TEDxBeaconStreet
Michael Rubinstein: See invisible motion, hear silent sounds
مایکل روبینشتاین: حرکات نامرئی را ببینید، صداهای خاموش را بشنوید. نمیتوان گفت جالب است یا ترسناک
Filmed:
Readability: 4.1
2,075,056 views
چکیده: با «میکروسکوپ حرکات» اشنا شوید. یک وسیله پردازشگر ویدیوکه حرکات و رنگهای بسیار ریزی را که
با چشم غیر مسلح نمیتوان دید ، نشان میدهد. محقق ویدیو، مایکل روبینشتاین ، یکی پس از دیگری فیلمهای
اعجاب انگیزی را به ما نشان میدهد تا ببینیم چگونه بوسیله این تکنولوژی میتوان ضربان و طپش قلب را تنها با یک فیلم نشان داد. او را در حال باز افرینی یک مکالمه از طریق تفویت حرکات امواجی که از یک پاکت چیپس
منعکس میشوند مشاهده کنید. باید استفاده های مثبت و منفی که این تکنولوژی خواهد داشت را ببینید تا باور کنید.
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. Full bio
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.
طی صده های گذشته میکروسکوپها
در جهان ما انقلابی بوجود اورده اند
در جهان ما انقلابی بوجود اورده اند
00:13
So over the past few centuries,
microscopes have revolutionized our world.
microscopes have revolutionized our world.
0
1114
7492
انها جهان کوچکی را از اشیا و
ساختارها به ما نشان میدهند
ساختارها به ما نشان میدهند
00:21
They revealed to us a tiny world
of objects, life and structures
of objects, life and structures
1
9036
5216
00:26
that are too small for us
to see with our naked eyes.
to see with our naked eyes.
2
14252
2906
که نمیتوان با چشم
غیر مسلح دید
غیر مسلح دید
وسهم بسیار بزرگی در پیشرفت
علم و تکنولوژی داشته اند.
علم و تکنولوژی داشته اند.
00:29
They are a tremendous contribution
to science and technology.
to science and technology.
3
17158
3019
00:32
Today I'd like to introduce you
to a new type of microscope,
to a new type of microscope,
4
20177
3227
امروز من نوع جدیدی
ازمیکروسکوپ را معرفی کنم،
ازمیکروسکوپ را معرفی کنم،
میکروسکوپی برای تغییرات،
00:35
a microscope for changes.
5
23404
2578
که مانند میکروسکوپی معمولی،
00:37
It doesn't use optics
like a regular microscope
like a regular microscope
6
25982
2902
برای بزرگنمایی ازفیزیک
نوراستفاده نمیکند،
نوراستفاده نمیکند،
00:40
to make small objects bigger,
7
28884
1997
بلکه در عوض از یک دوربین تصویربرداری و
پردازشگر تصویر
پردازشگر تصویر
00:42
but instead it uses a video camera
and image processing
and image processing
8
30881
4376
برای نشان دادن کوچکترین حرکت
و تغییرات رنگ در اشیا و انسانها،
و تغییرات رنگ در اشیا و انسانها،
00:47
to reveal to us the tiniest motions
and color changes in objects and people,
and color changes in objects and people,
9
35257
5256
و تغییراتی که با چشم
غیرمسلح قابل دیدن نیستند.
غیرمسلح قابل دیدن نیستند.
00:52
changes that are impossible
for us to see with our naked eyes.
for us to see with our naked eyes.
10
40513
3842
و به ما امکان میدهد
با دیدی کاملا متفاوت به جهان بنگریم.
با دیدی کاملا متفاوت به جهان بنگریم.
00:56
And it lets us look at our world
in a completely new way.
in a completely new way.
11
44355
4120
01:00
So what do I mean by color changes?
12
48475
1910
ولی منظور من از تغییرات رنگی چیست؟
مثلا پوست ما به اهستگی تغییر رنگ میدهد،
01:02
Our skin, for example,
changes its color very slightly
changes its color very slightly
13
50385
2832
زمانی که خون زیرش جریان دارد
01:05
when the blood flows under it.
14
53217
1997
و این تغییر بطور باور نکردنی ظریف است،
01:07
That change is incredibly subtle,
15
55214
2397
01:09
which is why, when you
look at other people,
look at other people,
16
57611
2063
به همین دلیل وقتی به دیگران
01:11
when you look at the person
sitting next to you,
sitting next to you,
17
59674
2251
یا کسانی که در کنارتان
نشسته اند نگاه میکنید،
نشسته اند نگاه میکنید،
01:13
you don't see their skin
or their face changing color.
or their face changing color.
18
61925
3575
متوجه تغیییررنگ پوست و چهره شان نمیشوید.
اگر به این ویدیویSteve نگاه کنیم،
بنظرمان تصویری ثابت می اید،
بنظرمان تصویری ثابت می اید،
01:17
When we look at this video of Steve here,
it appears to us like a static picture,
it appears to us like a static picture,
19
65500
4360
01:21
but once we look at this video
through our new, special microscope,
through our new, special microscope,
20
69860
3860
ولی اگر به همان ویدیو از طریق
میکروسکوپ مخصوص جدیدمان نگاه کنیم،
میکروسکوپ مخصوص جدیدمان نگاه کنیم،
01:25
suddenly we see
a completely different image.
a completely different image.
21
73720
2600
ناگهان تصویر کاملا متفاوتی خواهیم دید.
01:28
What you see here are small changes
in the color of Steve's skin,
in the color of Steve's skin,
22
76320
3930
شما اکنون تغییرات جزیی
رنگ پوست او را میبینید،
رنگ پوست او را میبینید،
که صد برابر بزرگتر شده تا بهتر دیده شود.
01:32
magnified 100 times
so that they become visible.
so that they become visible.
23
80250
4436
در واقع ما ضربان یک
انسان را مشاهده میکنیم.
