TEDGlobal 2012
Ramesh Raskar: Imaging at a trillion frames per second
رامش راسکار: تصویرپردازی با سرعت یک تریلون بر ثانیه
Filmed:
Readability: 4
5,395,201 views
رامش راسکار فمتو فوتوگرافی، گونه‌ای جدید از تصویربرداری بسیار سریع رو ارائه می کند که جهان را در یک ترلیون فریم در ثانیه نشان می‌دهد، آنقدر جزئی نگر که خود نور را در حال حرکت نمایش می‌دهد. این فناوری ممکن است در آینده به کمک ساخت دوربین‌هایی بیاید که با آنها بتوان زوایای خارج از دید را ببینیم یا درون بدن را بدون استفاده از پرتو X مشاهده کنیم.
Ramesh Raskar - Femto-photographer
Photography is about creating images by recording light. At the MIT media lab, professor Ramesh Raskar and his team members have invented a camera that can photograph light itself as it moves at, well, the speed of light. Full bio
Photography is about creating images by recording light. At the MIT media lab, professor Ramesh Raskar and his team members have invented a camera that can photograph light itself as it moves at, well, the speed of light. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:16
Doc Edgerton inspired us with awe and curiosity
0
902
5978
دکتر ایجرتن اشتیاق و کنجکاوی رو به ما القا کرد
00:22
with this photo of a bullet piercing through an apple,
1
6880
5262
با این تصویر از گلوله‌ای که در حال سوراخ کردن و گذر از میان یک سیبه،
00:28
and exposure just a millionth of a second.
2
12142
4878
و تنها یک میلیونیوم از یک ثانیه رو در معرض نمایش می‌گذاره.
00:32
But now, 50 years later, we can go a million times faster
3
17020
7307
اما حالا، 50 سال بعد، ما می تونیم یک میلیون بار سریعتر باشیم
00:40
and see the world not at a million,
4
24327
3596
و جهان رو نه تنها در یک میلیون
00:43
or a billion,
5
27923
1810
یا یک بیلیون،
00:45
but one trillion frames per second.
6
29733
3435
بلکه در یک ترلیون فریم در ثانیه ببینیم.
00:49
I present you a new type of photography,
7
33168
4385
من گونه ی نوینی از عکاسی رو به شما ارائه می‌دهم،
00:53
femto-photography,
8
37553
2059
عکس برداری فوق سریع،
00:55
a new imaging technique so fast
9
39612
4600
تکنیک جدید و بسیار سریع عکس برداریه
01:00
that it can create slow motion videos of light in motion.
10
44212
5201
که می تونه تصاویر صحنه آهسته‌ای از نور در حال حرکت بیآفرینه.
01:05
And with that, we can create cameras
11
49413
2738
و با اون ما می تونیم دوربین‌هایی بسازیم
01:08
that can look around corners,
12
52151
2145
که قادر به دیدن گوشه‌هایی هستند که
01:10
beyond line of sight
13
54296
1997
در فرای خطوط دید ماست
01:12
or see inside our body without an X-ray,
14
56293
4393
یا بتونن داخل بدن رو بدون استفاده از اشعه ایکس ببینن
01:16
and really challenge what we mean by a camera.
15
60686
5401
و به راستی تصوری که از دوربین داریم رو به چالش بکشه.
01:21
Now if I take a laser pointer and turn it on and off
16
66087
3511
حالا اگه یه نشانه‌گر لیزر رو بگیرم و تنها در یک ترلیونیوم از ثانیه
01:25
in one trillionth of a second --
17
69598
2827
که معادل با چند فمتو ثانیه است
01:28
which is several femtoseconds --
18
72425
2812
خاموش و روشنش کنم
01:31
I'll create a packet of photons
19
75237
2280
بسته‌ای از فوتون‌ها رو تقریبا به پهنای یک میلیمتر ایجاد خواهم کرد
01:33
barely a millimeter wide,
20
77517
2350
بسته‌ای از فوتون‌ها رو تقریبا به پهنای یک میلیمتر ایجاد خواهم کرد
01:35
and that packet of photons, that bullet,
21
79867
2926
و این بسته از فوتون‌ها، یا همان گلوله،
01:38
will travel at the speed of light,
22
82793
1950
با سرعت نور شروع به حرکت می کنه،
01:40
and, again, a million times faster than an ordinary bullet.
