ABOUT THE SPEAKER
Michael Rubinstein - Research scientist, Google
Computer scientist Michael Rubinstein and his team have developed a "motion microscope" that can show video footage of barely perceivable movements, like breaths and heartbeats.

Why you should listen

Michael Rubinstein zooms in on what we can't see and mangnifies it by thirty or a hundred times. His "motion microscope," developed at MIT with Microsoft and Quanta Research, picks up on subtle motion and color changes in videos and blows them up for the naked eye to see. The result: fun, cool, creepy videos.

Rubinstein is a research scientist at a new Cambridge-based Google lab for computer vision research. He has a PhD in computer science and electrical engineering from MIT.

More profile about the speaker
Michael Rubinstein | Speaker | TED.com
TEDxBeaconStreet

Michael Rubinstein: See invisible motion, hear silent sounds

Michael Rubinstein: Nematomi judesiai, negirdimas garsas. Įdomu? Baugina? Paliekame spręsti jums.

Filmed:
2,075,056 views

Susipažinkite su „judesiniu mikroskopu“, vaizdo apdorojimo priemone, kuri seka mažus judesio, spalvos pakitimus, kurių žmogus nemato plika akimi. Tyrėjas Michael Rubinstein pateikia žadą atimančius video įrašus, kaip technologija gali išgauti žmogaus pulsą, širdies ritmą paprasčiausiai apdorojus keletą filmuotų kadrų. Stebėkite, kaip atkuriamas pokalbis išdidinant garso bangas, atsimušusias nuo traškučių pakelio. Nuostabą kelianti ir nusikalstamumui mažinti pritaikyta technologija, kuria patikėsite tik ją pamatę.
- Research scientist, Google
Computer scientist Michael Rubinstein and his team have developed a "motion microscope" that can show video footage of barely perceivable movements, like breaths and heartbeats. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

Per pastaruosius šimtmečius mikroskopai
iš pagrindų pakeitė mūsų pasaulį.
00:13
So over the pastpraeitis fewnedaug centuriesšimtmečius,
microscopesmikroskopai have revolutionizedrevoliucija our worldpasaulis.
0
1114
7492
00:21
They revealedatskleidė to us a tinymažas worldpasaulis
of objectsobjektai, life and structuresstruktūros
1
9036
5216
Jie atskleidė mažų dalelyčių,
struktūrų pasaulį,
kurio mes negalime matyti plika akimi.
00:26
that are too smallmažas for us
to see with our nakednuogas eyesakys.
2
14252
2906
Jie yra didžiulis įnašas šiuolaikiniam
mokslui ir technologojoms.
00:29
They are a tremendousdidžiulis contributionindėlis
to sciencemokslas and technologytechnologija.
3
17158
3019
Šiandien aš jums pristatysiu
naujausio modelio mikroskopą.
00:32
TodayŠiandien I'd like to introducesupažindinti you
to a newnaujas typetipo of microscopemikroskopas,
4
20177
3227
00:35
a microscopemikroskopas for changespokyčiai.
5
23404
2578
Mikroskopą, reaguojantį į pokyčius.
Jame, priešingai nei įprastai,
nenaudojami optiniai lęšiai
00:37
It doesn't use opticsoptika
like a regularreguliariai microscopemikroskopas
6
25982
2902
00:40
to make smallmažas objectsobjektai biggerdidesnis,
7
28884
1997
dalelytėms išdidinti.
00:42
but insteadvietoj to it usesnaudoja a videovideo camerafotoaparatas
and imagevaizdas processingapdorojimas
8
30881
4376
Aparatas pasitelkia video kamerą
ir vaizdo apdorojimą,
00:47
to revealatskleisti to us the tiniestmažiausias motionspasiūlymai
and colorspalva changespokyčiai in objectsobjektai and people,
9
35257
5256
kad atskleistų smulkiausius judesius,
spalvų pakitimus daiktuose bei žmonėse.
Šių judesių neįmanoma įžiūrėti
plika akimi.
00:52
changespokyčiai that are impossibleneįmanomas
for us to see with our nakednuogas eyesakys.
10
40513
3842
00:56
And it letsleidžia us look at our worldpasaulis
in a completelyvisiškai newnaujas way.
11
44355
4120
Mikroskopas leidžia pažvelgti
į pasaulį kitu kampu.
Taigi ką turiu omenyje,
sakydamas spalvų pakitimai?
01:00
So what do I mean by colorspalva changespokyčiai?
12
48475
1910
01:02
Our skinoda, for examplepavyzdys,
changespokyčiai its colorspalva very slightlyLengvai
13
50385
2832
Pavyzdžiui, mūsų oda
nežymiai keičia atspalvį,
01:05
when the bloodkraujas flowssrautai underpagal it.
14
53217
1997
kai kraujas į ją atiteka.
01:07
That changekeisti is incrediblyneįtikėtinai subtlesubtilus,
15
55214
2397
Šis pakitimas yra neįtikėtinai subtilus.
01:09
whichkuris is why, when you
look at other people,
16
57611
2063
kai žiūri į kitą žmogų,
01:11
when you look at the personasmuo
sittingsėdi nextKitas to you,
17
59674
2251
sėdintį šalia tavęs,
01:13
you don't see their skinoda
or their faceveidas changingkeičiasi colorspalva.
18
61925
3575
nepaisai kaip keičiasi jo veido spalva.
01:17
When we look at this videovideo of SteveSteve here,
it appearspasirodo to us like a staticstatinio picturenuotrauka,
19
65500
4360
Žiūrint šią filmuotą medžiagą
galima pamanyti, kad vaizdas statiškas,
01:21
but oncekartą we look at this videovideo
throughper our newnaujas, specialypatingas microscopemikroskopas,
20
69860
3860
bet pažiūrėjus per šį, naujovišką,
specialų, mikroskopą
01:25
suddenlystaiga we see
a completelyvisiškai differentskiriasi imagevaizdas.