انسان را مشاهده میکنیم.
01:36
We can actually see a human pulse.
24
84686
3267
میتوانیم ببینیم قلب او با چه شدتی می تپد
01:39
We can see how fast
Steve's heart is beating,
Steve's heart is beating,
25
87953
3227
بعلاوه میتوانیم ببینیم خون چگونه
در رگهای صورتش جریان میابد.
در رگهای صورتش جریان میابد.
01:43
but we can also see the actual way
that the blood flows in his face.
that the blood flows in his face.
26
91180
5355
نه تنها برای مشاهده ضربان قلب
01:48
And we can do that not just
to visualize the pulse,
to visualize the pulse,
27
96544
2631
01:51
but also to actually
recover our heart rates,
recover our heart rates,
28
99175
3471
بلکه در واقع میتوان سرعت
ضربانمان را بهبود بخشیده،
ضربانمان را بهبود بخشیده،
01:54
and measure our heart rates.
29
102646
1793
و ان را اندازه گیری کرد.
01:56
And we can do it with regular cameras
and without touching the patients.
and without touching the patients.
30
104439
4453
البته این کار بدون تماس با بیمارا ن وتنها
به کمک دوربین معمولی امکان پذیر است.
به کمک دوربین معمولی امکان پذیر است.
02:00
So here you see the pulse and heart rate
we extracted from a neonatal baby
we extracted from a neonatal baby
31
108892
5617
این ویدیویی ازطپش و
ضربان قلب یک نوزاد است
ضربان قلب یک نوزاد است
که بوسیله یک دوربین
معمولی DSLR گرفته شده،
معمولی DSLR گرفته شده،
02:06
from a video we took
with a regular DSLR camera,
with a regular DSLR camera,
32
114509
2881
02:09
and the heart rate measurement we get
33
117390
1816
واین اندازه گیری ضربان قلب
02:11
is as accurate as the one you'd get
with a standard monitor in a hospital.
with a standard monitor in a hospital.
34
119206
4811
به همان دقتی است که دستگاههای
مانیتور استاندارد بیمارستانها ثبت میکنند.
مانیتور استاندارد بیمارستانها ثبت میکنند.
02:16
And it doesn't even have to be
a video we recorded.
a video we recorded.
35
124017
2642
و حتی لازم نیست که با ویدیوی
ما گرفته شود،
ما گرفته شود،
02:18
We can do it essentially
with other videos as well.
with other videos as well.
36
126659
2995
بلکه اساسا با هر ویدیوی دیگری
نیز قابل انجام است.
نیز قابل انجام است.
من اینجا تنها یک قسمت کوتاهی از فیلم
"Batman Begins" را انتخاب کردم
"Batman Begins" را انتخاب کردم
02:21
So I just took a short clip
from "Batman Begins" here
from "Batman Begins" here
37
129654
3901
تا فقط ضربان Christian Bale
را نشان دهم
را نشان دهم
02:25
just to show Christian Bale's pulse.
38
133555
1904
02:27
(Laughter)
39
135459
1822
{خنده تماشاگران}
احتمالا متوجه شده اید
که او ارایش دارد،
که او ارایش دارد،
02:29
And you know, presumably
he's wearing makeup,
he's wearing makeup,
40
137281
2123
02:31
the lighting here is kind of challenging,
41
139404
1953
و نورپردازی مقداری مشکل ساز شده،
02:33
but still, just from the video,
we're able to extract his pulse
we're able to extract his pulse
42
141357
2951
ولی هنوز، تنها از طریق ویدیو، میتوانیم
ضربانش را ثبت کرده،
ضربانش را ثبت کرده،
02:36
and show it quite well.
43
144308
2018
و بخوبی نشان دهیم.
02:38
So how do we do all that?
44
146326
1920
بس ما این کارها را چطور انجام میدهیم؟
02:40
We basically analyze the changes
in the light that are recorded
in the light that are recorded
45
148246
4598
ما اساسا در طول زمان تغییرات
نور را که در هر پیکسل ثبت شده
نور را که در هر پیکسل ثبت شده
02:44
at every pixel in the video over time,
46
152844
2271
تجزیه و تحلیل کرده ،
02:47
and then we crank up those changes.
47
155115
1798
و سپس آن تغییرات را تشدید کرده،
02:48
We make them bigger
so that we can see them.
so that we can see them.
48
156913
2162
و بزرگتر میکنیم تا قابل مشاهده شوند.
02:51
The tricky part is that those signals,
49
159075
1902
نکته ظریف اینجاست که ان سیگنالها،
02:52
those changes that we're after,
are extremely subtle,
are extremely subtle,
50
160977
2933
یعنی انهایی که ما بدنبالشان هستیم
بسیاردقیق و حساسند،
بسیاردقیق و حساسند،
02:55
so we have to be very careful
when you try to separate them
when you try to separate them
51
163910
2779
بنابراین باید هنگام جدا کردنشان از
صداهای اضافه ای که همیشه در ویدیوها است،
صداهای اضافه ای که همیشه در ویدیوها است،
02:58
from noise that always exists in videos.
52
166689
3831
بسیار مراقب بود.
پس در هر ویدیو برای اندازه گیری
صحیح رنگ در هر پیکسل،
صحیح رنگ در هر پیکسل،
03:02
So we use some clever
image processing techniques
image processing techniques
53
170520
2995
03:05
to get a very accurate measurement
of the color at each pixel in the video,
of the color at each pixel in the video,
54
173515
3994
از روشهای دقیق پردازش تصویر
و چگونگی تغییر رنگ در طول زمان
استفاده کرده،
استفاده کرده،
03:09
and then the way the color
changes over time,
changes over time,
55
177509
2670
ان تغییرات را تقویت و بزرگتر میکنیم،
03:12
and then we amplify those changes.