23
84743
4508
بازم میگم، میلیون‌ها بار سریع تر از گلوله معمولی (تفنگ).
01:45
Now, if you take that bullet and take this packet of photons
24
89251
4906
حالا اگه این گلوله‌مون یا همون بسته‌ی فوتون رو بگیریم
01:50
and fire into this bottle,
25
94157
3173
و به داخل این بطری شلیک کنیم،
01:53
how will those photons shatter into this bottle?
26
97330
4534
این فوتون‌ها به چه صورت داخل این بطری متلاشی خواهند شد؟
01:57
How does light look in slow motion?
27
101864
4224
نور در تصاویر آهسته به چه شکلی خواهد بود؟
02:21
Now, the whole event -- (Applause)
28
126041
3658
تمام این رویداد --(تشویق)
02:25
(Applause)
29
129699
4219
(تشویق)
02:29
Now, remember, the whole event
30
133918
2603
به یاد داشته باشید، تمام این رویداد
02:32
is effectively taking place in less than a nanosecond
31
136521
3383
به طور موثر در کمتر از یک نانو ثانیه رخ می‌ده
02:35
— that's how much time it takes for light to travel —
32
139904
2336
این زمانیه که نور می‌گیره تا حرکت خودش رو انجام بده
02:38
but I'm slowing down in this video by a factor of 10 billion
33
142240
4500
اما من در این ویدئو، زمان رو تا فاکتور 10 بیلیون آهسته‌تر می‌کنم
02:42
so you can see the light in motion.
34
146740
3673
تا شما بتونید نوری که در حرکته رو ببینید.
02:46
But, Coca-Cola did not sponsor this research. (Laughter)
35
150413
4621
در ضمن، کوکا کولا این تحقیقات رو حمایت مالی نکرد. (خنده‌ی حضار)
02:50
Now, there's a lot going on in this movie,
36
155034
2047
خب، اتفاقات زیادی در این فیلم هست،
02:52
so let me break this down and show you what's going on.
37
157081
2362
بگذارید تا این رو تشریح کنم و بهتون نشون بدم چه در حال رخ دادنه.
02:55
So, the pulse enters the bottle, our bullet,
38
159443
3240
خب، پالس نور وارد بطری می‌شه
02:58
with a packet of photons that start traveling through
39
162683
2562
گلوله‌ی ما با بسته ای از فوتون‌ها شروع به حرکت از میان بطری می‌کنه
03:01
and that start scattering inside.
40
165245
1837
و شروع به پخش و پراکندگی در داخل اون می‌شه
03:02
Some of the light leaks, goes on the table,
41
167082
2231
مقداری از نور به بیرون رخنه می‌کنه و روی میز می‌تابه،
03:05
and you start seeing these ripples of waves.
42
169313
2787
و شما حرکات موجی شکل امواج رو می‌بینید.
03:08
Many of the photons eventually reach the cap
43
172100
2881
تعدادی از فوتون‌ها در نهایت خودشون رو به در بطری می‌رسونن
03:10
and then they explode in various directions.
44
174981
2914
و بعد منفجر می‌شن و به جهات مختلف می‌رن.
03:13
As you can see, there's a bubble of air,
45
177895
1912
همونطور که می‌بینید ، حبابی از هوا وجود داره
03:15
and it's bouncing around inside.
46
179807
1666
و داخل بطری می‌پره.
