ABOUT THE SPEAKER
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.

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

More profile about the speaker
Ramesh Raskar | Speaker | TED.com
TEDGlobal 2012

Ramesh Raskar: Imaging at a trillion frames per second

رامش راسکار: تصویرپردازی با سرعت یک تریلون بر ثانیه

Filmed:
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.
- 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

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

00:16
Docدکتر Edgertonادگرتون inspiredالهام گرفته us with aweهیاهو and curiosityکنجکاوی
0
902
5978
دکتر ایجرتن اشتیاق و کنجکاوی رو به ما القا کرد
00:22
with this photoعکس of a bulletگلوله piercingپر سر و صدا throughاز طریق an appleسیب,
1
6880
5262
با این تصویر از گلوله‌ای که در حال سوراخ کردن و گذر از میان یک سیبه،
00:28
and exposureگرفتن در معرض just a millionthمیلیونر of a secondدومین.
2
12142
4878
و تنها یک میلیونیوم از یک ثانیه رو در معرض نمایش می‌گذاره.
00:32
But now, 50 yearsسالها laterبعد, we can go a millionمیلیون timesبار fasterسریعتر
3
17020
7307
اما حالا، 50 سال بعد، ما می تونیم یک میلیون بار سریع‌تر باشیم
00:40
and see the worldجهان not at a millionمیلیون,
4
24327
3596
و جهان رو نه تنها در یک میلیون
00:43
or a billionبیلیون,
5
27923
1810
یا یک بیلیون،
00:45
but one trillionتریلیون framesفریم ها perدر هر secondدومین.
6
29733
3435
بلکه در یک ترلیون فریم در ثانیه ببینیم.
00:49
I presentحاضر you a newجدید typeتایپ کنید of photographyعکاسی,
7
33168
4385
من گونه ی نوینی از عکاسی رو به شما ارائه می‌دهم،
00:53
femto-photographyعکاسی فتوشاپ,
8
37553
2059
عکس برداری فوق سریع،
00:55
a newجدید imagingتصویربرداری techniqueتکنیک so fastسریع
9
39612
4600
تکنیک جدید و بسیار سریع عکس برداریه
01:00
that it can createايجاد كردن slowآرام motionحرکت videosفیلم های of lightسبک in motionحرکت.
10
44212
5201
که می تونه تصاویر صحنه آهسته‌ای از نور در حال حرکت بیآفرینه.
01:05
And with that, we can createايجاد كردن camerasدوربین ها
11
49413
2738
و با اون ما می تونیم دوربین‌هایی بسازیم
01:08
that can look around cornersگوشه ها,
12
52151
2145
که قادر به دیدن گوشه‌هایی هستند که
01:10
beyondفراتر lineخط of sightمنظره
13
54296
1997
در فرای خطوط دید ماست
01:12
or see insideداخل our bodyبدن withoutبدون an X-rayاشعه ایکس,
14
56293
4393
یا بتونن داخل بدن رو بدون استفاده از اشعه ایکس ببینن
01:16
and really challengeچالش what we mean by a cameraدوربین.
15
60686
5401
و به راستی تصوری که از دوربین داریم رو به چالش بکشه.
01:21
Now if I take a laserلیزر pointerاشاره گر and turnدور زدن 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 trillionthتریلیون دلاری of a secondدومین --
17
69598
2827
که معادل با چند فمتو ثانیه است
01:28
whichکه is severalچند femtosecondsfemtoseconds --
18
72425
2812
خاموش و روشنش کنم
01:31
I'll createايجاد كردن a packetبسته of photonsفوتون ها
19
75237
2280
بسته‌ای از فوتون‌ها رو تقریبا به پهنای یک میلیمتر ایجاد خواهم کرد
01:33
barelyبه سختی a millimeterمیلی متر wideوسیع,
20
77517
2350
بسته‌ای از فوتون‌ها رو تقریبا به پهنای یک میلیمتر ایجاد خواهم کرد
01:35
and that packetبسته of photonsفوتون ها, that bulletگلوله,
21
79867
2926
و این بسته از فوتون‌ها، یا همان گلوله،
01:38
will travelمسافرت رفتن at the speedسرعت of lightسبک,
22
82793
1950
با سرعت نور شروع به حرکت می کنه،
01:40
and, again, a millionمیلیون timesبار fasterسریعتر than an ordinaryعادی bulletگلوله.