56
180179
2693
تا ان ویدیوهای تقویت شده
یا بزرگنمایی شده را،
یا بزرگنمایی شده را،
03:14
We make them bigger to create those types
of enhanced videos, or magnified videos,
of enhanced videos, or magnified videos,
57
182872
3980
که در واقع آن تغییرات را
نشان میدهند ایجاد کنیم.
نشان میدهند ایجاد کنیم.
03:18
that actually show us those changes.
58
186852
2172
03:21
But it turns out we can do that
not just to show tiny changes in color,
not just to show tiny changes in color,
59
189024
4238
ولی ظاهرا ما با این روش میتوانیم
نه تنها تغییراتی را در رنگ،
نه تنها تغییراتی را در رنگ،
بلکه در حرکات بسیارریز نیز نشان دهیم،
03:25
but also tiny motions,
60
193262
2241
03:27
and that's because the light
that gets recorded in our cameras
that gets recorded in our cameras
61
195503
3576
زیرا نوری که در
دوربین ما ثبت شده،
دوربین ما ثبت شده،
نه تنها با تغییر رنگ شی
03:31
will change not only if the color
of the object changes,
of the object changes,
62
199079
2810
بلکه با حرکت ان شی نیز تغییر میکند.
03:33
but also if the object moves.
63
201889
2368
این دختر من در دو ماهگی است.
03:36
So this is my daughter
when she was about two months old.
when she was about two months old.
64
204257
3636
من این ویدیو را حدودا سه سال
پیش ضبط کردم.
پیش ضبط کردم.
03:39
It's a video I recorded
about three years ago.
about three years ago.
65
207893
2999
ما هم مثل همه پدر و مادرهای جوان
میخواستیم مطمین شویم که فرزندانمان سالمند،
میخواستیم مطمین شویم که فرزندانمان سالمند،
03:42
And as new parents, we all want
to make sure our babies are healthy,
to make sure our babies are healthy,
66
210892
3208
نفس میکشند، و مسلما زنده اند.
03:46
that they're breathing,
that they're alive, of course.
that they're alive, of course.
67
214100
2542
پس من هم یک مانیتور نوزاد خریدم،
03:48
So I too got one of those baby monitors
68
216642
2142
03:50
so that I could see my daughter
when she was asleep.
when she was asleep.
69
218784
2469
تا بتوانم دخترم رادر حال خواب ببینم.
03:53
And this is pretty much what you'll see
with a standard baby monitor.
with a standard baby monitor.
70
221253
3527
این تقریبا همان چیزی است که از طریق
این مانیتورهای استاندارد میتوان دید.
این مانیتورهای استاندارد میتوان دید.
03:56
You can see the baby's sleeping, but
there's not too much information there.
there's not too much information there.
71
224780
3682
شما میتوانید کودک را خوابیده ببینید
ولی اطلاعات بیشتری وجود ندارد.
ولی اطلاعات بیشتری وجود ندارد.
04:00
There's not too much we can see.
72
228474
1604
و نمیتوان چیز زیادی دید.
04:02
Wouldn't it be better,
or more informative, or more useful,
or more informative, or more useful,
73
230078
2824
آیا بهتر، مفید تر و پرمعنی تر نبود
04:04
if instead we could look
at the view like this.
at the view like this.
74
232902
2990
اگرمیتوانستیم چنین دیدی داشته باشیم
04:07
So here I took the motions
and I magnified them 30 times,
and I magnified them 30 times,
75
235892
6356
پس اینجا حرکات را
۳۰ برابر بزرگنمایی کردم،
۳۰ برابر بزرگنمایی کردم،
و توانستم به وضوح ببینم که دخترم
واقعا زنده است و نفس میکشد.
واقعا زنده است و نفس میکشد.
04:14
and then I could clearly see that my
daughter was indeed alive and breathing.
daughter was indeed alive and breathing.
76
242248
3826
(صدای خنده)
04:18
(Laughter)
77
246074
2253
این یک مقایسه عینی است.
04:20
Here is a side-by-side comparison.
78
248327
1922
04:22
So again, in the source video,
in the original video,
in the original video,
79
250249
2483
پس دوباره، درویدیوی اولیه و اصلی،
04:24
there's not too much we can see,
80
252732
1636
نمیتوانیم چیز زیادی ببینیم،
04:26
but once we magnify the motions,
the breathing becomes much more visible.
the breathing becomes much more visible.
81
254368
3707
ولی وقتی حرکات را بزرگنمایی میکنیم،
نفس کشیدن بخوبی دیده میشود.
نفس کشیدن بخوبی دیده میشود.
04:30
And it turns out, there's
a lot of phenomena
a lot of phenomena
82
258075
2070
و بنظر میرسد که با میکروسکوپ حرکتی
جدید میتوانیم پدیده ها
جدید میتوانیم پدیده ها
04:32
we can reveal and magnify
with our new motion microscope.
with our new motion microscope.
83
260145
3623
و اثاربسیاری را بزرگنمایی کرده و نشان دهیم
04:35
We can see how our veins and arteries
are pulsing in our bodies.
are pulsing in our bodies.
84
263768
4564
میتوانیم نحوه ضربان سرخرگها
و سیاهرگهای بدنمان رامشاهده کنیم.
04:40
We can see that our eyes
are constantly moving
are constantly moving
85
268332
2628
میتوانیم ببینیم که چشمهایمان دایما
در حرکت اند
در حرکت اند
04:42
in this wobbly motion.
86
270960
1887
حرکتی متزلزل.
و این در واقع چشم من است ،
04:44
And that's actually my eye,
87
272847
1509
04:46
and again this video was taken
right after my daughter was born,
right after my daughter was born,
88
274356
3065
و این ویدیو نیز درست بعد از
تولد دخترم گرفته شده،
تولد دخترم گرفته شده،
04:49
so you can see I wasn't getting
too much sleep. (Laughter)
too much sleep. (Laughter)
89
277421
4202
و میبینید که خوب نخوابیده بودم.