21
73720
2600
regime visai kitą vaizdą.
01:28
What you see here are smallmažas changespokyčiai
in the colorspalva of Steve'sStyvo skinoda,
22
76320
3930
Tai, ką čia matote, yra maži
odos pigmento pakitimai.
01:32
magnifiedpadidintos 100 timeslaikai
so that they becometapti visiblematomas.
23
80250
4436
Juos išdidinome 100 kartų,
kad taptų matoma.
Matomas netgi žmogaus pulsas.
01:36
We can actuallyiš tikrųjų see a humanžmogus pulseimpulsas.
24
84686
3267
Mes matome kokiu greičiu plaka
Stevo širdis,
01:39
We can see how fastgreitai
Steve'sStyvo heartširdis is beatingplakimas,
25
87953
3227
01:43
but we can alsotaip pat see the actualfaktinis way
that the bloodkraujas flowssrautai in his faceveidas.
26
91180
5355
taip pat matome, kaip
kraujas atiteka į jo veidą.
Šitai daroma ne vien tam, kad
pamatytume pulsą,
01:48
And we can do that not just
to visualizevizualizuoti the pulseimpulsas,
27
96544
2631
01:51
but alsotaip pat to actuallyiš tikrųjų
recoversusigrąžinti our heartširdis rateskainos,
28
99175
3471
bet tam, kad atstatytume širdies ritmą,
01:54
and measurepriemonė our heartširdis rateskainos.
29
102646
1793
ar jį išmatuotume.
01:56
And we can do it with regularreguliariai camerasfotoaparatai
and withoutbe touchingpaliesti the patientspacientai.
30
104439
4453
Mes naudojame įprastas kameras,
ir neliečiame pacientų.
Štai pulsas ir širdies ritmas, kuriuos
išgavome iš naujagimio,
02:00
So here you see the pulseimpulsas and heartširdis ratenorma
we extractedišgauti from a neonatalnaujagimių babykūdikis
31
108892
5617
panaudojus video,
nufilmuoto su paprasta DSLR kamera.
02:06
from a videovideo we tookpaėmė
with a regularreguliariai DSLRDSLR camerafotoaparatas,
32
114509
2881
02:09
and the heartširdis ratenorma measurementmatavimo we get
33
117390
1816
Mes išmatavome širdies ritmą
02:11
is as accuratetiksliai as the one you'dtu nori get
with a standardstandartas monitorstebėti in a hospitalligoninė.
34
119206
4811
tiksliai taip, kaip ligoninės
kraujospūdžio aparatas.
02:16
And it doesn't even have to be
a videovideo we recordedįrašytas.
35
124017
2642
Ir visai nebūtina turėti video įrašą.
02:18
We can do it essentiallyiš esmės
with other videosvaizdo įrašai as well.
36
126659
2995
Iš esmės rezultatą galima išgauti
ir su kitais video.
Paėmiau ištrauką iš
filmo „Batman Begins"
02:21
So I just tookpaėmė a shorttrumpas clipklipas
from "BatmanBetmenas BeginsPrasideda" here
37
129654
3901
tik tam, kad parodyčiau
Christiano Baleso pulsą
02:25
just to showRodyti ChristianKrikščionių Bale'sGintaras 's pulseimpulsas.
38
133555
1904
02:27
(LaughterJuokas)
39
135459
1822
(Juokiasi.)
02:29
And you know, presumablytariamai
he's wearingdėvėti makeupmakiažas,
40
137281
2123
Galimas daiktas, kad jis su grimu,
02:31
the lightingapšvietimas here is kindmalonus of challengingiššūkis,
41
139404
1953
apšvietimas apsunkina padėtį.
02:33
but still, just from the videovideo,
we're ablegalingas to extractekstraktas his pulseimpulsas
42
141357
2951
Vis tiek iš įrašo mes galime
išgauti jo tikslų pulsą
02:36
and showRodyti it quitegana well.
43
144308
2018
ir gana aiškiai jį parodyti.
Tai kaip visa tai padarome?
02:38
So how do we do all that?
44
146326
1920
02:40
We basicallyiš esmės analyzeanalizuoti the changespokyčiai
in the lightšviesa that are recordedįrašytas
45
148246
4598
Analizuojame įrašytus
šviesos pokyčius
kiekviename pikselyje.
02:44
at everykiekvienas pixelpikselis in the videovideo over time,
46
152844
2271
Po to juos pagreitiname.
02:47
and then we crankskriejikas up those changespokyčiai.
47
155115
1798
02:48
We make them biggerdidesnis
so that we can see them.
48
156913
2162
Kad taptų matoma, viską padidiname.
02:51
The trickysudėtinga partdalis is that those signalssignalai,
49
159075
1902
Gana keblu, nes šie signalai,
02:52
those changespokyčiai that we're after,
are extremelylabai subtlesubtilus,
50
160977
2933
pokyčiai, kurių mes ieškome,
yra nepaprastai subtilūs.
02:55
so we have to be very carefulatsargiai
when you try to separateatskirai them
51
163910
2779
Turime būti labai atsargūs
juos atskiriant
02:58
from noisetriukšmas that always existsegzistuoja in videosvaizdo įrašai.
52
166689
3831
nuo triukšmo, kurio visada
būna įrašuose.