23
84743
4508
بازم میگم، میلیون‌ها بار سریع تر از گلوله معمولی (تفنگ).
01:45
Now, if you take that bulletگلوله and take this packetبسته of photonsفوتون ها
24
89251
4906
حالا اگه این گلوله‌مون یا همون بسته‌ی فوتون رو بگیریم
01:50
and fireآتش into this bottleبطری,
25
94157
3173
و به داخل این بطری شلیک کنیم،
01:53
how will those photonsفوتون ها shatterتکان دادن into this bottleبطری?
26
97330
4534
این فوتون‌ها به چه صورت داخل این بطری متلاشی خواهند شد؟
01:57
How does lightسبک look in slowآرام motionحرکت?
27
101864
4224
نور در تصاویر آهسته به چه شکلی خواهد بود؟
02:21
Now, the wholeکل eventرویداد -- (Applauseتشویق و تمجید)
28
126041
3658
تمام این رویداد --(تشویق)
02:25
(Applauseتشویق و تمجید)
29
129699
4219
(تشویق)
02:29
Now, rememberیاد آوردن, the wholeکل eventرویداد
30
133918
2603
به یاد داشته باشید، تمام این رویداد
02:32
is effectivelyبه طور موثر takingگرفتن placeمحل in lessکمتر than a nanosecondنانو ثانیه
31
136521
3383
به طور موثر در کمتر از یک نانو ثانیه رخ می‌ده
02:35
— that's how much time it takes for lightسبک to travelمسافرت رفتن
32
139904
2336
این زمانیه که نور می‌گیره تا حرکت خودش رو انجام بده
02:38
but I'm slowingکند شدن down in this videoویدئو by a factorعامل of 10 billionبیلیون
33
142240
4500
اما من در این ویدئو، زمان رو تا فاکتور 10 بیلیون آهسته‌تر می‌کنم
02:42
so you can see the lightسبک in motionحرکت.
34
146740
3673
تا شما بتونید نوری که در حرکته رو ببینید.
02:46
But, Coca-Colaکوکاکولا did not sponsorحامی مالی this researchپژوهش. (Laughterخنده)
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 movieفیلم سینما,
36
155034
2047
خب، اتفاقات زیادی در این فیلم هست،
02:52
so let me breakزنگ تفريح this down and showنشان بده 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 pulseنبض entersوارد می شود the bottleبطری, our bulletگلوله,
38
159443
3240
خب، پالس نور وارد بطری می‌شه
02:58
with a packetبسته of photonsفوتون ها that startشروع کن travelingمسافرت throughاز طریق
39
162683
2562
گلوله‌ی ما با بسته ای از فوتون‌ها شروع به حرکت از میان بطری می‌کنه
03:01
and that startشروع کن scatteringپراکندگی insideداخل.
40
165245
1837
و شروع به پخش و پراکندگی در داخل اون می‌شه
03:02
Some of the lightسبک leaksنشت, goesمی رود on the tableجدول,
41
167082
2231
مقداری از نور به بیرون رخنه می‌کنه و روی میز می‌تابه،
03:05
and you startشروع کن seeingدیدن these ripplesموج دار of wavesامواج.
42
169313
2787
و شما حرکات موجی شکل امواج رو می‌بینید.
03:08
Manyبسیاری of the photonsفوتون ها eventuallyدر نهایت reachنائل شدن the capکلاه لبه دار
43
172100
2881
تعدادی از فوتون‌ها در نهایت خودشون رو به در بطری می‌رسونن
03:10
and then they explodeمنفجر شود in variousمختلف directionsجهت ها.