{صدای خنده }
04:53
Even when a person is sitting still,
90
281623
2716
حتی وقتی یک نفر بی حرکت نشسته،
04:56
there's a lot of information
we can extract
we can extract
91
284339
2044
میتوانیم اطلاعات زیادی در مورد الگوی تنفس
04:58
about their breathing patterns,
small facial expressions.
small facial expressions.
92
286383
3529
و تغییرات جزیی حالات صورتش استخراج کنیم
05:01
Maybe we could use those motions
93
289912
1625
شاید بتوان از این حرکات استفاده کنیم و
05:03
to tell us something about
our thoughts or our emotions.
our thoughts or our emotions.
94
291537
3154
اطلاعاتی درمورد افکار یا احساساتمان بیابیم
05:06
We can also magnify small
mechanical movements,
mechanical movements,
95
294691
3255
میتوانیم حرکات اندک مکانیکی
را بزرگنمایی کنیم ،
را بزرگنمایی کنیم ،
05:09
like vibrations in engines,
96
297946
1555
مثل ارتعاشات موتورها،
05:11
that can help engineers detect
and diagnose machinery problems,
and diagnose machinery problems,
97
299501
3692
که به مهندسان کمک کند تا مشکلا ت
ماشینها را پیدا و برطرف کنند،
ماشینها را پیدا و برطرف کنند،
05:15
or see how our buildings and structures
sway in the wind and react to forces.
sway in the wind and react to forces.
98
303193
4738
یا ببینند ساختمانها وسازه ها
چگونه در باد نوسان دارند
چگونه در باد نوسان دارند
و به نیروهاعکس العمل نشان میدهند
05:19
Those are all things that our society
knows how to measure in various ways,
knows how to measure in various ways,
99
307931
4581
تمام اینها چیزهایی هستند که جامعه ما
به روشهای مختلفی اندازه گیری میکند،
به روشهای مختلفی اندازه گیری میکند،
05:24
but measuring those motions is one thing,
100
312512
2453
ولی اندازه گیری ان حرکات یک مطلب
05:26
and actually seeing those
motions as they happen
motions as they happen
101
314965
2276
و مشاهده انها هنگامی که رخ میدهند
05:29
is a whole different thing.
102
317241
2554
مطلبی است بسیار متفاوت.
05:31
And ever since we discovered
this new technology,
this new technology,
103
319795
3041
از وقتی این تکنولوژی جدید را کشف کرده ایم،
05:34
we made our code available online so that
others could use and experiment with it.
others could use and experiment with it.
104
322836
3953
کدهایمان را بصورت انلاین در اختیار همگان
قرار دادیم تا از آن استفاده کنند.
قرار دادیم تا از آن استفاده کنند.
05:38
It's very simple to use.
105
326789
1875
کار با ان بسیار ساده است .
05:40
It can work on your own videos.
106
328664
2044
روی ویدیوهای خودتان هم کار میکند.
همکاران ما در مرکزQuanta Research حتی
یک وبسایت خوب هم طراحی کرده اند
یک وبسایت خوب هم طراحی کرده اند
05:42
Our collaborators at Quanta Research
even created this nice website
even created this nice website
107
330708
3193
05:45
where you can upload your videos
and process them online,
and process them online,
108
333901
2678
که میتوانید ویدیوهای خودتان را
اپلود کرده و انلاین پردازش کنید،
اپلود کرده و انلاین پردازش کنید،
05:48
so even if you don't have any experience
in computer science or programming,
in computer science or programming,
109
336579
3816
بنابراین شما حتی بدون داشتن
هیچ تجربه ای در کامپیوتر
هیچ تجربه ای در کامپیوتر
05:52
you can still very easily experiment
with this new microscope.
with this new microscope.
110
340395
2936
میتوانید به اسانی با این میکروسکوپ
کار کنید.
کار کنید.
05:55
And I'd like to show you
just a couple of examples
just a couple of examples
111
343331
2404
من میخواهم چند نمونه از کارهایی را که
دیگران با ان انجام داده اند
دیگران با ان انجام داده اند
05:57
of what others have done with it.
112
345735
2735
به شما نشان دهم.
06:00
So this video was made by
a YouTube user called Tamez85.
a YouTube user called Tamez85.
113
348470
5317
این ویدیو را یک کاربر یوتیوب
به نام Tamez85 گرفته.
به نام Tamez85 گرفته.
من او را نمیشناسم،
06:05
I don't know who that user is,
114
353787
1463
ولی هر که باشد ، زن یا مرد از
کدهای ما استفاده کرده
کدهای ما استفاده کرده
06:07
but he, or she, used our code
115
355250
2345
06:09
to magnify small belly
movements during pregnancy.
movements during pregnancy.
116
357595
3715
تا حرکات کند روی شکم را
در زمان حاملگی بزرگنمایی کند.
در زمان حاملگی بزرگنمایی کند.
06:13
It's kind of creepy.
117
361310
1602
کمی ترسناکه .
06:14
(Laughter)
118
362912
1613
(صدای خنده)
06:16
People have used it to magnify
pulsing veins in their hands.
pulsing veins in their hands.
119
364525
4961
بعضی از ان برای بزرگنمایی ضربان رگهای
دستشان استفاده کرده اند.
دستشان استفاده کرده اند.
البته میدانید که تا ازمایشی روی
خوکچه هندی انچام نگیرد علمی نیست،
خوکچه هندی انچام نگیرد علمی نیست،
06:21
And you know it's not real science
unless you use guinea pigs,
unless you use guinea pigs,
120
369486
3782
و این خوکچه هندی دراینجا نامش
Tiffany است،
Tiffany است،
06:25
and apparently this guinea pig
is called Tiffany,
is called Tiffany,
121
373268
3390
و این کاربر You Tube ادعا میکند که
او اولین جانور جونده روی زمین است
او اولین جانور جونده روی زمین است
06:28
and this YouTube user claims
it is the first rodent on Earth
it is the first rodent on Earth
122
376658
2949
06:31
that was motion-magnified.