03:02
So we use some cleverprotingas
imagevaizdas processingapdorojimas techniquestechnika
53
170520
2995
Mes naudojame išmanias
vaizdo apdorojimo technikas,
03:05
to get a very accuratetiksliai measurementmatavimo
of the colorspalva at eachkiekvienas pixelpikselis in the videovideo,
54
173515
3994
kad išgautume tikslius odos pigmento
duomenis kiekviename pikslelyje
03:09
and then the way the colorspalva
changespokyčiai over time,
55
177509
2670
ir kaip oda kinta laikui bėgant.
03:12
and then we amplifysustiprinti those changespokyčiai.
56
180179
2693
Vėliau šiuos pokyčius pabrėžiame.
03:14
We make them biggerdidesnis to createsukurti those typestipai
of enhancedsustiprintas videosvaizdo įrašai, or magnifiedpadidintos videosvaizdo įrašai,
57
182872
3980
Juos pagreitiname taip, kad susidarytų
sustiprintas vaizdas,
kuris aiškiai rodytų pokyčius.
03:18
that actuallyiš tikrųjų showRodyti us those changespokyčiai.
58
186852
2172
03:21
But it turnspasisuka out we can do that
not just to showRodyti tinymažas changespokyčiai in colorspalva,
59
189024
4238
Pasirodo, kad galima parodyti ne tik
mažus spalvos pakitimus,
bet ir mažyčius judesius.
03:25
but alsotaip pat tinymažas motionspasiūlymai,
60
193262
2241
03:27
and that's because the lightšviesa
that getsgauna recordedįrašytas in our camerasfotoaparatai
61
195503
3576
Taip yra todėl, kad šviesa,
kurią įrašome,
03:31
will changekeisti not only if the colorspalva
of the objectobjektas changespokyčiai,
62
199079
2810
keičiasi ne tik pačiame objekte,
03:33
but alsotaip pat if the objectobjektas movesjuda.
63
201889
2368
bet taip pat jam judant.
03:36
So this is my daughterdukra
when she was about two monthsmėnesių oldsenas.
64
204257
3636
Čia mano dukra, kai jai buvo 2 mėnesiai.
03:39
It's a videovideo I recordedįrašytas
about threetrys yearsmetai agoprieš.
65
207893
2999
Medžiaga filmuota prieš trejus metus.
03:42
And as newnaujas parentstėvai, we all want
to make sure our babieskūdikiai are healthysveikas,
66
210892
3208
Juk visi nauji tėvai nori užtikrinti,
jog vaikas auga sveikas,
03:46
that they're breathingkvėpavimas,
that they're alivegyvas, of coursežinoma.
67
214100
2542
kad jis kvėpuoja ir, žinoma, yra gyvas.
03:48
So I too got one of those babykūdikis monitorsmonitoriai
68
216642
2142
Taigi ir aš nusipirkau
kūdikio monitorių,
03:50
so that I could see my daughterdukra
when she was asleepmiega.
69
218784
2469
kad galėčiau matyti kaip mano dukra miega.
03:53
And this is prettygana much what you'lltu būsi see
with a standardstandartas babykūdikis monitorstebėti.
70
221253
3527
Štai ką galima pamatyti su standartiniu
kūdikio monitoriumi.
03:56
You can see the baby'skūdikio sleepingmiega, but
there's not too much informationinformacija there.
71
224780
3682
Akivaizdu, kad ji miega, bet
daugiau informacijos nėra.
04:00
There's not too much we can see.
72
228474
1604
Nedaug ką galime pasakyti.
04:02
Wouldn'tAr ne it be better,
or more informativeinformatyvus, or more usefulnaudinga,
73
230078
2824
Argi nebūtų geriau,
informatyviau, naudingiau,
jei galėtume šitaip žiūrėti į vaizdą.
04:04
if insteadvietoj to we could look
at the viewvaizdas like this.
74
232902
2990
04:07
So here I tookpaėmė the motionspasiūlymai
and I magnifiedpadidintos them 30 timeslaikai,
75
235892
6356
Judesius padidinau 30 kartų
04:14
and then I could clearlyaiškiai see that my
daughterdukra was indeediš tikrųjų alivegyvas and breathingkvėpavimas.
76
242248
3826
ir tik tada aš galėjau aiškiai matyti,
kad mano dukra tikrai gyva ir kvėpuoja.
04:18
(LaughterJuokas)
77
246074
2253
(Juokiasi.)
04:20
Here is a side-by-sidešalia kito comparisonpalyginimas.
78
248327
1922
Štai analogiškas palyginimas.
04:22
So again, in the sourcešaltinis videovideo,
in the originaloriginalus videovideo,
79
250249
2483
Ir vėl pradiniame video įraše
04:24
there's not too much we can see,
80
252732
1636
nedaug ką matome.
04:26
but oncekartą we magnifydar labiau paaštrins the motionspasiūlymai,
the breathingkvėpavimas becomestampa much more visiblematomas.
81
254368
3707
Bet, kai padidiname judesius,
kvėpavimas tampa aiškiai matomu.
04:30
And it turnspasisuka out, there's
a lot of phenomenareiškiniai
82
258075
2070
Ir, pasirodo, yra daug reiškinių,
kuriuos galima atskleisti ir išdidinti
su naujuoju judesiniu mikroskopu.
04:32
we can revealatskleisti and magnifydar labiau paaštrins
with our newnaujas motionjudėjimas microscopemikroskopas.
83
260145
3623
Galime matyti kaip venos ir arterijos
pulsuoja mūsų kūnuose,
04:35
We can see how our veinsvenos and arteriesarterijų
are pulsingpulsuoja in our bodieskūnai.
84
263768
4564
kad mūsų akys nuolat juda
04:40
We can see that our eyesakys
are constantlynuolat movingjuda
85
268332
2628
nepastoviu virpėjimu.
04:42
in this wobblyklibantis motionjudėjimas.
86
270960
1887
04:44
And that's actuallyiš tikrųjų my eyeakis,
87
272847
1509
Tai mano akis.