03:17
Meanwhile, the ripples are traveling on the table,
47
181473
2474
در همین حال، که موج‌ها روی میز در حال حرکتند،
03:19
and because of the reflections at the top,
48
183947
1869
و به دلیل بازتاب‌هایی که در بالا هست،
03:21
you see at the back of the bottle, after several frames,
49
185816
3634
می‌بینید که پس از چند فریم،
03:25
the reflections are focused.
50
189450
2902
بازتاب‌ها در انتهای بطری متمرکز می‌شن.
03:28
Now, if you take an ordinary bullet
51
192352
5894
حال اگه یک گلوله معمولی داشتیم
03:34
and let it go the same distance and slow down the video
52
198246
3401
و می‌ذاشتیم همین مسافت رو طی کنه و سرعت ویدئو رو
03:37
again by a factor of 10 billion, do you know
53
201647
2549
تا فاکتور 10 بیلیون کم می‌کردیم
03:40
how long you'll have to sit here to watch that movie?
54
204196
5725
می‌دونید چه مدت باید می‌نشستید و فیلم رو تماشا می‌کردید؟
03:45
A day, a week? Actually, a whole year.
55
209921
4388
یک روز، یک هفته؟ در واقع یک سال تمام!
03:50
It'll be a very boring movie — (Laughter) —
56
214309
3914
اون فیلم خیلی کسل کننده‌ای
03:54
of a slow, ordinary bullet in motion.
57
218223
4052
از یک گلوله ی معمولی آرام در حال حرکت خواهد بود!
03:58
And what about some still-life photography?
58
222275
4603
در مورد تصویربرداری از اشیا چطور؟
می‌تونید امواج رو ببینید که روی سطح میز،
04:08
You can watch the ripples again washing over the table,
59
232770
5352
04:14
the tomato and the wall in the back.
60
238122
2913
گوجه فرنگی و دیوار پشت حرکت می کنند.
04:16
It's like throwing a stone in a pond of water.
61
241035
4224
مثل انداختن یک سنگ درون برکه آب می‌مونه.
04:23
I thought, this is how nature paints a photo,
62
247197
3890
گمان می کنم به همین صورته که طبیعت تصویری رو رسم می‌کنه،
04:26
one femto frame at a time,
63
251087
2587
هر بار یک فمتو فریم،
04:29
but of course our eye sees an integral composite.
64
253674
5392
اما مسلما چشمان ما ترکیب تصحیح شده‌ای رو می‌بینه.
04:34
But if you look at this tomato one more time,
65
259066
3126
اما اگه به این گوجه فرنگی یه بار دیگه نگاه کنید،
04:38
you will notice, as the light washes over the tomato,
66
262192
2516
متوجه خواهید شد، مادامی که نور برسطح گوجه حرکت می‌کنه،
04:40
it continues to glow. It doesn't become dark.
67
264708
2891
به درخشش ادامه می‌ده و تاریک نمی‌شه.
04:43
Why is that? Because the tomato is actually ripe,
68
267599
3548
چرا اینگونه است؟ چون گوجه در واقع رسیده هست،
04:47
and the light is bouncing around inside the tomato,
69
271147
2101
و نور داخل گوجه جنب و جوش می‌کنه،
04:49
and it comes out after several trillionths of a second.
70
273248
4466
و پس از چند ترلیونیوم ثانیه خارج می‌شه.
04:53
So, in the future, when this femto-camera
71
277714
2633
پس در آینده، زمانی که این فمتو دوربین
04:56
is in your camera phone,
72
280347
2092
داخل گوشی همراه شما باشه،
04:58
you might be able to go to a supermarket
73
282439
1710
اونوقت شما قادر خواهید بود به سوپرمارکت برید
05:00
and check if the fruit is ripe without actually touching it.
74
284149
4040
و رسیده بودن میوه‌ها رو بدون دست زدن به اونا بررسی کنید.
05:04
So how did my team at MIT create this camera?
