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

מיכאל רובינשטיין: לראות תנועה נסתרת, לשמוע קולות נעלמים. מגניב? מצמרר? קשה לנו להחליט

Filmed:
2,075,056 views

הכירו את "מיקרוסקופ התנועה", כלי לעיבוד וידאו אשר מגביר שינויים זעירים בתנועה וצבע שבלתי אפשרי לראותם בעין עירומה. חוקר הוידאו מייקל רובינשטיין, מקרין סרטונים מדהימים אחד אחר השני אשר מציגים כיצד טכנולוגיה זו יכולה לעקוב אחר דופק של אדם ופעימות ליבו פשוט מקטע מצולם. צפו בו משחזר שיחה על-ידי הגברת תנודות קול המוחזרות משקית צ'יפס. עליכם לראות כדי להאמין את היישומים המפליאים והמצמררים.
- 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.

00:13
So over the pastעבר fewמְעַטִים centuriesמאות שנים,
microscopesמיקרוסקופים have revolutionizedמהפכה our worldעוֹלָם.
0
1114
7492
במהלך מאות השנים האחרונות,
מיקרוסקופים הביאו למהפכה בעולם.
00:21
They revealedגילה to us a tinyזָעִיר worldעוֹלָם
of objectsחפצים, life and structuresמבנים
1
9036
5216
הם גילו לעינינו את עולם
העצמים הזעירים, צורות חיים ומבנים
00:26
that are too smallקָטָן for us
to see with our nakedעֵירוֹם eyesעיניים.
2
14252
2906
הקטנים מדי מכדי שנבחין
בהם בעין עירומה.
00:29
They are a tremendousעָצוּם contributionתְרוּמָה
to scienceמַדָע and technologyטֶכנוֹלוֹגִיָה.
3
17158
3019
הם מהווים תרומה אדירה למדע וטכנולוגיה.
00:32
Todayהיום I'd like to introduceהצג you
to a newחָדָשׁ typeסוּג of microscopeמִיקרוֹסקוֹפּ,
4
20177
3227
היום ברצוני להציג בפניכם
מיקרוסקופ מסוג חדש,
00:35
a microscopeמִיקרוֹסקוֹפּ for changesשינויים.
5
23404
2578
מיקרוסקופ של שינויים.
00:37
It doesn't use opticsאוֹפְּטִיקָה
like a regularרגיל microscopeמִיקרוֹסקוֹפּ
6
25982
2902
שלא כמו מיקרוסקופ רגיל,
הוא אינו משתמש באופטיקה
00:40
to make smallקָטָן objectsחפצים biggerגדול יותר,
7
28884
1997
כדי להגדיל עצמים קטנים,
00:42
but insteadבמקום זאת it usesשימו a videoוִידֵאוֹ cameraמַצלֵמָה
and imageתמונה processingמעבד
8
30881
4376
אלא הוא משתמש במצלמת
וידאו ובעיבוד תמונה
00:47
to revealלְגַלוֹת to us the tiniestהזעיר ביותר motionsתנועות
and colorצֶבַע changesשינויים in objectsחפצים and people,
9
35257
5256
כדי לחשוף בפנינו את השינויים הכי זעירים
בצבע ובתנועות של חפצים ואנשים,
00:52
changesשינויים that are impossibleבלתי אפשרי
for us to see with our nakedעֵירוֹם eyesעיניים.
10
40513
3842
שינויים שבלתי-אפשרי לראותם בעין עירומה.
00:56
And it letsמאפשר us look at our worldעוֹלָם
in a completelyלַחֲלוּטִין newחָדָשׁ way.
11
44355
4120
זה מאפשר לנו להביט
בעולם בדרך חדשה לגמרי.
01:00
So what do I mean by colorצֶבַע changesשינויים?
12
48475
1910
מה הכוונה בשינויי צבע?
01:02
Our skinעור, for exampleדוגמא,
changesשינויים its colorצֶבַע very slightlyמְעַט
13
50385
2832
עורנו, לדוגמא, משנה את צבעו מעט מאוד
01:05
when the bloodדָם flowsזור underתַחַת it.