44
174981
2914
و بعد منفجر می‌شن و به جهات مختلف می‌رن.
03:13
As you can see, there's a bubbleحباب of airهوا,
45
177895
1912
همونطور که می‌بینید ، حبابی از هوا وجود داره
03:15
and it's bouncingتندرست around insideداخل.
46
179807
1666
و داخل بطری می‌پره.
03:17
Meanwhileدر همین حال, the ripplesموج دار are travelingمسافرت on the tableجدول,
47
181473
2474
در همین حال، که موج‌ها روی میز در حال حرکتند،
03:19
and because of the reflectionsانعکاس at the topبالا,
48
183947
1869
و به دلیل بازتاب‌هایی که در بالا هست،
03:21
you see at the back of the bottleبطری, after severalچند framesفریم ها,
49
185816
3634
می‌بینید که پس از چند فریم،
03:25
the reflectionsانعکاس are focusedمتمرکز شده است.
50
189450
2902
بازتاب‌ها در انتهای بطری متمرکز می‌شن.
03:28
Now, if you take an ordinaryعادی bulletگلوله
51
192352
5894
حال اگه یک گلوله معمولی داشتیم
03:34
and let it go the sameیکسان distanceفاصله and slowآرام down the videoویدئو
52
198246
3401
و می‌ذاشتیم همین مسافت رو طی کنه و سرعت ویدئو رو
03:37
again by a factorعامل of 10 billionبیلیون, do you know
53
201647
2549
تا فاکتور 10 بیلیون کم می‌کردیم
03:40
how long you'llشما خواهید بود have to sitنشستن here to watch that movieفیلم سینما?
54
204196
5725
می‌دونید چه مدت باید می‌نشستید و فیلم رو تماشا می‌کردید؟
03:45
A day, a weekهفته? Actuallyدر واقع, a wholeکل yearسال.
55
209921
4388
یک روز، یک هفته؟ در واقع یک سال تمام!
03:50
It'llاین خواهد شد be a very boringحوصله سر بر movieفیلم سینما — (Laughterخنده) —
56
214309
3914
اون فیلم خیلی کسل کننده‌ای
03:54
of a slowآرام, ordinaryعادی bulletگلوله in motionحرکت.
57
218223
4052
از یک گلوله ی معمولی آرام در حال حرکت خواهد بود!
03:58
And what about some still-lifeهنوز زنده است photographyعکاسی?
58
222275
4603
در مورد تصویربرداری از اشیا چطور؟
می‌تونید امواج رو ببینید که روی سطح میز،
04:08
You can watch the ripplesموج دار again washingشستن over the tableجدول,
59
232770
5352
04:14
the tomatoگوجه فرنگی and the wallدیوار in the back.
60
238122
2913
گوجه فرنگی و دیوار پشت حرکت می کنند.
04:16
It's like throwingپرتاب کردن a stoneسنگ in a pondحوضچه of waterاب.
61
241035
4224
مثل انداختن یک سنگ درون برکه آب می‌مونه.
04:23
I thought, this is how natureطبیعت paintsرنگ ها a photoعکس,
62
247197
3890
گمان می کنم به همین صورته که طبیعت تصویری رو رسم می‌کنه،
04:26
one femtofemto frameفریم at a time,
63
251087
2587
هر بار یک فمتو فریم،
04:29
but of courseدوره our eyeچشم seesمی بیند an integralانتگرال compositeکامپوزیت.
64
253674
5392
اما مسلما چشمان ما ترکیب تصحیح شده‌ای رو می‌بینه.
04:34
But if you look at this tomatoگوجه فرنگی one more time,
65
259066
3126
اما اگه به این گوجه فرنگی یه بار دیگه نگاه کنید،
04:38
you will noticeاطلاع, as the lightسبک washesشستن over the tomatoگوجه فرنگی,
66
262192
2516
متوجه خواهید شد، مادامی که نور برسطح گوجه حرکت می‌کنه،
04:40
it continuesهمچنان ادامه دارد to glowدرخشان. It doesn't becomeتبدیل شدن به darkتاریک است.