75
288189
5330
خب چطور شد که تیم من در ام آی تی این دوربین رو خلق کرد؟
05:09
Now, as photographers, you know,
76
293519
1967
حال اگه عکاسی کرده باشید می دونید که
05:11
if you take a short exposure photo, you get very little light,
77
295486
4061
اگه شما یک عکس آنی بگیرید، نور خیلی کمی دریافت خواهید کرد
05:15
but we're going to go a billion times faster
78
299547
2206
اما ما می‌خواهیم یک بیلیون بار سریعتر از
05:17
than your shortest exposure,
79
301753
1856
آنی ترین تصویربرداری شما باشیم،
05:19
so you're going to get hardly any light.
80
303609
1800
بنابربن تقریبا هیچ نوری دریافت نمی‌کنید.
05:21
So, what we do is we send that bullet,
81
305409
1843
خب، کاری که ما می کنیم اینه که ما اون گلوله رو
05:23
those packet of photons, millions of times,
82
307252
2549
یا همون بسته‌ی فوتون‌ها رو میلیون‌ها بار می فرستیم ،
05:25
and record again and again with very clever synchronization,
83
309801
3107
و به دفعات و با زمان بندی هوشمندانه ضبط می‌کنیم،
05:28
and from the gigabytes of data,
84
312908
2091
و از میان گیگابایت‌ها داده ،
05:30
we computationally weave together
85
314999
2116
به طور محاسبه گرانه‌ای به هم می بافیم
05:33
to create those femto-videos I showed you.
86
317115
3465
تا یه همچین فمتو ویدئویی که به شما نشون دادم رو خلق کنیم.
05:36
And we can take all that raw data
87
320580
2540
و ما می تونیم این سری از داده‌ها رو بگیریم
05:39
and treat it in very interesting ways.
88
323120
2895
و در زمینه‌های بسیار جالبی به کار ببریم
05:41
So, Superman can fly.
89
326015
1841
بنابرین، سوپرمن می‌تونه پرواز کنه.
05:43
Some other heroes can become invisible,
90
327856
2462
برخی دیگه از قهرمانان داستانی می تونن ناپدید بشن،
05:46
but what about a new power for a future superhero:
91
330318
5098
یا شایدم توانایی جدیدی برای ابرقهرمان آینده :
05:51
to see around corners?
92
335416
2498
دیدن گوشه‌های خارج از دید ؟
05:53
The idea is that we could shine some light on the door.
93
337914
4673
ایده اینه که ما می تونیم مقداری نور به در بتابانیم.
05:58
It's going to bounce, go inside the room,
94
342587
2675
نور بر‌می‌گرده ، وارد اتاق می‌شه
06:01
some of that is going to reflect back on the door,
95
345262
2430
مقداری از اون دوباره به در بازتابانده می‌شه،
06:03
and then back to the camera,
96
347692
1507
و به دوربین برمی گرده،
06:05
and we could exploit these multiple bounces of light.
97
349199
3488
و ما می تونیم از این بازگشت‌های نور پی درپی بهره ببریم
06:08
And it's not science fiction. We have actually built it.
98
352687
2397
و این علمی تخیلی نیست. ما درواقع اونو ساخته‌ایم.
06:10
On the left, you see our femto-camera.
99
355084
2384
سمت چپ شما دوربین فمتو ما رو می‌بینید.
06:13
There's a mannequin hidden behind a wall,
100
357468
2379
یک مانکن پشت دیوار مخفی شده،
06:15
and we're going to bounce light off the door.
101
359847
2982
و ما می‌خواهیم نور رو از در بازگشت بدیم.
06:18
So after our paper was published
102
362829
1948
خب پس از اینکه مقاله ما در
06:20
in Nature Communications,
103
364777
1934
Nature Communications منتشر شد ،
06:22
it was highlighted by Nature.com,
104
366711
1915
در سایت Nature.com مورد توجه قرار گرفت،
06:24
and they created this animation.
105
368626
2563
و اونا این انیمیشن رو ساختند.