14
53217
1997
כאשר הדם זורם תחתיו.
01:07
That changeשינוי is incrediblyבצורה מדהימה subtleעָדִין,
15
55214
2397
שינוי זה עדין באופן קיצוני,
01:09
whichאיזה is why, when you
look at other people,
16
57611
2063
ולכן, כאשר מביטים באנשים אחרים,
01:11
when you look at the personאדם
sittingיְשִׁיבָה nextהַבָּא to you,
17
59674
2251
כאשר מביטים באדם היושב לידך,
01:13
you don't see theirשֶׁלָהֶם skinעור
or theirשֶׁלָהֶם faceפָּנִים changingמִשְׁתַנֶה colorצֶבַע.
18
61925
3575
לא רואים את עורם או פניהם משנים צבע.
01:17
When we look at this videoוִידֵאוֹ of Steveסטיב here,
it appearsמופיע to us like a staticסטָטִי pictureתְמוּנָה,
19
65500
4360
אם צופים בסרטון זה של סטיב,
הוא נראה כמו תמונה עומדת,
01:21
but onceפַּעַם we look at this videoוִידֵאוֹ
throughדרך our newחָדָשׁ, specialמיוחד microscopeמִיקרוֹסקוֹפּ,
20
69860
3860
אבל ברגע שצופים בו דרך
המיקרוסקופ החדש והמיוחד שלנו,
01:25
suddenlyפִּתְאוֹם we see
a completelyלַחֲלוּטִין differentשונה imageתמונה.
21
73720
2600
לפתע רואים תמונה שונה לחלוטין.
01:28
What you see here are smallקָטָן changesשינויים
in the colorצֶבַע of Steve'sסטיב skinעור,
22
76320
3930
מה שרואים זה שינויים
קטנים בצבע עורו של סטיב,
01:32
magnifiedמוּגדָל 100 timesפִּי
so that they becomeהפכו visibleנִרְאֶה.
23
80250
4436
המוגברים פי-100
כדי שיהיו נראים לעין.
01:36
We can actuallyלמעשה see a humanבן אנוש pulseדוֹפֶק.
24
84686
3267
ניתן ממש לראות דופק אנושי.
01:39
We can see how fastמָהִיר
Steve'sסטיב heartלֵב is beatingהַכָּאָה,
25
87953
3227
ניתן להבחין באיזה קצב
פועם ליבו של סטיב,
01:43
but we can alsoגַם see the actualמַמָשִׁי way
that the bloodדָם flowsזור in his faceפָּנִים.
26
91180
5355
אבל ניתן גם לראות את
מסלולי זרימת הדם בפניו.
01:48
And we can do that not just
to visualizeלַחֲזוֹת the pulseדוֹפֶק,
27
96544
2631
ניתן לעשות זאת לא רק
כדי לראות את הדופק,
01:51
but alsoגַם to actuallyלמעשה
recoverלְהַחלִים our heartלֵב ratesתעריפים,
28
99175
3471
אלא גם כדי לפקח ולמדוד
01:54
and measureלִמְדוֹד our heartלֵב ratesתעריפים.
29
102646
1793
את פעימות הלב.
01:56
And we can do it with regularרגיל camerasמצלמות
and withoutלְלֹא touchingנוגע the patientsחולים.
30
104439
4453
ניתן לבצע זאת עם מצלמות
רגילות ומבלי לגעת במטופלים.
02:00
So here you see the pulseדוֹפֶק and heartלֵב rateציון
we extractedחילוץ from a neonatalיילודים babyתִינוֹק
31
108892
5617
כאן ניתן לראות את הדופק
ופעימות הלב של תינוק דרך וידאו
02:06
from a videoוִידֵאוֹ we tookלקח
with a regularרגיל DSLRDSLR cameraמַצלֵמָה,
32
114509
2881
שצילמנו באמצעות מצלמה דיגיטלית רגילה,
02:09
and the heartלֵב rateציון measurementמדידה we get
33
117390
1816
וקצב פעימות הלב שמדדנו
02:11
is as accurateמְדוּיָק as the one you'dהיית רוצה get
with a standardתֶקֶן monitorלפקח in a hospitalבית חולים.