67
264708
2891
به درخشش ادامه می‌ده و تاریک نمی‌شه.
04:43
Why is that? Because the tomatoگوجه فرنگی is actuallyدر واقع ripeرسیده,
68
267599
3548
چرا اینگونه است؟ چون گوجه در واقع رسیده هست،
04:47
and the lightسبک is bouncingتندرست around insideداخل the tomatoگوجه فرنگی,
69
271147
2101
و نور داخل گوجه جنب و جوش می‌کنه،
04:49
and it comesمی آید out after severalچند trillionthsتریلیوندیان of a secondدومین.
70
273248
4466
و پس از چند ترلیونیوم ثانیه خارج می‌شه.
04:53
So, in the futureآینده, when this femto-cameraدوربین فتوکپی
71
277714
2633
پس در آینده، زمانی که این فمتو دوربین
04:56
is in your cameraدوربین phoneتلفن,
72
280347
2092
داخل گوشی همراه شما باشه،
04:58
you mightممکن be ableتوانایی to go to a supermarketسوپر مارکت
73
282439
1710
اونوقت شما قادر خواهید بود به سوپرمارکت برید
05:00
and checkبررسی if the fruitمیوه is ripeرسیده withoutبدون actuallyدر واقع touchingلمس کردن it.
74
284149
4040
و رسیده بودن میوه‌ها رو بدون دست زدن به اونا بررسی کنید.
05:04
So how did my teamتیم at MITMIT createايجاد كردن this cameraدوربین?
75
288189
5330
خب چطور شد که تیم من در ام آی تی این دوربین رو خلق کرد؟
05:09
Now, as photographersعکاسان, you know,
76
293519
1967
حال اگه عکاسی کرده باشید می دونید که
05:11
if you take a shortکوتاه exposureگرفتن در معرض photoعکس, you get very little lightسبک,
77
295486
4061
اگه شما یک عکس آنی بگیرید، نور خیلی کمی دریافت خواهید کرد
05:15
but we're going to go a billionبیلیون timesبار fasterسریعتر
78
299547
2206
اما ما می‌خواهیم یک بیلیون بار سریع‌تر از
05:17
than your shortestکوتاه ترین exposureگرفتن در معرض,
79
301753
1856
آنی ترین تصویربرداری شما باشیم،
05:19
so you're going to get hardlyبه سختی any lightسبک.
80
303609
1800
بنابربن تقریبا هیچ نوری دریافت نمی‌کنید.
05:21
So, what we do is we sendارسال that bulletگلوله,
81
305409
1843
خب، کاری که ما می کنیم اینه که ما اون گلوله رو
05:23
those packetبسته of photonsفوتون ها, millionsمیلیون ها نفر of timesبار,
82
307252
2549
یا همون بسته‌ی فوتون‌ها رو میلیون‌ها بار می فرستیم ،
05:25
and recordرکورد again and again with very cleverباهوش synchronizationهماهنگ سازی,
83
309801
3107
و به دفعات و با زمان بندی هوشمندانه ضبط می‌کنیم،
05:28
and from the gigabytesگیگابایت of dataداده ها,
84
312908
2091
و از میان گیگابایت‌ها داده ،
05:30
we computationallyمحاسباتی weaveبافت togetherبا یکدیگر
85
314999
2116
به طور محاسبه گرانه‌ای به هم می بافیم
05:33
to createايجاد كردن those femto-videosفتوشاپ I showedنشان داد 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 rawخام dataداده ها
87
320580
2540
و ما می تونیم این سری از داده‌ها رو بگیریم
05:39
and treatدرمان شود it in very interestingجالب هست waysراه ها.
88
323120
2895
و در زمینه‌های بسیار جالبی به کار ببریم
05:41
So, Supermanسوپرمن can flyپرواز.