06:27
(Music)
106
371189
6402
♫
06:33
We're going to fire those bullets of light,
107
377591
3461
ما این گلوله‌های نور رو شلیک می‌کنیم
06:36
and they're going to hit this wall,
108
381052
3263
و اونا به این دیوار برخورد می‌کنن،
06:40
and because the packet of the photons,
109
384315
2655
و به دلیل وجود بسته‌ی فوتون‌ها
06:42
they will scatter in all the directions,
110
386970
2297
در تمام جهات پراکنده می‌شوند،
06:45
and some of them will reach our hidden mannequin,
111
389267
2248
و بعضی از اونا به مانکن پنهان ما برخورد می‌کنن،
06:47
which in turn will again scatter that light,
112
391515
2879
که در بازگشت باز هم اون نور رو پراکنده می‌کنه،
06:50
and again in turn the door will reflect
113
394394
3686
و باز در برخورد با دیوار
06:53
some of that scattered light,
114
398080
2072
مقداری از اون نو‌ر‌های پراکنده شده بازتاب می کنه
06:56
and a tiny fraction of the photons will actually
115
400152
2744
و ذرات ریزی از اون فوتون‌ها
06:58
come back to the camera, but most interestingly,
116
402896
2284
به دوربین باز می‌گردن، اما خیلی جالب‌تر اینکه،
07:01
they will all arrive at a slightly different time slot.
117
405180
3746
همه اونها در بازه‌های زمانی با اختلاف اندک می‌رسند.
07:04
(Music)
118
408926
4577
♫
07:09
And because we have a camera that can run so fast,
119
413503
2817
و چون ما دوربینی داریم که بسیار سریع عمل می‌کنه،
07:12
our femto-camera, it has some unique abilities.
120
416320
3106
دوربین فمتو، توانایی های منحصر به فردی داره.
07:15
It has very good time resolution,
121
419426
2906
تفکیک پذیری زمانی خیلی خوبی داره
07:18
and it can look at the world at the speed of light.
122
422332
3518
و می‌تونه به دنیا با سرعت نور نگاه کنه
07:21
And this way, we know the distances, of course to the door,
123
425850
3545
وبه این طریق، ما فواصل رو تا در می‌دونیم
07:25
but also to the hidden objects,
124
429395
1894
ولی نه تا اشیای مخفی ،
07:27
but we don't know which point corresponds
125
431289
1595
پس نمی‌دونیم کدوم نقطه مربوط به
07:28
to which distance.
126
432884
2322
کدام فاصله هست.
07:31
(Music)
127
435206
3240
♫
07:34
By shining one laser, we can record one raw photo, which,
128
438446
3944
با تابش یک لیزر ما یک سری تصاویر ضبط می‌کنیم که
07:38
you look on the screen, doesn't really make any sense,
129
442390
2450
وقتی به صحنه نگاه می‌کنید در واقع هیچ مفهومی ندارن،
07:40
but then we will take a lot of such pictures,
130
444840
1880
اما ما تعداد زیادی از اینگونه عکس ها می‌گیریم،
07:42
dozens of such pictures, put them together,
131
446720
2419
چند سری از این تصاویر، کنار هم قرار می‌دیم
07:45
and try to analyze the multiple bounces of light,
132
449139
2678
و سعی می کنیم بازگشت‌های متعدد نور رو آنالیز کنیم،
07:47
and from that, can we see the hidden object?
133
451817
3416
و با اون، می تونیم اشیا پنهان رو ببینیم؟
07:51
Can we see it in full 3D?
134
455233
2919
می تونیم به صورت سه بعدی ببینیم؟
07:54
So this is our reconstruction. (Music)
135
458152
2636
خب این بازسازی ماست.