04:46
and again this videovideo was takenimtasi
right after my daughterdukra was borngimęs,
88
274356
3065
Ši medžiaga nufilmuota iškart po
mano dukros gimimo.
04:49
so you can see I wasn'tnebuvo gettinggauti
too much sleepmiegoti. (LaughterJuokas)
89
277421
4202
Ne per daugiausiai miegojau.
04:53
Even when a personasmuo is sittingsėdi still,
90
281623
2716
Net ir tada, kai žmogus ramiai sėdi,
04:56
there's a lot of informationinformacija
we can extractekstraktas
91
284339
2044
galima išgauti daug informacijos
04:58
about their breathingkvėpavimas patternsmodeliai,
smallmažas facialveido expressionsišraiškos.
92
286383
3529
apie jo kvėpavimą, emocijas.
Gal galėtume panaudoti
šiuos judesius
05:01
Maybe we could use those motionspasiūlymai
93
289912
1625
05:03
to tell us something about
our thoughtsmintis or our emotionsemocijos.
94
291537
3154
ir pasakyti daugiau apie mūsų
mintis ir jausmus.
05:06
We can alsotaip pat magnifydar labiau paaštrins smallmažas
mechanicalmechaninis movementsjudesiai,
95
294691
3255
Taip pat galime išdidinti
mažus mechaninius judesius,
pavyzdžiui, variklių virpesį.
05:09
like vibrationsvibracija in enginesvarikliai,
96
297946
1555
05:11
that can help engineersinžinieriai detectaptikti
and diagnosediagnozuoti machinerymašinos problemsproblemos,
97
299501
3692
Tai padėtų inžinieriams rasti gedimą,
nustatyti mechanizmo problemas
arba pamatyti pastatų, konstrukcijų
svyravimą, reakciją į aplinkos jėgas.
05:15
or see how our buildingspastatai and structuresstruktūros
swaypasikeisti in the windvėjas and reactreaguoti to forcesjėgos.
98
303193
4738
05:19
Those are all things that our societyvisuomenė
knowsžino how to measurepriemonė in variousįvairios waysbūdai,
99
307931
4581
Yra įvairiausių būdų
kaip šiuos dalykus apskaičiuoti,
bet apskaičiuoti yra viena,
05:24
but measuringmatavimas those motionspasiūlymai is one thing,
100
312512
2453
o realiai pamatyti
05:26
and actuallyiš tikrųjų seeingpamatyti those
motionspasiūlymai as they happenatsitikti
101
314965
2276
yra visai kas kita.
05:29
is a wholevisa differentskiriasi thing.
102
317241
2554
05:31
And ever sincenuo we discoveredatrado
this newnaujas technologytechnologija,
103
319795
3041
Nuo tada, kai mes atradome
šią naują technologiją,
05:34
we madepagamintas our codekodas availableprieinama onlineprisijungęs so that
otherskiti could use and experimenteksperimentas with it.
104
322836
3953
sistemą paleidome internete, kad
kiti galėtų išbandyti ir eksperimentuoti.
Naudotis labai paprasta.
05:38
It's very simplepaprasta to use.
105
326789
1875
05:40
It can work on your ownsavo videosvaizdo įrašai.
106
328664
2044
Viskas veikia naudojant jūsų pačių įrašus.
05:42
Our collaboratorsbendradarbiai at QuantaQuanta ResearchMokslinių tyrimų
even createdsukurta this nicegražus websiteInterneto svetainė
107
330708
3193
„Quanta Research" organizacija
sukūrė internetinį puslapį,
05:45
where you can uploadįkelkite your videosvaizdo įrašai
and processprocesas them onlineprisijungęs,
108
333901
2678
kuriame galima įkelti video
ir jį apdoroti internetu.
05:48
so even if you don't have any experiencepatirtis
in computerkompiuteris sciencemokslas or programmingprogramavimas,
109
336579
3816
Tad net jei neturite patirties
informatikoje ir programavime
vis tiek galite lengvai eksperimentuoti
su šiuo nauju mikroskopu.
05:52
you can still very easilylengvai experimenteksperimentas
with this newnaujas microscopemikroskopas.
110
340395
2936
05:55
And I'd like to showRodyti you
just a couplepora of examplespavyzdžiai
111
343331
2404
Noriu parodyti keletą pavyzdžių
05:57
of what otherskiti have donepadaryta with it.
112
345735
2735
kaip kiti juo naudojasi.
06:00
So this videovideo was madepagamintas by
a YouTube"YouTube" userVartotojas calledvadinamas TamezTamez85.
113
348470
5317
Šis video buvo sukurtas vieno „YouTube"
vartotojo, pasivadunusio Tamez85.
06:05
I don't know who that userVartotojas is,
114
353787
1463
Aš nežinau, kas šis žmogus,
06:07
but he, or she, used our codekodas
115
355250
2345
bet jis, ar ji, pasinaudojo mūsų sistema,
06:09
to magnifydar labiau paaštrins smallmažas bellypilvas
movementsjudesiai duringper pregnancynėštumo metu.
116
357595
3715
kad padidintų mažus pilvo judesius
nėštumo metu.
Atrodo gana baisiai.
06:13
It's kindmalonus of creepyšliaužiantis.
117
361310
1602
06:14
(LaughterJuokas)
118
362912
1613
(Juokiasi.)
06:16
People have used it to magnifydar labiau paaštrins
pulsingpulsuoja veinsvenos in their handsrankos.
119
364525
4961
Žmonės panaudojo sistemą, kad
padidintų pulsuojančias rankų venas.
06:21
And you know it's not realrealus sciencemokslas
unlessnebent you use guineaGvinėja pigskiaulės,
120
369486
3782
Kaip žinote, mokslas laikomas rimtu,
kai nadojamos jūrų kiaulytės.