89
326015
1841
بنابرین، سوپرمن می‌تونه پرواز کنه.
05:43
Some other heroesقهرمانان can becomeتبدیل شدن به invisibleنامرئی,
90
327856
2462
برخی دیگه از قهرمانان داستانی می تونن ناپدید بشن،
05:46
but what about a newجدید powerقدرت for a futureآینده superheroابرقهرمان:
91
330318
5098
یا شایدم توانایی جدیدی برای ابرقهرمان آینده :
05:51
to see around cornersگوشه ها?
92
335416
2498
دیدن گوشه‌های خارج از دید ؟
05:53
The ideaاندیشه is that we could shineدرخشش some lightسبک on the doorدرب.
93
337914
4673
ایده اینه که ما می تونیم مقداری نور به در بتابانیم.
05:58
It's going to bounceگزاف گویی, go insideداخل the roomاتاق,
94
342587
2675
نور بر‌می‌گرده ، وارد اتاق می‌شه
06:01
some of that is going to reflectمنعکس کننده back on the doorدرب,
95
345262
2430
مقداری از اون دوباره به در بازتابانده می‌شه،
06:03
and then back to the cameraدوربین,
96
347692
1507
‌و به دوربین برمی گرده،
06:05
and we could exploitبهره برداری these multipleچندگانه bouncesپرشهای of lightسبک.
97
349199
3488
و ما می تونیم از این بازگشت‌های نور پی درپی بهره ببریم
06:08
And it's not scienceعلوم پایه fictionداستان. We have actuallyدر واقع builtساخته شده it.
98
352687
2397
و این علمی تخیلی نیست. ما درواقع اونو ساخته‌ایم.
06:10
On the left, you see our femto-cameraدوربین فتوکپی.
99
355084
2384
سمت چپ شما دوربین فمتو ما رو می‌بینید.
06:13
There's a mannequinمانکن hiddenپنهان behindپشت a wallدیوار,
100
357468
2379
یک مانکن پشت دیوار مخفی شده،
06:15
and we're going to bounceگزاف گویی lightسبک off the doorدرب.
101
359847
2982
و ما می‌خواهیم نور رو از در بازگشت بدیم.
06:18
So after our paperکاغذ was publishedمنتشر شده
102
362829
1948
خب پس از اینکه مقاله ما در
06:20
in Natureطبیعت Communicationsارتباطات,
103
364777
1934
Nature Communications منتشر شد ،
06:22
it was highlightedبرجسته شده by Natureطبیعت.comکام,
104
366711
1915
در سایت Nature.com مورد توجه قرار گرفت،
06:24
and they createdایجاد شده this animationانیمیشن.
105
368626
2563
و اونا این انیمیشن رو ساختند.
06:27
(Musicموسیقی)
106
371189
6402
06:33
We're going to fireآتش those bulletsگلوله ها of lightسبک,
107
377591
3461
ما این گلوله‌های نور رو شلیک می‌کنیم
06:36
and they're going to hitاصابت this wallدیوار,
108
381052
3263
و اونا به این دیوار برخورد می‌کنن،
06:40
and because the packetبسته of the photonsفوتون ها,
109
384315
2655
و به دلیل وجود بسته‌ی فوتون‌ها
06:42
they will scatterپراکندگی in all the directionsجهت ها,
110
386970
2297
در تمام جهات پراکنده می‌شوند،
06:45
and some of them will reachنائل شدن our hiddenپنهان mannequinمانکن,
111
389267
2248
و بعضی از اونا به مانکن پنهان ما برخورد می‌کنن،
06:47
whichکه in turnدور زدن will again scatterپراکندگی that lightسبک,
112
391515
2879
که در بازگشت باز هم اون نور رو پراکنده می‌کنه،
06:50
and again in turnدور زدن the doorدرب will reflectمنعکس کننده
113
394394
3686
و باز در برخورد با دیوار
06:53
some of that scatteredپراکنده lightسبک,
114
398080
2072
مقداری از اون نو‌ر‌های پراکنده شده بازتاب می کنه
06:56
and a tinyکوچک fractionکسر of the photonsفوتون ها will actuallyدر واقع
115
400152
2744
و ذرات ریزی از اون فوتون‌ها
06:58
come back to the cameraدوربین, but mostاکثر interestinglyجالب است,
116
402896
2284
به دوربین باز می‌گردن، اما خیلی جالب‌تر اینکه،
07:01
they will all arriveرسیدن at a slightlyکمی differentناهمسان time slotاسلات.