07:56
(Music)
136
460788
3458
♫
08:00
(Music) (Applause)
137
464246
8308
♫
08:08
Now we have some ways to go before we take this
138
472554
2611
خب هنوز راه زیادی در پیش داریم تا این فناوری رو
08:11
outside the lab on the road, but in the future,
139
475165
3197
بیرون از آزمایشگاه به خیابونا ببریم، اما در آینده،
08:14
we could create cars that avoid collisions
140
478362
2834
می تونیم خودرو‌هایی بسازیم که از برخورد با
08:17
with what's around the bend,
141
481196
2216
چیزی که پشت پیچه جلوگیری کنن،
08:19
or we can look for survivors in hazardous conditions
142
483412
3914
یا با نگاه به بازتاب های نور از میان پنجره های باز
08:23
by looking at light reflected through open windows,
143
487326
4278
به دنبال نجات یافتگان در شرایط پرخطر باشیم،
08:27
or we can build endoscopes that can see
144
491604
2625
یا آندوسکوپ (درون بین) هایی بسازیم که می تونن
08:30
deep inside the body around occluders,
145
494229
3270
در اعماق بدن و اطراف انسداد کننده‌ها رو ببینن
08:33
and also for cardioscopes.
146
497499
1876
یا همچنین قلب نگار (کاردیوسکوپ) بسازیم.
08:35
But of course, because of tissue and blood,
147
499375
2501
ولی به دلیل وجود رگها و خون
08:37
this is quite challenging, so this is really a call
148
501876
2187
کاملا چالش برانگیز خواهد بود،
08:39
for scientists to start thinking about femto-photography
149
504063
2853
پس از دانشمندان می‌خوایم تا در مورد تصویربرداری فمتو
08:42
as really a new imaging modality to solve
150
506916
2589
به عنوان شرایط نوین تصویرپردازی برای رفع
08:45
the next generation of health imaging problems.
151
509505
3577
مشکلات نسل بعدی تصویرپردازی پزشکی، شروع به فکر کنن.
08:48
Now, like Doc Edgerton, a scientist himself,
152
513082
3881
حالا مثل دکتر اجرتن که خودش یک دانشمنده،
08:52
science became art, an art of ultra-fast photography,
153
516963
5176
علم به هنر تبدیل می شه، هنر عکاسی فوق سریع،
08:58
and I realized that all the gigabytes of data
154
522139
3464
و من دریافتم که تمام اون گیگابایت داده‌ای
09:01
that we're collecting every time
155
525603
2004
که ما هر بار جمع آوری می کنیم
09:03
is not just for scientific imaging, but we can also do
156
527607
3443
تنها برای تصویرپردازی علمی نیست بلکه می‌تونیم
09:06
a new form of computational photography
157
531050
3780
گونه نوینی از عکاسی محاسباتی رو
09:10
with time-lapse and color-coding,
158
534830
4139
با مرور زمان و کدگذاری رنگی (روش های عکاسی) انجام بدیم.
09:14
and we look at those ripples. Remember,
159
538969
2770
و به اون امواج نگاه کنیم.
09:17
the time between each of those ripples is only
160
541739
2675
به یاد داشته باشید زمان بین هر کدام از اون امواج
09:20
a few trillionths of a second.
161
544414
4343
تنها چند ترلیونیوم از ثانیه هست.
09:24
But there's also something funny going on here.
162
548757
1956
اما یه چیز خنده دار هم اینجا هست
09:26
When you look at the ripples under the cap,
163
550713
2354
وقتی به امواج زیر درب بطری نگاه می‌کنید،
09:28
the ripples are moving away from us.
164
553067
3620
امواج در حال دور شدن از ما هستند.
09:32
The ripples should be moving towards us.
165
556687
2149
امواج بایستی به طرف ما حرکت کنند.
09:34
What's going on here?
166
558836
1767
جریان چیه؟
09:36
It turns out, because we're recording
167
560603
1958
به این دلیله که چون ما در حال ضبط
09:38
nearly at the speed of light,
168
562561
4547
نزدیک به سرعت نور هستیم،
09:43
we have strange effects,
169
567108
2070
تاثیرات عجیبی رو داریم،
09:45
and Einstein would have loved to see this picture.