123
379607
2688
که حرکاتش بزرگنمایی شده.
میتوانید با این وسیله کار هنری انجام دهید.
06:34
You can also do some art with it.
124
382295
2188
06:36
So this video was sent to me
by a design student at Yale.
by a design student at Yale.
125
384483
3018
این ویدیو را یک دانشجوی طراحی
در Yale برای من فرستاده.
در Yale برای من فرستاده.
او میخواسته ببیند ایا در
نوع حرکت همکلاسیهایش
نوع حرکت همکلاسیهایش
06:39
She wanted to see
if there's any difference
if there's any difference
126
387501
2137
06:41
in the way her classmates move.
127
389638
1522
تفاوتی وجود دارد؟
از انها خواسته تا ساکن بایستند،
و سپس حرکاتشان را بزرگنمایی کرده.
و سپس حرکاتشان را بزرگنمایی کرده.
06:43
She made them all stand still,
and then magnified their motions.
and then magnified their motions.
128
391160
4209
مانند این است که تمام تصاویر
زنده شده اند.
زنده شده اند.
06:47
It's like seeing
still pictures come to life.
still pictures come to life.
129
395369
3378
و نکته جالب در تمام
این نمونه ها این است
این نمونه ها این است
06:50
And the nice thing with
all those examples
all those examples
130
398747
2433
که ما در واقع کاری با انها
انجام نداده ایم.
انجام نداده ایم.
06:53
is that we had nothing to do with them.
131
401180
2296
ما تنها وسیله جدیدی را تهیه کرده ایم،
روش نویی برای نگاه به جهان ،
روش نویی برای نگاه به جهان ،
06:55
We just provided this new tool,
a new way to look at the world,
a new way to look at the world,
132
403476
3854
و بعدا دیگران راههای جالب، نو
و خلاقانه ای در بکارگیری ان یافته اند.
و خلاقانه ای در بکارگیری ان یافته اند.
06:59
and then people find other interesting,
new and creative ways of using it.
new and creative ways of using it.
133
407330
5132
ولی ما اینجا کار را متوقف نکردیم
07:04
But we didn't stop there.
134
412462
1764
07:06
This tool not only allows us
to look at the world in a new way,
to look at the world in a new way,
135
414226
3251
این وسیله نه تنها دید جدیدی از
جهان به ما ارایه میدهد،
جهان به ما ارایه میدهد،
07:09
it also redefines what we can do
136
417477
2368
بلکه تعریفی نو از آنچه برای ما امکان پذیر
است ایجاد میکند
است ایجاد میکند
07:11
and pushes the limits of what
we can do with our cameras.
we can do with our cameras.
137
419845
3181
و از انچه ما میتوانیم با دوربنهایمان
انچام دهیم فراتر میرود
انچام دهیم فراتر میرود
07:15
So as scientists, we started wondering,
138
423026
2229
پس از دید علمی میخواستیم بدانیم
چه نوع پدیده های دیگر فیزیکی
چه نوع پدیده های دیگر فیزیکی
07:17
what other types of physical phenomena
produce tiny motions
produce tiny motions
139
425255
3785
حرکات ریزی را ایجاد میکنند
07:21
that we could now use
our cameras to measure?
our cameras to measure?
140
429040
2903
که بتوانیم با دوربینهایمان
اندازه گیری کنیم؟
اندازه گیری کنیم؟
یکی از این پدیده ها که ما اخیرا
روی ان متمرکز شده ایم صدا است.
روی ان متمرکز شده ایم صدا است.
07:23
And one such phenomenon
that we focused on recently is sound.
that we focused on recently is sound.
141
431943
4001
همانطور که همه میدانیم، صدا
تغییراتی در فشار هوا است
تغییراتی در فشار هوا است
07:27
Sound, as we all know,
is basically changes
is basically changes
142
435944
2105
07:30
in air pressure that
travel through the air.
travel through the air.
143
438049
2183
که در هوا جریان میابد.
07:32
Those pressure waves hit objects
and they create small vibrations in them,
and they create small vibrations in them,
144
440232
3621
ان موجهای فشار به اشیا برخورد کرده
و در انها لرزشی ایجاد میکند،
و در انها لرزشی ایجاد میکند،
07:35
which is how we hear
and how we record sound.
and how we record sound.
145
443853
2532
که باعث میشود ما ان صدارا
بشنویم و ضبط کنیم.
بشنویم و ضبط کنیم.
07:38
But it turns out that sound
also produces visual motions.
also produces visual motions.
146
446385
3668
ولی بنظر میرسد که صدا حرکت
قابل مشاهده ای نیز تولید میکند.
قابل مشاهده ای نیز تولید میکند.
07:42
Those are motions
that are not visible to us
that are not visible to us
147
450053
2833
که برای ما قابل دیدن نیستند
ولی با یک دوربین و پردازش صحیح
میتوانند دیده شوند.
میتوانند دیده شوند.
07:44
but are visible to a camera
with the right processing.
with the right processing.
148
452886
3001
اینجا دو نمونه است.
07:47
So here are two examples.
149
455887
1573
این من هستم که هنر اواز خودم را
نشان میدهم.
نشان میدهم.
07:49
This is me demonstrating
my great singing skills.
my great singing skills.
150
457460
2614
{صدای اواز}
07:53
(Singing)
151
461064
1634
07:54
(Laughter)
152
462698
1436
{صدای خنده }
07:56
And I took a high-speed video
of my throat while I was humming.
of my throat while I was humming.
153
464134
2986
و هنگامی که زمزمه میکردم یک ویدیو
با سرعت بالا از گلوی خودم گرفته ام.
با سرعت بالا از گلوی خودم گرفته ام.