117
405180
3746
همه اونها در بازه‌های زمانی با اختلاف اندک می‌رسند.
07:04
(Musicموسیقی)
118
408926
4577
07:09
And because we have a cameraدوربین that can runاجرا کن so fastسریع,
119
413503
2817
و چون ما دوربینی داریم که بسیار سریع عمل می‌کنه،
07:12
our femto-cameraدوربین فتوکپی, it has some uniqueمنحصر بفرد abilitiesتوانایی ها.
120
416320
3106
دوربین فمتو، توانایی های منحصر به فردی داره.
07:15
It has very good time resolutionوضوح,
121
419426
2906
تفکیک پذیری زمانی خیلی خوبی داره
07:18
and it can look at the worldجهان at the speedسرعت of lightسبک.
122
422332
3518
و می‌تونه به دنیا با سرعت نور نگاه کنه
07:21
And this way, we know the distancesفاصله ها, of courseدوره to the doorدرب,
123
425850
3545
وبه این طریق، ما فواصل رو تا در می‌دونیم
07:25
but alsoهمچنین to the hiddenپنهان objectsاشیاء,
124
429395
1894
ولی نه تا اشیای مخفی ،
07:27
but we don't know whichکه pointنقطه correspondsمطابق است
125
431289
1595
پس نمی‌دونیم کدوم نقطه مربوط به
07:28
to whichکه distanceفاصله.
126
432884
2322
کدام فاصله هست.
07:31
(Musicموسیقی)
127
435206
3240
07:34
By shiningدرخشان one laserلیزر, we can recordرکورد one rawخام photoعکس, whichکه,
128
438446
3944
با تابش یک لیزر ما یک سری تصاویر ضبط می‌کنیم که
07:38
you look on the screenصفحه نمایش, doesn't really make any senseاحساس,
129
442390
2450
وقتی به صحنه نگاه می‌کنید در واقع هیچ مفهومی ندارن،
07:40
but then we will take a lot of suchچنین picturesتصاویر,
130
444840
1880
اما ما تعداد زیادی از اینگونه عکس ها می‌گیریم،
07:42
dozensده ها of suchچنین picturesتصاویر, put them togetherبا یکدیگر,
131
446720
2419
چند سری از این تصاویر، کنار هم قرار می‌دیم
07:45
and try to analyzeتجزیه و تحلیل the multipleچندگانه bouncesپرشهای of lightسبک,
132
449139
2678
و سعی می کنیم بازگشت‌های متعدد نور رو آنالیز کنیم،
07:47
and from that, can we see the hiddenپنهان objectشی?
133
451817
3416
و با اون، می تونیم اشیا پنهان رو ببینیم؟
07:51
Can we see it in fullپر شده 3D?
134
455233
2919
می تونیم به صورت سه بعدی ببینیم؟
07:54
So this is our reconstructionبازسازی. (Musicموسیقی)
135
458152
2636
خب این بازسازی ماست.