Pasirodo šios vardas yra Tifanė.
06:25
and apparentlymatyt this guineaGvinėja pigkiaulė
is calledvadinamas TiffanyTiffany,
121
373268
3390
06:28
and this YouTube"YouTube" userVartotojas claimspretenzijos
it is the first rodentgraužikai on EarthŽemė
122
376658
2949
„YouTube" naudotojas teigia, kad
tai pirmasis planetos graužikas,
06:31
that was motion-magnifiedjudesio padidintos.
123
379607
2688
kurio judesiai buvo padidinti.
06:34
You can alsotaip pat do some artmenas with it.
124
382295
2188
Iš to galima netgi sukurti meną.
06:36
So this videovideo was sentišsiųstas to me
by a designdizainas studentstudentas at YaleYale.
125
384483
3018
Šis video buvo atsiųstas
menų fakulteto studentės iš Jeilio
06:39
She wanted to see
if there's any differenceskirtumas
126
387501
2137
Ji norėjo pamatyti, ar yra skirtumas
06:41
in the way her classmatesklasės draugai movejudėti.
127
389638
1522
tarp to, kaip juda
jos bendraklasiai.
06:43
She madepagamintas them all standstovėti still,
and then magnifiedpadidintos their motionspasiūlymai.
128
391160
4209
Ji liepė visiems stovėti tiesiai,
o vėliau išdidino jų judesius.
06:47
It's like seeingpamatyti
still picturesnuotraukos come to life.
129
395369
3378
Lyg atgaivintų vaizdą nuotraukose.
06:50
And the nicegražus thing with
all those examplespavyzdžiai
130
398747
2433
Malonu yra tai, kad su šiais pavyzdžiais
06:53
is that we had nothing to do with them.
131
401180
2296
mes niekuo dėti.
06:55
We just providedjeigu this newnaujas toolįrankis,
a newnaujas way to look at the worldpasaulis,
132
403476
3854
Mes tik suteikėme naują įrankį,
galimybę žiūrėti į pasaulį kitaip,
tada žmonės atranda įdomius, naujus,
kūrybiškus būdus, kaip juo pasinaudoti.
06:59
and then people find other interestingįdomus,
newnaujas and creativekūrybingas waysbūdai of usingnaudojant it.
133
407330
5132
Bet mūsų veikla nesibaigia.
07:04
But we didn't stop there.
134
412462
1764
07:06
This toolįrankis not only allowsleidžia us
to look at the worldpasaulis in a newnaujas way,
135
414226
3251
Šis įrankis leidžia ne tik
pažvelgti į pasaulį kitu kampu,
bet ir atnaujina mūsų galimybes
07:09
it alsotaip pat redefinesiš naujo apibrėžia what we can do
136
417477
2368
07:11
and pushesstumia the limitsribos of what
we can do with our camerasfotoaparatai.
137
419845
3181
ir praplečia ribas, kuriose
gali būti naudojamos kameros.
07:15
So as scientistsmokslininkai, we startedprasidėjo wonderingįdomu,
138
423026
2229
Kaip mokslininkai,
mes pradėjome galvoti,
07:17
what other typestipai of physicalfizinis phenomenareiškiniai
producepagaminti tinymažas motionspasiūlymai
139
425255
3785
kokie dar fiziniai reiškiniai
sukelia mažus judesius,
kuriuos dabar, pasitelkiant kameras,
galėtume išmatuoti?
07:21
that we could now use
our camerasfotoaparatai to measurepriemonė?
140
429040
2903
07:23
And one suchtoks phenomenonreiškinys
that we focusedsutelktas on recentlyneseniai is soundgarsas.
141
431943
4001
Vienas iš reiškinių, prie kurio
neseniai susitelkėme, yra garsas.
Garsas, kaip žinome,
iš esmės ir yra pokyčiai.
07:27
SoundGarsas, as we all know,
is basicallyiš esmės changespokyčiai
142
435944
2105
07:30
in airoras pressurespaudimas that
travelkelionė throughper the airoras.
143
438049
2183
Oro slėgio, kuris keliauja erdve.
07:32
Those pressurespaudimas wavesbangos hitnukentėti objectsobjektai
and they createsukurti smallmažas vibrationsvibracija in them,
144
440232
3621
Slėgio bangos atsimuša į daiktus ir
sukelia mažus virpėjimus juose,
taip mes galime girdėti ir įrašyti garsą.
07:35
whichkuris is how we heargirdėti
and how we recordįrašyti soundgarsas.
145
443853
2532
Pasirodo, kad garsas taip pat
sukelia vaizdinius judesius.
07:38
But it turnspasisuka out that soundgarsas
alsotaip pat producesgamina visualvizualus motionspasiūlymai.
146
446385
3668
Šie judesiai nėra matomi plika akimi,
07:42
Those are motionspasiūlymai
that are not visiblematomas to us
147
450053
2833
07:44
but are visiblematomas to a camerafotoaparatas
with the right processingapdorojimas.
148
452886
3001
bet juos aptinka kamera, su tinkamu
vaizdo apdorojimu.
07:47
So here are two examplespavyzdžiai.
149
455887
1573
Štai pora pavyzdžių:
aš, demonstruojantis savo puikius
dainavimo įgūdžius,
07:49
This is me demonstratingparodyti
my great singingdainuoti skillsįgūdžiai.
150
457460
2614
(Dainuoja.)
07:53
(SingingDainavimo)
151
461064
1634
(Juokiasi.)
07:54
(LaughterJuokas)
152
462698
1436
07:56
And I tookpaėmė a high-speeddidelis greitis videovideo
of my throatgerklė while I was hummingdūzgiantis.