07:59
Again, if you stare at that video,
154
467120
1764
حالا اگر به ان ویدیو با دقت نگاه کنید،
چیز زیادی نمیبینید.
چیز زیادی نمیبینید.
08:00
there's not too much
you'll be able to see,
you'll be able to see,
155
468884
2076
ولی وقتی حرکات را ۱۰۰ برابر بزرگ کنیم،
نمام حرکات و لرزشهای روی گردن را که
نمام حرکات و لرزشهای روی گردن را که
08:02
but once we magnify the motions 100 times,
we can see all the motions and ripples
we can see all the motions and ripples
156
470960
4332
08:07
in the neck that are involved
in producing the sound.
in producing the sound.
157
475292
3274
در ایجاد صدا نقش دارند میتوانیم ببینیم.
ان سیگنال در ان ویدیو است.
08:10
That signal is there in that video.
158
478566
2740
ما همچنین میدانیم که خواننده ها
اگرنتی را صحیح به ضرب در اورند
اگرنتی را صحیح به ضرب در اورند
08:13
We also know that singers
can break a wine glass
can break a wine glass
159
481306
2670
میتوانند یک گیلاس نازک را بشکنند.
08:15
if they hit the correct note.
160
483976
1463
08:17
So here, we're going to play a note
161
485439
1765
ما حالا از طریق یک بلند گو که
در کنار یک لیوان گذاشته ایم
در کنار یک لیوان گذاشته ایم
08:19
that's in the resonance
frequency of that glass
frequency of that glass
162
487204
2526
یک نتی را مینوازیم که
در فرکانس طنین ان لیوان است.
در فرکانس طنین ان لیوان است.
08:21
through a loudspeaker that's next to it.
163
489730
2048
08:23
Once we play that note
and magnify the motions 250 times,
and magnify the motions 250 times,
164
491778
4419
زمانی که ما ان نت را نواخته و حرکات را
۲۵۰ برابر بزرگنمایی میکنیم،
۲۵۰ برابر بزرگنمایی میکنیم،
بخوبی میبینیم که لیوان چطور میلرزد
08:28
we can very clearly see
how the glass vibrates
how the glass vibrates
165
496197
2338
08:30
and resonates in response to the sound.
166
498535
3570
ودر پاسخ، صدا را منعکس میکند.
شما هر روزه با چنین چیزی
روبرو نمی شوید.
روبرو نمی شوید.
08:34
It's not something you're used
to seeing every day.
to seeing every day.
167
502105
2420
ولی این ما را به فکر وا میدارد.
08:36
But this made us think.
It gave us this crazy idea.
It gave us this crazy idea.
168
504525
3529
ایا میتوانیم این روند را برعکس کنیم
و با انالیز کردن ارتعاشات ریزی که
و با انالیز کردن ارتعاشات ریزی که
08:40
Can we actually invert this process
and recover sound from video
and recover sound from video
169
508054
5608
صدا در اشیا بوجود می اورد
ان صدا را ازروی تصویرش ایجاد کنیم،
ان صدا را ازروی تصویرش ایجاد کنیم،
08:45
by analyzing the tiny vibrations
that sound waves create in objects,
that sound waves create in objects,
170
513662
4035
در واقع ارتعاشات را دوباره به صورت اصواتی
اولیه بازگردانیم.
اولیه بازگردانیم.
08:49
and essentially convert those
back into the sounds that produced them.
back into the sounds that produced them.
171
517697
4777
با این روش میتوانیم هر شی را
به یک میکروفون تبدیل کنیم.
به یک میکروفون تبدیل کنیم.
08:54
In this way, we can turn
everyday objects into microphones.
everyday objects into microphones.
172
522474
4457
08:58
So that's exactly what we did.
173
526931
2232
این دقیقا همان کاری است که ما انجام دادیم.
09:01
So here's an empty bag of chips
that was lying on a table,
that was lying on a table,
174
529163
2816
اینجا یک پاکت خالی چیپس است
که روی یک میز بوده
که روی یک میز بوده
09:03
and we're going to turn that
bag of chips into a microphone
bag of chips into a microphone
175
531979
2825
و ما میخواهیم ان را با یک
دوربین ویدیویی فیلمبرداری کرده
دوربین ویدیویی فیلمبرداری کرده
09:06
by filming it with a video camera
176
534804
1591
وبه یک میکروفون تبدیل کنیم
09:08
and analyzing the tiny motions
that sound waves create in it.
that sound waves create in it.
177
536395
3228
و حرکات ریزی را که امواج صدا
در ان ایجاد کرده انالیز کنیم.
در ان ایجاد کرده انالیز کنیم.
09:11
So here's the sound
that we played in the room.
that we played in the room.
178
539623
2796
اینجا صدایی است که در اتاق
ایجاد کرده ایم.
ایجاد کرده ایم.
09:14
(Music: "Mary Had a Little Lamb")
179
542419
4434
{صدای اهنگ: Mary had a little lamb }
09:22
And this is a high-speed video
we recorded of that bag of chips.
we recorded of that bag of chips.
180
550007
3025
و این یک ویدیوبا سرعت بالا است که تصویر
ان پاکت چیپس را با ان ثبت کرده ایم.
ان پاکت چیپس را با ان ثبت کرده ایم.
09:25
Again it's playing.
181
553032
1274
دوباره ان اهنگ نواخته میشود.
09:26
There's no chance you'll be able
to see anything going on in that video
to see anything going on in that video
182
554306
3342
شما به هیچ وجه نمیتوانید تنها با
نگاه کرده به ان ویدیومتوجه چیزی بشوید،
نگاه کرده به ان ویدیومتوجه چیزی بشوید،
09:29
just by looking at it,
183
557648
1058
09:30
but here's the sound we were able
to recover just by analyzing
to recover just by analyzing
184
558706
2984
ولی این صدایی است که ما توانسته ایم
تنها با انالیز کردن حرکات ریز ان ویدیو
تنها با انالیز کردن حرکات ریز ان ویدیو
09:33
the tiny motions in that video.
