45Она позволяет нам увидеть
физические процессы, о которых мы знаем, -
12:45 - 12:49но которые были не в состоянии
увидеть собственными глазами до сих пор. -
12:49 - 12:50Это наша команда.
-
12:50 - 12:53Всё, что я показал вам сегодня, —
результат сотрудничества -
12:53 - 12:55с этой замечательной группой людей.
-
12:55 - 12:58Я призываю и приглашаю вас
ознакомиться с нашим сайтом. -
12:58 - 12:59Заходите на него
-
12:59 - 13:02и присоединяйтесь к нам в исследовании
этого мира крошечных движений. -
13:02 - 13:04Спасибо.
-
13:04 - 13:05(Аплодисменты)
- Title:
- Увидеть неуловимое движение, услышать бесшумный звук. Здорово? Или вызывает мурашки? Решать вам
- Speaker:
- Майкл Рубинштейн
- Description:
-
Встречайте «микроскоп движений» — инструмент для обработки видео, способный воспроизвести крошечные движения и изменения цвета, скрытые от невооружённого глаза. Исследователь Майкл Рубинштейн показывает один за другим удивительные ролики, демонстрирующие, как новые технологии могут определить человеческий пульс и сердцебиение всего лишь по короткой видеозаписи. Посмотрите, как ему удаётся распознать разговор, усилив движения звуковых волн от упаковки чипсов. Не увидев своими глазами возможности применения этих технологий, вызывающих гамму чувств от восторга до опасений, в это просто невозможно поверить.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 13:18
Anna Kotova approved Russian subtitles for See invisible motion, hear silent sounds. Cool? Creepy? We can't decide | ||
Anna Kotova edited Russian subtitles for See invisible motion, hear silent sounds. Cool? Creepy? We can't decide | ||
Anna Kotova edited Russian subtitles for See invisible motion, hear silent sounds. Cool? Creepy? We can't decide | ||
Anna Kotova edited Russian subtitles for See invisible motion, hear silent sounds. Cool? Creepy? We can't decide | ||
Anna Kotova edited Russian subtitles for See invisible motion, hear silent sounds. Cool? Creepy? We can't decide | ||
Anna Kotova edited Russian subtitles for See invisible motion, hear silent sounds. Cool? Creepy? We can't decide | ||
Maxim Averin accepted Russian subtitles for See invisible motion, hear silent sounds. Cool? Creepy? We can't decide | ||
Maxim Averin edited Russian subtitles for See invisible motion, hear silent sounds. Cool? Creepy? We can't decide |
Maxim Averin
Прошу учесть комментарии автора к сделанным мною изменениям перед финальным одобрением перевода. Последняя ревизия автора: Правка 26 - 01/18/2015. Комментарии автора следующие с моими ответами после "-":
Автор: В описании видео: "от вызывающих восторг до опасений" - не согласовывается.
- На мой взгляд, это довольно удачная конструкция и это единственный из пунктов, который мне бы хотелось сохранить. На усмотрение финального редактора.
Автор: 2:35 "а затем максимально раскручиваем их", не скажу что "выкручиваем на полную мощность" подходило лучше, но раскручиваем изменения - странное сочетание
- Без комментариев с моей стороны, на усмотрение финального редактора.
Автор: 7:58 "Источник пения есть и виден на видео" - может быть просто "источник пения виден на видео" или "есть на этом видео"
- Без комментариев с моей стороны, на усмотрение финального редактора.
Автор: 9:56 вместо "понимать" хочется что-то более выразительное, представлять или ощутить например
- Без комментариев с моей стороны, на усмотрение финального редактора.
Автор: 12:31 я считаю более подходящим все-таки "через космос", потому что если звуки "из космоса", значит они и образовались в космосе, выходит нелогично. Но они могли образоваться где-то в атмосфере и передаться нам "через космос" или космическое пространство
- Считаю, что речь идет о звуках, образовавшихся в космосе, т.к. там нет воздуха и поэтому звуки там не слышны, но могут быть, по мнению автора "увидены" с помощью его прибора. Следовательно передаваться через космос звуки не могут. Принципиально возражений не имею, на усмотрение финального редактора.
12:58 "заходите на него" просто не комфортно звучит
- Без комментариев с моей стороны, на усмотрение финального редактора.