170
569178
4031
و انیشتن حتما عاشق دیدن این تصاویر می‌شه.
09:49
The order at which events take place in the world
171
573209
3269
قوانینی که بر اساس اونا پدیده‌ها در جهان رخ می‌دن
09:52
appear in the camera with sometimes reversed order,
172
576478
4568
گاهی در دوربین به طور معکوس ظاهر می‌شن،
09:56
so by applying the corresponding space and time warp,
173
581046
3359
پس با به کارگیری فضای مربوط و توقف زمانی
10:00
we can correct for this distortion.
174
584405
4045
می‌تونیم این بهم ریختگی رو تصحیح کنیم.
10:04
So whether it's for photography around corners,
175
588450
4241
خب چه در مورد تصویربرداری از زوایای پنهان باشه
10:08
or creating the next generation of health imaging,
176
592691
4308
یا ابداع نسل جدید تصویرپردازی پزشکی،
10:12
or creating new visualizations,
177
596999
2680
یا خلق تجسمات جدید،
10:15
since our invention, we have open-sourced
178
599679
3559
با اختراع ما، ما به صورت منبع باز (open-sourced)
10:19
all the data and details on our website, and our hope
179
603238
3699
تمامی اطلاعات و جزئیات رو روی وب سایتمون قرار دادیم، و امیدواریم
10:22
is that the DIY, the creative and the research community
180
606937
6636
افراد خلاق و پژوهشگر
10:29
will show us that we should stop obsessing about
181
613573
3803
به ما نشون بدن که باید نگرانی‌هامون رو
10:33
the megapixels in cameras — (Laughter) —
182
617376
3240
در مورد مگاپیکسل های دوربین ها متوقف کنیم
10:36
and start focusing on the next dimension in imaging.
183
620616
5030
و شروع به تمرکز روی ابعاد جدید عکاسی کنیم.
10:41
It's about time. Thank you. (Applause)
184
625646
4534
که مسئله زمان هست. سپاس‌گزارم.
10:46
(Applause)
185
630180
10205
(تشویق حضار)
ABOUT THE SPEAKER
Ramesh Raskar - Femto-photographerPhotography is about creating images by recording light. At the MIT media lab, professor Ramesh Raskar and his team members have invented a camera that can photograph light itself as it moves at, well, the speed of light.
Why you should listen
In 1964 MIT professor Harold Edgerton, pioneer of stop-action photography, famously took a photo of a bullet piercing an apple using exposures as short as a few nanoseconds. Inspired by his work, Ramesh Raskar and his team set out to create a camera that could capture not just a bullet (traveling at 850 meters per second) but light itself (nearly 300 million meters per second).
Stop a moment to take that in: photographing light as it moves. For that, they built a camera and software that can visualize pictures as if they are recorded at 1 trillion frames per second. The same photon-imaging technology can also be used to create a camera that can peer "around" corners , by exploiting specific properties of the photons when they bounce off surfaces and objects.
Among the other projects that Raskar is leading, with the MIT Media Lab's Camera Culture research group, are low-cost eye care devices, a next generation CAT-Scan machine and human-computer interaction systems.
Papers:
Andreas Velten, Thomas Willwacher, Otkrist Gupta, Ashok Veeraraghavan, Moungi G. Bawendi and Ramesh Raskar, “Recovering ThreeDimensional Shape around a Corner using Ultra-Fast Time-of-Flight Imaging.” Nature Communications, March 2012
Andreas Velten, Adrian Jarabo, Belen Masia, Di Wu, Christopher Barsi, Everett Lawson, Chinmaya Joshi, Diego Gutierrez, Moungi G. Bawendi and Ramesh Raskar, "Ultra-fast Imaging for Light in Motion" (in progress). http://femtocamera.info
Ramesh Raskar | Speaker | TED.com