185
561690
2183
بدست اوریم.
09:35
(Music: "Mary Had a Little Lamb")
186
563873
2809
(موزیک اهنگ: "Mary Had a Little Lamb" )
09:52
I call it -- Thank you.
187
580985
1486
من ان را .... متشکرم....
09:54
(Applause)
188
582471
5225
(صدای دست زدن حضار)
10:01
I call it the visual microphone.
189
589878
2345
من ان را میکروفون تصویری مینامم.
10:04
We actually extract audio signals
from video signals.
from video signals.
190
592223
3390
ما در واقع از سیگنالهای ویدیویی
سیگنالهای صوتی ایجاد کرده ایم
سیگنالهای صوتی ایجاد کرده ایم
10:07
And just to give you a sense
of the scale of the motions here,
of the scale of the motions here,
191
595613
3181
و فقط برای این که شما مقیاس
این حرکات را درک کنید،
این حرکات را درک کنید،
10:10
a pretty loud sound will cause that bag
of chips to move less than a micrometer.
of chips to move less than a micrometer.
192
598799
5336
یک صدای خیلی بلند باعث میشود
ان پاکت چیپس کمتر از یک میکرومترحرکت کند
ان پاکت چیپس کمتر از یک میکرومترحرکت کند
یعنی به کوچکی
یک هزارم میلیمتر.
یک هزارم میلیمتر.
10:16
That's one thousandth of a millimeter.
193
604135
2739
10:18
That's how tiny the motions are
that we are now able to pull out
that we are now able to pull out
194
606874
3561
وما اکنون توانسته ایم حرکت به این
کوچکی را تنها با مشاهده این که
کوچکی را تنها با مشاهده این که
10:22
just by observing how light
bounces off objects
bounces off objects
195
610435
3243
چگونه نور از اشیا منعکس میشود
با دوربین خود ثبت کنیم.
با دوربین خود ثبت کنیم.
10:25
and gets recorded by our cameras.
196
613678
2136
میتوانیم صدا را از اشیا و
حتی گیاهان بازیابی کنیم.
حتی گیاهان بازیابی کنیم.
10:27
We can recover sounds
from other objects, like plants.
from other objects, like plants.
197
615814
3250
10:31
(Music: "Mary Had a Little Lamb")
198
619064
6316
(موزیک: Mary Had a Little Lamb)
حتی گفتار را نیز از همین روش بدست اوریم.
10:39
And we can recover speech as well.
199
627214
1997
مثلا اینجا یک نفر در اتاق صحبت میکند.
10:41
So here's a person speaking in a room.
200
629211
2577
10:43
Voice: Mary had a little lamb
whose fleece was white as snow,
whose fleece was white as snow,
201
631788
4203
صدا: مری یک بره کوچک داشت
که پشمهایش به سفیدی برف بود،
که پشمهایش به سفیدی برف بود،
و هر جا میرفت، بره اش هم دنبالش بود.
10:47
and everywhere that Mary went,
that lamb was sure to go.
that lamb was sure to go.
202
635991
4230
10:52
Michael Rubinstein: And here's
that speech again recovered
that speech again recovered
203
640221
2759
و این همان صدا است که دوباره
تنها از ویدیوی همان بسته چیپس بدست امده
تنها از ویدیوی همان بسته چیپس بدست امده
10:54
just from this video
of that same bag of chips.
of that same bag of chips.
204
642980
3274
10:58
Voice: Mary had a little lamb
whose fleece was white as snow,
whose fleece was white as snow,
205
646254
4831
صدا: مری یک بره کوچک داشت که
پشمهایش به سفیدی برف بود،
پشمهایش به سفیدی برف بود،
و هر جا مری میرفت بره اش
هم دنبالش میرفت.
هم دنبالش میرفت.
11:03
and everywhere that Mary went,
that lamb was sure to go.
that lamb was sure to go.
206
651085
4859
ما از اهنگ: Mary Had a Little Lamb
11:07
MR: We used "Mary Had a Little Lamb"
207
655944
2346
11:10
because those are said to be
the first words
the first words
208
658290
2123
استفاده کردیم چون اولین کلماتی است
11:12
that Thomas Edison spoke
into his phonograph in 1877.
into his phonograph in 1877.
209
660413
4161
که توماس ادیسون در سال
۱۸۷۷ در فونوگراف اش صحبت کرد.
۱۸۷۷ در فونوگراف اش صحبت کرد.
ان دستگاه یکی ازاولین دستگاههای ثبت صدا
در تاریخ بود.
در تاریخ بود.
11:16
It was one of the first sound
recording devices in history.
recording devices in history.
210
664574
3228
11:19
It basically directed the sounds
onto a diaphragm
onto a diaphragm
211
667802
3327
در اصل صداها را به یک
دیافرام منتقل میکرد
دیافرام منتقل میکرد
11:23
that vibrated a needle that essentially
engraved the sound on tinfoil
engraved the sound on tinfoil
212
671129
4079
که با یک سوزن ، صدا را
روی یک صفحه قلعی پبچیده شده
روی یک صفحه قلعی پبچیده شده
دور یک سیلندر خراش میداد.
11:27
that was wrapped around the cylinder.
213
675208
2275
11:29
Here's a demonstration of recording and
replaying sound with Edison's phonograph.
replaying sound with Edison's phonograph.
214
677483
5943
اینجا نمایش ثبت و پخش صدا را
با دستگاه فونوگراف ادیسون میبینید.
با دستگاه فونوگراف ادیسون میبینید.
{ویدیو}صدا: آزمایش میکنیم،
ازمایش میکنیم : یک دو سه.
ازمایش میکنیم : یک دو سه.