34
119206
4811
הוא מדוייק כמו זה שמדדנו בעזרת
מכשיר ניטור רגיל בבית-חולים.
02:16
And it doesn't even have to be
a videoוִידֵאוֹ we recordedמוּקלָט.
35
124017
2642
וזה לא חייב להיות וידאו שצילמנו.
02:18
We can do it essentiallyלמעשה
with other videosסרטונים as well.
36
126659
2995
ניתן לעשות זאת באותה מידה
עם כל וידאו אחר.
02:21
So I just tookלקח a shortקצר clipלְקַצֵץ
from "Batmanבאטמן Beginsמתחיל" here
37
129654
3901
נטלתי קטע קצר מסרט של
באטמן רק כדי להראות
02:25
just to showלְהַצִיג Christianנוצרי Bale'sשל בייל pulseדוֹפֶק.
38
133555
1904
את הדופק של כריסטיאן בל.
02:27
(Laughterצחוק)
39
135459
1822
(צחוק)
02:29
And you know, presumablyכַּנִראֶה
he's wearingלובש makeupלהשלים,
40
137281
2123
כידוע, יש עליו איפור,
02:31
the lightingתְאוּרָה here is kindסוג of challengingמאתגר,
41
139404
1953
התאורה מערימה קשיים,
02:33
but still, just from the videoוִידֵאוֹ,
we're ableיכול to extractלחלץ his pulseדוֹפֶק
42
141357
2951
אבל בכל זאת, אך ורק מהוידאו
אנו מסוגלים לחלץ
02:36
and showלְהַצִיג it quiteדַי well.
43
144308
2018
את הדופק שלו ולהציגו די טוב.
02:38
So how do we do all that?
44
146326
1920
כיצד אנו עושים כל זאת?
02:40
We basicallyבעיקרון analyzeלְנַתֵחַ the changesשינויים
in the lightאוֹר that are recordedמוּקלָט
45
148246
4598
בעיקרון אנו מנתחים את השינויים בבהירות
02:44
at everyכֹּל pixelפיקסל in the videoוִידֵאוֹ over time,
46
152844
2271
בכל פיקסל בוידאו
לאורך זמן, ואז מגבירים
02:47
and then we crankכַּנֶנֶת up those changesשינויים.
47
155115
1798
את השינויים הללו.
02:48
We make them biggerגדול יותר
so that we can see them.
48
156913
2162
אנו מגבירים אותם כדי שנוכל לראותם.
02:51
The trickyערמומי partחֵלֶק is that those signalsאותות,
49
159075
1902
החוכמה בכל העניין היא שהאותות,
02:52
those changesשינויים that we're after,
are extremelyמְאוֹד subtleעָדִין,
50
160977
2933
אותם שינויים שאנו מחפשים,
הם מאוד עדינים,
02:55
so we have to be very carefulזָהִיר
when you try to separateנפרד them
51
163910
2779
ולכן עלינו להיות מאוד זהירים
02:58
from noiseרַעַשׁ that always existsקיים in videosסרטונים.
52
166689
3831
כאשר מנסים להפרידם
מהרעש שתמיד קיים בוידאו.
03:02
So we use some cleverחכם
imageתמונה processingמעבד techniquesטכניקות
53
170520
2995
אנו משתמשים בטכניקות
חכמות לעיבוד תמונה
03:05
to get a very accurateמְדוּיָק measurementמדידה
of the colorצֶבַע at eachכל אחד pixelפיקסל in the videoוִידֵאוֹ,
54
173515
3994
כדי להגיע למדידה מאוד מדוייקת
של הצבע בכל פיקסל בוידאו,
03:09
and then the way the colorצֶבַע
changesשינויים over time,
55
177509
2670
ושל האופן בו הצבע משתנה לאורך זמן,
03:12
and then we amplifyלהגביר those changesשינויים.