07:56
(Musicموسیقی)
136
460788
3458
08:00
(Musicموسیقی) (Applauseتشویق و تمجید)
137
464246
8308
08:08
Now we have some waysراه ها to go before we take this
138
472554
2611
خب هنوز راه زیادی در پیش داریم تا این فناوری رو
08:11
outsideخارج از the labآزمایشگاه on the roadجاده, but in the futureآینده,
139
475165
3197
بیرون از آزمایشگاه به خیابونا ببریم، اما در آینده،
08:14
we could createايجاد كردن carsماشین ها that avoidاجتناب کردن collisionsتصادفات
140
478362
2834
می تونیم خودرو‌هایی بسازیم که از برخورد با
08:17
with what's around the bendخم شدن,
141
481196
2216
چیزی که پشت پیچه جلوگیری کنن،
08:19
or we can look for survivorsبازماندگان in hazardousخطرناک conditionsشرایط
142
483412
3914
یا با نگاه به بازتاب های نور از میان پنجره های باز
08:23
by looking at lightسبک reflectedمنعکس شده است throughاز طریق openباز کن windowsپنجره ها,
143
487326
4278
به دنبال نجات یافتگان در شرایط پرخطر باشیم،
08:27
or we can buildساختن endoscopesآندوسکوپها that can see
144
491604
2625
یا آندوسکوپ (درون بین) هایی بسازیم که می تونن
08:30
deepعمیق insideداخل the bodyبدن around occludersلعنتی,
145
494229
3270
در اعماق بدن و اطراف انسداد کننده‌ها رو ببینن
08:33
and alsoهمچنین for cardioscopesکاردوسکوپ ها.
146
497499
1876
یا همچنین قلب نگار (کاردیوسکوپ) بسازیم.
08:35
But of courseدوره, because of tissueبافت and bloodخون,
147
499375
2501
ولی به دلیل وجود رگها و خون
08:37
this is quiteکاملا challengingچالش برانگیز, so this is really a call
148
501876
2187
کاملا چالش برانگیز خواهد بود،
08:39
for scientistsدانشمندان to startشروع کن thinkingفكر كردن about femto-photographyعکاسی فتوشاپ
149
504063
2853
پس از دانشمندان می‌خوایم تا در مورد تصویربرداری فمتو
08:42
as really a newجدید imagingتصویربرداری modalityمدولاسیون to solveحل
150
506916
2589
به عنوان شرایط نوین تصویرپردازی برای رفع
08:45
the nextبعد generationنسل of healthسلامتی imagingتصویربرداری problemsمشکلات.
151
509505
3577
مشکلات نسل بعدی تصویرپردازی پزشکی، شروع به فکر کنن.
08:48
Now, like Docدکتر Edgertonادگرتون, a scientistدانشمند himselfخودت,
152
513082
3881
حالا مثل دکتر اجرتن که خودش یک دانشمنده،
08:52
scienceعلوم پایه becameتبدیل شد artهنر, an artهنر of ultra-fastفوق سریع photographyعکاسی,
153
516963
5176
علم به هنر تبدیل می شه، هنر عکاسی فوق سریع،
08:58
and I realizedمتوجه شدم that all the gigabytesگیگابایت of dataداده ها
154
522139
3464
و من دریافتم که تمام اون گیگابایت داده‌ای
09:01
that we're collectingجمع آوری everyهرکدام time
155
525603
2004
که ما هر بار جمع آوری می کنیم
09:03
is not just for scientificعلمی imagingتصویربرداری, but we can alsoهمچنین do
156
527607
3443
تنها برای تصویرپردازی علمی نیست بلکه می‌تونیم
09:06
a newجدید formفرم of computationalمحاسباتی photographyعکاسی
157
531050
3780
گونه نوینی از عکاسی محاسباتی رو
09:10
with time-lapseزمان گذشت and color-codingرنگ کدگذاری,
158
534830
4139
با مرور زمان و کدگذاری رنگی (روش های عکاسی) انجام بدیم.
09:14
and we look at those ripplesموج دار. Rememberیاد آوردن,
159
538969
2770
و به اون امواج نگاه کنیم.
09:17
the time betweenبین eachهر یک of those ripplesموج دار is only
160
541739
2675
به یاد داشته باشید زمان بین هر کدام از اون امواج
09:20
a fewتعداد کمی trillionthsتریلیوندیان of a secondدومین.
161
544414
4343
تنها چند ترلیونیوم از ثانیه هست.