11:35
(Video) Voice: Testing,
testing, one two three.
testing, one two three.
215
683426
3020
11:38
Mary had a little lamb
whose fleece was white as snow,
whose fleece was white as snow,
216
686446
3413
مری یک بره کوچک داست که
پشمهایش مثل برف سفید بود،
پشمهایش مثل برف سفید بود،
و هر جا که مری میرفت بره اش
هم دنبالش میرفت.
هم دنبالش میرفت.
11:41
and everywhere that Mary went,
the lamb was sure to go.
the lamb was sure to go.
217
689859
3669
11:45
Testing, testing, one two three.
218
693528
2740
ازمایش میکنم، یک دو سه.
مری یک بره کوچک داشت که
پشمهایش به سفیدی برف بود،
پشمهایش به سفیدی برف بود،
11:48
Mary had a little lamb
whose fleece was white as snow,
whose fleece was white as snow,
219
696268
4156
و هر جا که مری میرفت بره اش
هم دنبالش میرفت.
هم دنبالش میرفت.
11:52
and everywhere that Mary went,
the lamb was sure to go.
the lamb was sure to go.
220
700424
5224
11:57
MR: And now, 137 years later,
221
705648
4017
و اکنون ۱۳۷ سال بعد
12:01
we're able to get sound
in pretty much similar quality
in pretty much similar quality
222
709665
4087
ما میتوانیم صدا را تقریبا
با همان کیفیت ضبط کنیم
با همان کیفیت ضبط کنیم
12:05
but by just watching objects
vibrate to sound with cameras,
vibrate to sound with cameras,
223
713752
4079
اما تنها با دیدن لرزش اشیا
در مقابل صدا توسط دوربین ،
در مقابل صدا توسط دوربین ،
12:09
and we can even do that when the camera
224
717831
1934
حتی وقتی دوربین
۴متر و نیم دورتر از شی،
۴متر و نیم دورتر از شی،
12:11
is 15 feet away from the object,
behind soundproof glass.
behind soundproof glass.
225
719765
4234
و پشت یک شیشه ضد صدا است.
12:15
So this is the sound that we were
able to recover in that case.
able to recover in that case.
226
723999
3220
این صدایی است که ما توانستیم
در همان شرایط ثبت کنیم.
در همان شرایط ثبت کنیم.
12:19
Voice: Mary had a little lamb
whose fleece was white as snow,
whose fleece was white as snow,
227
727219
5294
صدا: مری یک بره کوچک داشت
که پشمهایش به سفیدی برف بود،
که پشمهایش به سفیدی برف بود،
12:24
and everywhere that Mary went,
the lamb was sure to go.
the lamb was sure to go.
228
732513
4759
و هر جا که مری میرفت،
بره اش هم دنبالش میرفت.
بره اش هم دنبالش میرفت.
12:29
MR: And of course, surveillance is
the first application that comes to mind.
the first application that comes to mind.
229
737404
3630
و مسلما نظارت مخفی اولین کاربردی
است که به ذهن میرسد.
است که به ذهن میرسد.
12:33
(Laughter)
230
741034
2995
{صدای خنده}
ولی در واقع برای موارد دیگری
هم مفید خواهد بود.
هم مفید خواهد بود.
12:36
But it might actually be useful
for other things as well.
for other things as well.
231
744029
4056
12:40
Maybe in the future, we'll be able
to use it, for example,
to use it, for example,
232
748085
2840
شاید مثلا در اینده بتوانیم
از ان برای یافتن صدا
از ان برای یافتن صدا
12:42
to recover sound across space,
233
750925
2252
از اعماق فضا استفاده کنیم،
زیرا صدا نیمتواند در فضا سفر کند
ولی نور میتواند.
ولی نور میتواند.
12:45
because sound can't travel
in space, but light can.
in space, but light can.
234
753177
3576
12:48
We've only just begun exploring
235
756753
2404
ما تازه در ابتدای راه یافتن به
استفاده های ممکن از این تکنولوژی هستیم.
استفاده های ممکن از این تکنولوژی هستیم.
12:51
other possible uses
for this new technology.
for this new technology.
236
759157
3019
این امکان را خواهیم داشت که
فرایندهای فیزیکی که میدانیم وجود دارند
فرایندهای فیزیکی که میدانیم وجود دارند
12:54
It lets us see physical processes
that we know are there
that we know are there
237
762176
2832
12:57
but that we've never been able
to see with our own eyes until now.
to see with our own eyes until now.
238
765008
3556
ولی هرگز نتوانسته ایم انها را تا کنون
با چشم ببینیم پردازش کنیم.
با چشم ببینیم پردازش کنیم.
13:00
This is our team.
239
768564
1204
این تیم ما است.
13:01
Everything I showed you today
is a result of a collaboration
is a result of a collaboration
240
769768
2879
انچه امروز به شما نشان دادم
نتیجه همکاری این گروهی است که میبینید،
نتیجه همکاری این گروهی است که میبینید،
13:04
with this great group
of people you see here,
of people you see here,
241
772647
2191
و من از شما دعوت میکنم که به
وب سایت ما سری بزنید،
وب سایت ما سری بزنید،
13:06
and I encourage you and welcome you
to check out our website,
to check out our website,
242
774838
3167
تا خودتان نیز ان را امتحان کنید،
13:10
try it out yourself,
243
778005
1446
13:11
and join us in exploring
this world of tiny motions.
this world of tiny motions.
244
779451
2972
و در جستجوی جهان حرکتهای ریز
به ما بپیوندید.
به ما بپیوندید.
13:14
Thank you.
245
782423
1625
متشکرم.
{صدای دست زدن حاضرین}
13:16
(Applause)
246
784048
1254
Translated by Naeemeh Hosseini
ABOUT THE SPEAKER
Michael Rubinstein - Research scientist, GoogleComputer 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.
Michael Rubinstein | Speaker | TED.com