153
464134
2986
ir pagreitintas vaizdas, kuriame matosi
gerklė, man gaudžiant.
07:59
Again, if you starežvilgsnis at that videovideo,
154
467120
1764
Vėlgi, žiūrint į šį įrašą
08:00
there's not too much
you'lltu būsi be ablegalingas to see,
155
468884
2076
nedaug kas matosi.
Bet padidinus 100 kartų, matomi
visi judesiai ir raibuliavimai
08:02
but oncekartą we magnifydar labiau paaštrins the motionspasiūlymai 100 timeslaikai,
we can see all the motionspasiūlymai and ripplesratilai
156
470960
4332
08:07
in the neckkaklas that are involveddalyvavo
in producinggaminti the soundgarsas.
157
475292
3274
tose kaklo srityse, kurios
išskiria garsą.
Impulsai akivaizdūs.
08:10
That signalsignalas is there in that videovideo.
158
478566
2740
Visi žinome, kad dainininkai
gali sudaužyti vyno taurę,
08:13
We alsotaip pat know that singersdainininkai
can breakpertrauka a winevynas glassstiklas
159
481306
2670
jei pasiekia reikiamą natą.
08:15
if they hitnukentėti the correctteisingai notepastaba.
160
483976
1463
Taigi mes pagrosime natą,
08:17
So here, we're going to playGroti a notepastaba
161
485439
1765
08:19
that's in the resonancerezonansas
frequencydažnis of that glassstiklas
162
487204
2526
kurios dažnis rezonuoja
taurės svyravimo dažnį.
08:21
throughper a loudspeakergarsiakalbis that's nextKitas to it.
163
489730
2048
Pasitelksime šalia esantį garsiakalbį.
08:23
OnceVieną kartą we playGroti that notepastaba
and magnifydar labiau paaštrins the motionspasiūlymai 250 timeslaikai,
164
491778
4419
Pagrojus šią natą ir
išdidinus judesius 250 kartų
akivaizdžiai matome kaip
taurė vibruoja
08:28
we can very clearlyaiškiai see
how the glassstiklas vibratesvibruoja
165
496197
2338
08:30
and resonatesrezonuoja in responseatsakymas to the soundgarsas.
166
498535
3570
ir rezonuoja garsą.
08:34
It's not something you're used
to seeingpamatyti everykiekvienas day.
167
502105
2420
Ne kiekvieną dieną tai pamatysi.
08:36
But this madepagamintas us think.
It gavedavė us this crazypamišęs ideaidėja.
168
504525
3529
Tai privertė mus susimąstyti ir
davė beprotišką idėją.
Ar mes galime apversti šį procesą ir
išgauti garsą iš vaizdo įrašo?
08:40
Can we actuallyiš tikrųjų invertApverskite this processprocesas
and recoversusigrąžinti soundgarsas from videovideo
169
508054
5608
Analizuojant mažas vibracijas, kurias
daiktuose sukuria garso bangos,
08:45
by analyzinganalizuojant the tinymažas vibrationsvibracija
that soundgarsas wavesbangos createsukurti in objectsobjektai,
170
513662
4035
08:49
and essentiallyiš esmės convertkonvertuoti those
back into the soundsgarsai that producedpagamintas them.
171
517697
4777
ir atverčiant jas atgal į garsą.
08:54
In this way, we can turnpasukti
everydaykiekvieną dieną objectsobjektai into microphonesmikrofonai.
172
522474
4457
Tokiu būdu mes galėtume kasdienius
daiktus paversti mikrofonais.
08:58
So that's exactlytiksliai what we did.
173
526931
2232
Būtent tai ir padarėme.
09:01
So here'sčia yra an emptytuščia bagmaišas of chipslustai
that was lyingmelas on a tablestalas,
174
529163
2816
Čia tuščias traškučių pakelis.
09:03
and we're going to turnpasukti that
bagmaišas of chipslustai into a microphonemikrofonas
175
531979
2825
Mes ketiname jį paversti mikrofonu
filmuodami su video kamera
09:06
by filmingFilmavimas it with a videovideo camerafotoaparatas
176
534804
1591
09:08
and analyzinganalizuojant the tinymažas motionspasiūlymai
that soundgarsas wavesbangos createsukurti in it.
177
536395
3228
ir analizuodami mažus judesius,
kuriuos sukelia garso bangos.
09:11
So here'sčia yra the soundgarsas
that we playedgrojo in the roomkambarys.
178
539623
2796
Štai garsas, kurį skleidėme kambaryje.
09:14
(MusicMuzika: "MaryMarija Had a Little LambĖriena")
179
542419
4434
(Muzika.)
09:22
And this is a high-speeddidelis greitis videovideo
we recordedįrašytas of that bagmaišas of chipslustai.
180
550007
3025
O čia pagreitintas video, kurį nurašėme
nuo traškučių pakelio.
09:25
Again it's playingžaisti.
181
553032
1274
Ir jis groja.
09:26
There's no chancetikimybė you'lltu būsi be ablegalingas
to see anything going on in that videovideo
182
554306
3342
Nėra jokios galimybės,
ką nors pamatyti šiame video
tiesiog žiūrint į jį,
09:29
just by looking at it,
183
557648
1058
bet štai garsas, kurį atkurėme
analizuodami
09:30
but here'sčia yra the soundgarsas we were ablegalingas
to recoversusigrąžinti just by analyzinganalizuojant
184
558706
2984
mažyčius judesius jame.
09:33
the tinymažas motionspasiūlymai in that videovideo.
185
561690
2183
(Muzika.)
09:35
(MusicMuzika: "MaryMarija Had a Little LambĖriena")
186
563873
2809
09:52
I call it -- Thank you.