56
180179
2693
ובסוף אנו מגבירים את השינויים הללו.
03:14
We make them biggerגדול יותר to createלִיצוֹר those typesסוגים
of enhancedמשופרת videosסרטונים, or magnifiedמוּגדָל videosסרטונים,
57
182872
3980
אנו מגבירים אותם כדי ליצור את
הסרטונים המשופרים, או המוגדלים,
03:18
that actuallyלמעשה showלְהַצִיג us those changesשינויים.
58
186852
2172
שמציגים בפנינו את השינויים.
03:21
But it turnsפונה out we can do that
not just to showלְהַצִיג tinyזָעִיר changesשינויים in colorצֶבַע,
59
189024
4238
אבל מתברר שניתן לעשות זאת לא רק
כדי להראות שינויי צבע זעירים,
03:25
but alsoגַם tinyזָעִיר motionsתנועות,
60
193262
2241
אלא גם תנועות זעירות,
03:27
and that's because the lightאוֹר
that getsמקבל recordedמוּקלָט in our camerasמצלמות
61
195503
3576
וזה כי האור שמצולם במצלמותינו ישתנה
03:31
will changeשינוי not only if the colorצֶבַע
of the objectלְהִתְנַגֵד changesשינויים,
62
199079
2810
לא רק כאשר צבע העצם משתנה,
03:33
but alsoגַם if the objectלְהִתְנַגֵד movesמהלכים.
63
201889
2368
אלא גם כאשר העצם נע.
03:36
So this is my daughterבַּת
when she was about two monthsחודשים oldישן.
64
204257
3636
זו בתי בהיותה בת חודשיים.
03:39
It's a videoוִידֵאוֹ I recordedמוּקלָט
about threeשְׁלוֹשָׁה yearsשנים agoלִפנֵי.
65
207893
2999
זה סרטון שצילמתי לפני כ-3 שנים.
03:42
And as newחָדָשׁ parentsהורים, we all want
to make sure our babiesתינוקות are healthyבָּרִיא,
66
210892
3208
בתור הורים צעירים, כולנו רוצים
לוודא שהתינוקות שלנו בריאים,
03:46
that they're breathingנְשִׁימָה,
that they're aliveבחיים, of courseקוּרס.
67
214100
2542
שהם נושמים, שהם בחיים.
03:48
So I too got one of those babyתִינוֹק monitorsצגים
68
216642
2142
לכן גם אני השגתי
מכשיר ניטור לתינוקות
03:50
so that I could see my daughterבַּת
when she was asleepיָשֵׁן.
69
218784
2469
כדי שאוכל לראות את בתי בעודה ישנה.
03:53
And this is prettyיפה much what you'llאתה see
with a standardתֶקֶן babyתִינוֹק monitorלפקח.
70
221253
3527
וזה בערך מה שתראו
דרך מכשיר ניטור רגיל.
03:56
You can see the baby'sשל התינוק sleepingיָשֵׁן, but
there's not too much informationמֵידָע there.
71
224780
3682
ניתן לראות שהתינוקת ישנה,
אבל גם אין הרבה מידע.
04:00
There's not too much we can see.
72
228474
1604
לא ניתן לראות הרבה.
04:02
Wouldn'tלא it be better,
or more informativeאִינפוֹרמָטִיבִי, or more usefulמוֹעִיל,
73
230078
2824
לא היה יותר טוב או יותר
מועיל או יותר שימושי,
04:04
if insteadבמקום זאת we could look
at the viewנוף like this.
74
232902
2990
אם במקום זה יכולנו לראות תמונה כזו?
04:07
So here I tookלקח the motionsתנועות
and I magnifiedמוּגדָל them 30 timesפִּי,
75
235892
6356
כאן לקחתי את התנועות
והגדלתי אותן פי-30,
04:14
and then I could clearlyבְּבִירוּר see that my
daughterבַּת was indeedאכן aliveבחיים and breathingנְשִׁימָה.