09:24
But there's alsoهمچنین something funnyخنده دار going on here.
162
548757
1956
اما یه چیز خنده دار هم اینجا هست
09:26
When you look at the ripplesموج دار underزیر the capکلاه لبه دار,
163
550713
2354
وقتی به امواج زیر درب بطری نگاه می‌کنید،
09:28
the ripplesموج دار are movingدر حال حرکت away from us.
164
553067
3620
امواج در حال دور شدن از ما هستند.
09:32
The ripplesموج دار should be movingدر حال حرکت towardsبه سمت 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 turnsچرخش out, because we're recordingضبط
167
560603
1958
به این دلیله که چون ما در حال ضبط
09:38
nearlyتقریبا at the speedسرعت of lightسبک,
168
562561
4547
نزدیک به سرعت نور هستیم،
09:43
we have strangeعجیب effectsاثرات,
169
567108
2070
تاثیرات عجیبی رو داریم،
09:45
and Einsteinانیشتین would have lovedدوست داشتنی to see this pictureعکس.
170
569178
4031
و انیشتن حتما عاشق دیدن این تصاویر می‌شه.
09:49
The orderسفارش at whichکه eventsمناسبت ها take placeمحل in the worldجهان
171
573209
3269
قوانینی که بر اساس اونا پدیده‌ها در جهان رخ می‌دن
09:52
appearبه نظر می رسد in the cameraدوربین with sometimesگاه گاهی reversedمعکوس orderسفارش,
172
576478
4568
گاهی در دوربین به طور معکوس ظاهر می‌شن،
09:56
so by applyingاعمال the correspondingمتناظر spaceفضا and time warpپیچش,
173
581046
3359
پس با به کارگیری فضای مربوط و توقف زمانی
10:00
we can correctدرست for this distortionاعوجاج.
174
584405
4045
می‌تونیم این بهم ریختگی رو تصحیح کنیم.
10:04
So whetherچه it's for photographyعکاسی around cornersگوشه ها,
175
588450
4241
خب چه در مورد تصویربرداری از زوایای پنهان باشه
10:08
or creatingپدید آوردن the nextبعد generationنسل of healthسلامتی imagingتصویربرداری,
176
592691
4308
یا ابداع نسل جدید تصویرپردازی پزشکی،
10:12
or creatingپدید آوردن newجدید visualizationsتصورات,
177
596999
2680
یا خلق تجسمات جدید،
10:15
sinceاز آنجا که our inventionاختراع, we have open-sourcedبازاریابی
178
599679
3559
با اختراع ما، ما به صورت منبع باز (open-sourced)
10:19
all the dataداده ها and detailsجزئیات on our websiteسایت اینترنتی, and our hopeامید
179
603238
3699
تمامی اطلاعات و جزئیات رو روی وب سایتمون قرار دادیم، و امیدواریم
10:22
is that the DIYDIY, the creativeخلاقانه and the researchپژوهش communityجامعه
180
606937
6636
افراد خلاق و پژوهشگر
10:29
will showنشان بده us that we should stop obsessingوسواس about
181
613573
3803
به ما نشون بدن که باید نگرانی‌هامون رو
10:33
the megapixelsمگاپیکسل in camerasدوربین ها — (Laughterخنده) —
182
617376
3240
در مورد مگاپیکسل های دوربین ها متوقف کنیم
10:36
and startشروع کن focusingتمرکز on the nextبعد dimensionابعاد in imagingتصویربرداری.
183
620616
5030
و شروع به تمرکز روی ابعاد جدید عکاسی کنیم.
10:41
It's about time. Thank you. (Applauseتشویق و تمجید)
184
625646
4534
که مسئله زمان هست. سپاس‌گزارم.
10:46
(Applauseتشویق و تمجید)
185
630180
10205
(تشویق حضار)
Translated by Soroush Amead
Reviewed by Narsis Sh

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
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.

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

More profile about the speaker
Ramesh Raskar | Speaker | TED.com