187
580985
1486
Aš tai vadinu... – Ačiū
09:54
(ApplausePlojimai)
188
582471
5225
(Plojimai.)
10:01
I call it the visualvizualus microphonemikrofonas.
189
589878
2345
Aš tai vadinu vaizdiniu mikrofonu.
Mes netgi išgauname audio signalus
iš video signalų.
10:04
We actuallyiš tikrųjų extractekstraktas audiogarsas signalssignalai
from videovideo signalssignalai.
190
592223
3390
10:07
And just to give you a senseprasme
of the scaleskalė of the motionspasiūlymai here,
191
595613
3181
Noriu leisti jums pajusti
judesių amplitudę.
10:10
a prettygana loudgarsiai soundgarsas will causepriežastis that bagmaišas
of chipslustai to movejudėti lessmažiau than a micrometermikrometro.
192
598799
5336
Didelis garsas priverčia traškučių pakelį
suvirpėti mažiau nei 1 mikrometrą.
t.y. 1 tūkstantoji milimetro dalis.
10:16
That's one thousandthtūkstantoji dalis of a millimetermilimetras.
193
604135
2739
Štai kokio mąsto judesius
dabar mes pajėgūs išgauti
10:18
That's how tinymažas the motionspasiūlymai are
that we are now ablegalingas to pulltraukti out
194
606874
3561
vien stebėdami kaip šviesa
atsimuša nuo paviršiaus
10:22
just by observingstebėdamas how lightšviesa
bouncesatsipalaiduoja off objectsobjektai
195
610435
3243
ir užfiksuodami viską mūsų kamerose.
10:25
and getsgauna recordedįrašytas by our camerasfotoaparatai.
196
613678
2136
Mes atkuriame garsus ir iš kitų
objektų, pavyzdžiui, augalų.
10:27
We can recoversusigrąžinti soundsgarsai
from other objectsobjektai, like plantsaugalai.
197
615814
3250
10:31
(MusicMuzika: "MaryMarija Had a Little LambĖriena")
198
619064
6316
(Muzika.)
10:39
And we can recoversusigrąžinti speechkalba as well.
199
627214
1997
Ir taip pat galime atgaminti kalbas.
10:41
So here'sčia yra a personasmuo speakingkalbant in a roomkambarys.
200
629211
2577
Štai žmogus, kalbantis kambaryje.
10:43
VoiceBalso: MaryMarija had a little lambėriena
whosekurio fleecevilnos was whitebalta as snowsniegas,
201
631788
4203
Balsas: „Merė turėjo mažą avinėlį, kurio
vilna buvo balta kaip sniegas
ir kur tik Merė ėjo,
avinėlis sekė paskui."
10:47
and everywherevisur that MaryMarija wentnuėjo,
that lambėriena was sure to go.
202
635991
4230
10:52
MichaelMichael RubinsteinRubinstein: And here'sčia yra
that speechkalba again recoveredatsigavo
203
640221
2759
Štai ta pati kalba, atgaminta vėl
iš video, su tuo pačiu traškučių pakeliu.
10:54
just from this videovideo
of that sametas pats bagmaišas of chipslustai.
204
642980
3274
Balsas: „Merė turėjo mažą avinėlį, kurio
vilna buvo balta kaip sniegas
10:58
VoiceBalso: MaryMarija had a little lambėriena
whosekurio fleecevilnos was whitebalta as snowsniegas,
205
646254
4831
ir kur tik Merė ėjo,
avinėlis sekė paskui.“
11:03
and everywherevisur that MaryMarija wentnuėjo,
that lambėriena was sure to go.
206
651085
4859
Mes panaudojome šį tekstą,
11:07
MRJ.: We used "MaryMarija Had a Little LambĖriena"
207
655944
2346
11:10
because those are said to be
the first wordsžodžiai
208
658290
2123
nes sakoma, kad tai pirmieji žodžiai,
11:12
that ThomasThomas EdisonEdison spokekalbėjo
into his phonographpatefonas in 1877.
209
660413
4161
kuriuos Tomas Edisonas
ištarė į fonografą 1877.
11:16
It was one of the first soundgarsas
recordingįrašymas devicesprietaisai in historyistorija.
210
664574
3228
Tai buvo vienas iš pirmųjų
garso įrašymo prietaisų istorijoje.
Iš esmės jis nukreipė garsą į diafragmą,
11:19
It basicallyiš esmės directednukreiptas the soundsgarsai
ontoį a diaphragmdiafragma
211
667802
3327
kuri virpino adatą ir rėžė garsą
į alavo foliją,
11:23
that vibratedvibravimo a needleadata that essentiallyiš esmės
engravedgraviruotas the soundgarsas on tinfoilCynfolia
212
671129
4079
apvyniotą apie cilindrą.
11:27
that was wrappedsuvynioti around the cylindercilindras.
213
675208
2275
11:29
Here'sČia yra a demonstrationdemonstracija of recordingįrašymas and
replayingatkurti soundgarsas with Edison'sJo 's phonographpatefonas.
214
677483
5943
Demontruojame, kaip buvo įrašomas ir
paleidžiamas garsas su Edisono fonografu.
Balsas: „bandymas, bandymas,
vienas du trys".
11:35
(VideoVideo) VoiceBalso: TestingTestavimas,
testingbandymai, one two threetrys.
215
683426
3020
„Merė turėjo mažą avinėlį, kurio
vilna buvo balta kaip sniegas
11:38
MaryMarija had a little lambėriena
whosekurio fleecevilnos was whitebalta as snowsniegas,
216
686446
3413
11:41
and everywherevisur that MaryMarija wentnuėjo,
the lambėriena was sure to go.
217
689859
3669
ir kur tik Merė ėjo,
avinėlis sekė paskui.“
11:45
TestingTestavimas, testingbandymai, one two threetrys.