76
242248
3826
ואז יכולתי לראות בבירור
שבתי חיה ונושמת.
04:18
(Laughterצחוק)
77
246074
2253
(צחוק)
04:20
Here is a side-by-sideזה לצד זה comparisonהשוואה.
78
248327
1922
הנה השוואה זו-מול-זו.
04:22
So again, in the sourceמָקוֹר videoוִידֵאוֹ,
in the originalמְקוֹרִי videoוִידֵאוֹ,
79
250249
2483
שוב, בסרטון המקורי
04:24
there's not too much we can see,
80
252732
1636
אין הרבה שאפשר לראות,
04:26
but onceפַּעַם we magnifyלְהַגדִיל the motionsתנועות,
the breathingנְשִׁימָה becomesהופך much more visibleנִרְאֶה.
81
254368
3707
אבל ברגע שמגדילים את התנועות,
הנשימה הופכת לגלויה יותר לעין.
04:30
And it turnsפונה out, there's
a lot of phenomenaתופעות
82
258075
2070
ומתברר שיש המון תופעות
שניתן לגלות ולהגדיל עם
מיקרוסקופ התנועה החדש שלנו.
04:32
we can revealלְגַלוֹת and magnifyלְהַגדִיל
with our newחָדָשׁ motionתְנוּעָה microscopeמִיקרוֹסקוֹפּ.
83
260145
3623
04:35
We can see how our veinsורידים and arteriesעורקים
are pulsingפועם in our bodiesגופים.
84
263768
4564
ניתן לראות כיצד כלי-הדם פועמים בגופנו.
04:40
We can see that our eyesעיניים
are constantlyתָמִיד movingמעבר דירה
85
268332
2628
ניתן לראות שעינינו נעות כל הזמן
04:42
in this wobblyמִתנוֹדֵד motionתְנוּעָה.
86
270960
1887
באופן בלתי יציב.
04:44
And that's actuallyלמעשה my eyeעַיִן,
87
272847
1509
זו העין שלי,
04:46
and again this videoוִידֵאוֹ was takenנלקח
right after my daughterבַּת was bornנוֹלָד,
88
274356
3065
ושוב, סרטון זה צולם
מייד לאחר הולדת בתי,
04:49
so you can see I wasn'tלא היה gettingמקבל
too much sleepלִישׁוֹן. (Laughterצחוק)
89
277421
4202
וניתן לראות שחסרות לי שעות שינה. (צחוק)
04:53
Even when a personאדם is sittingיְשִׁיבָה still,
90
281623
2716
אפילו כשאדם יושב ללא תנועה,
04:56
there's a lot of informationמֵידָע
we can extractלחלץ
91
284339
2044
ניתן לאסוף הרבה מידע
04:58
about theirשֶׁלָהֶם breathingנְשִׁימָה patternsדפוסי,
smallקָטָן facialפַּרצוּפִי expressionsביטויים.
92
286383
3529
לגבי דפוס נשימה
והבעות פנים חולפות.
05:01
Maybe we could use those motionsתנועות
93
289912
1625
ייתכן וניתן יהיה להשתמש
05:03
to tell us something about
our thoughtsמחשבות or our emotionsרגשות.
94
291537
3154
בתנועות הללו כדי לדעת משהו
על מחשבותינו ורגשותינו.
05:06
We can alsoגַם magnifyלְהַגדִיל smallקָטָן
mechanicalמֵכָנִי movementsתנועות,
95
294691
3255
ניתן גם להגדיל תנועות מיכניות זעירות,
05:09
like vibrationsתנודות in enginesמנועים,
96
297946
1555
כגון תנודות של מנועים,
05:11
that can help engineersמהנדסים detectלזהות
and diagnoseלְאַבחֵן machineryמְכוֹנוֹת problemsבעיות,
97
299501
3692
העשויות לסייע למהנדסים
לאתר ולנתח בעיות מכאניות,
05:15
or see how our buildingsבניינים and structuresמבנים
swayלהתנדנד in the windרוּחַ and reactלְהָגִיב to forcesכוחות.