218
693528
2740
„Bandymas, bandymas,
vienas du trys.“
11:48
MaryMarija had a little lambėriena
whosekurio fleecevilnos was whitebalta as snowsniegas,
219
696268
4156
„Merė turėjo mažą avinėlį, kurio
vilna buvo balta kaip sniegas
11:52
and everywherevisur that MaryMarija wentnuėjo,
the lambėriena was sure to go.
220
700424
5224
ir kur tik Merė ėjo,
avinėlis sekė paskui.“
Dabar, praėjus 137 metams,
11:57
MRJ.: And now, 137 yearsmetai latervėliau,
221
705648
4017
12:01
we're ablegalingas to get soundgarsas
in prettygana much similarpanašus qualitykokybė
222
709665
4087
mes galime išgauti panašios kokybės garsą,
12:05
but by just watchingžiūriu objectsobjektai
vibratevibruoti to soundgarsas with camerasfotoaparatai,
223
713752
4079
tiesiog stebėdami su kameromis,
kaip daiktai virpa nuo garso bangų.
12:09
and we can even do that when the camerafotoaparatas
224
717831
1934
Mes galime tai padaryti netgi jei kamera
12:11
is 15 feetpėdos away from the objectobjektas,
behindatsilieka soundproofsu vaizdu glassstiklas.
225
719765
4234
yra už 15 pėdų
ir už garsą izoliuojančio stiklo.
Štai garsas, kurį galime atkurti
net ir tokiu atveju.
12:15
So this is the soundgarsas that we were
ablegalingas to recoversusigrąžinti in that caseatvejis.
226
723999
3220
Balsas: „Merė turėjo mažą avinėlį, kurio
vilna buvo balta kaip sniegas
12:19
VoiceBalso: MaryMarija had a little lambėriena
whosekurio fleecevilnos was whitebalta as snowsniegas,
227
727219
5294
ir kur tik Merė ėjo,
avinėlis sekė paskui.“
12:24
and everywherevisur that MaryMarija wentnuėjo,
the lambėriena was sure to go.
228
732513
4759
12:29
MRJ.: And of coursežinoma, surveillancestebėjimas is
the first applicationprašymas that comesateina to mindprotas.
229
737404
3630
Žinoma, apsaugos kameros yra
pirmasis pritaikymas, kuris šauna į galvą.
12:33
(LaughterJuokas)
230
741034
2995
(Juokiasi.)
Bet pritaikyti būtų galima
ir kitose srityse.
12:36
But it mightgali actuallyiš tikrųjų be usefulnaudinga
for other things as well.
231
744029
4056
12:40
Maybe in the futureateitis, we'llmes be ablegalingas
to use it, for examplepavyzdys,
232
748085
2840
Pavyzdžiui, gal ateityje
galėsime jį panaudoti
12:42
to recoversusigrąžinti soundgarsas acrossvisoje spaceerdvė,
233
750925
2252
atkuriant ūžesį kosmose.
12:45
because soundgarsas can't travelkelionė
in spaceerdvė, but lightšviesa can.
234
753177
3576
Juk žinome, kad garsas negali sklisti
kosmose, o šviesa gali.
Mes dar tik pradėjome tyrinėti
12:48
We'veMes jau only just begunprasidėjo exploringtyrinėjimas
235
756753
2404
12:51
other possiblegalimas usesnaudoja
for this newnaujas technologytechnologija.
236
759157
3019
kitus galimus šios naujos
technologijos pritaikymus.
12:54
It letsleidžia us see physicalfizinis processesprocesai
that we know are there
237
762176
2832
Ji leidžia pamatyti tuos
fizinius reiškinius,
kurių mes iki šiol nepajėgėme
įžiūrėti savo akimis.
12:57
but that we'vemes turime never been ablegalingas
to see with our ownsavo eyesakys untiliki now.
238
765008
3556
13:00
This is our teamkomanda.
239
768564
1204
Štai mūsų komanda.
13:01
Everything I showedparodė you todayšiandien
is a resultrezultatas of a collaborationbendradarbiavimas
240
769768
2879
Viskas, ką jums šiandien parodžiau,
yra bendro darbo vaisius
13:04
with this great groupgrupė
of people you see here,
241
772647
2191
šios puikios žmonių grupės.
13:06
and I encouragepaskatinti you and welcomeSveiki atvykę you
to checkTikrinti out our websiteInterneto svetainė,
242
774838
3167
Aš jus skatinu apsilankyti
mūsų internetiniame puslapyje,
13:10
try it out yourselfsave,
243
778005
1446
išbandyti jį
13:11
and joinprisijungti us in exploringtyrinėjimas
this worldpasaulis of tinymažas motionspasiūlymai.
244
779451
2972
ir prisijungti prie mūsų tyrinėjant
mažų judesių pasaulį.
13:14
Thank you.
245
782423
1625
Ačiū.
13:16
(ApplausePlojimai)
246
784048
1254
Translated by Viktorija Grybaitė
Reviewed by Monika Ciurli

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Michael Rubinstein - Research scientist, Google
Computer scientist Michael Rubinstein and his team have developed a "motion microscope" that can show video footage of barely perceivable movements, like breaths and heartbeats.

Why you should listen

Michael Rubinstein zooms in on what we can't see and mangnifies it by thirty or a hundred times. His "motion microscope," developed at MIT with Microsoft and Quanta Research, picks up on subtle motion and color changes in videos and blows them up for the naked eye to see. The result: fun, cool, creepy videos.

Rubinstein is a research scientist at a new Cambridge-based Google lab for computer vision research. He has a PhD in computer science and electrical engineering from MIT.

More profile about the speaker
Michael Rubinstein | Speaker | TED.com