98
303193
4738
או לראות כיצד בניינים ומבנים
מתנודדים ברוח ומגיבים לכוחות.
05:19
Those are all things that our societyחֶברָה
knowsיודע how to measureלִמְדוֹד in variousשׁוֹנִים waysדרכים,
99
307931
4581
אנו יודעים כיצד למדוד את כל
הדברים הללו בדרכים שונות,
05:24
but measuringמדידה those motionsתנועות is one thing,
100
312512
2453
אבל למדוד את התנועות זה דבר אחד,
05:26
and actuallyלמעשה seeingרְאִיָה those
motionsתנועות as they happenלִקְרוֹת
101
314965
2276
ולראות ממש את התנועות בזמן התרחשותן
05:29
is a wholeכֹּל differentשונה thing.
102
317241
2554
זה דבר אחר לחלוטין.
05:31
And ever sinceמאז we discoveredגילה
this newחָדָשׁ technologyטֶכנוֹלוֹגִיָה,
103
319795
3041
ומאז שגילינו טכנולוגיה חדשה זו,
05:34
we madeעָשׂוּי our codeקוד availableזמין onlineבאינטרנט so that
othersאחרים could use and experimentלְנַסוֹת with it.
104
322836
3953
העלנו את קוד התוכנה לרשת כך
שאחרים ישתמשו בו וינסו אותו.
05:38
It's very simpleפָּשׁוּט to use.
105
326789
1875
זה פשוט מאוד להשתמש בו.
05:40
It can work on your ownשֶׁלוֹ videosסרטונים.
106
328664
2044
הוא יכול לעבוד במצלמות שלכם.
05:42
Our collaboratorsמשתפי פעולה at Quantaקוואנטה Researchמחקר
even createdשנוצר this niceנֶחְמָד websiteאתר אינטרנט
107
330708
3193
שותפינו ב-Quanta Research
אפילו יצרו אתר נחמד זה
05:45
where you can uploadלהעלות your videosסרטונים
and processתהליך them onlineבאינטרנט,
108
333901
2678
בו ניתן להעלות סרטונים
ולעבדם באופן מקוון,
05:48
so even if you don't have any experienceניסיון
in computerמַחשֵׁב scienceמַדָע or programmingתִכנוּת,
109
336579
3816
כך שאפילו אם מישהו חסר ניסיון
במדעי מחשב או תיכנות,
05:52
you can still very easilyבְּקַלוּת experimentלְנַסוֹת
with this newחָדָשׁ microscopeמִיקרוֹסקוֹפּ.
110
340395
2936
הוא יכול בקלות רבה להתנסות
עם מיקרוסקופ חדש זה.
05:55
And I'd like to showלְהַצִיג you
just a coupleזוּג of examplesדוגמאות
111
343331
2404
אציג לכם רק כמה דוגמאות
05:57
of what othersאחרים have doneבוצע with it.
112
345735
2735
של מה שאנשים עשו עם זה.
06:00
So this videoוִידֵאוֹ was madeעָשׂוּי by
a YouTubeYouTube userמִשׁתַמֵשׁ calledשקוראים לו Tamezטאמז85.
113
348470
5317
סרטון זה יצר משתמש
יוטיוב בשם Tamez85.
06:05
I don't know who that userמִשׁתַמֵשׁ is,
114
353787
1463
איני יודע מי הוא אותו משתמש,
06:07
but he, or she, used our codeקוד
115
355250
2345
אבל הוא, או היא, השתמשו בתוכנה שלנו
06:09
to magnifyלְהַגדִיל smallקָטָן bellyבֶּטֶן
movementsתנועות duringבְּמַהֲלָך pregnancyהֵרָיוֹן.
116
357595
3715
כדי להגדיל תנועות בטן קטנות בזמן היריון.
06:13
It's kindסוג of creepyמְצַמרֵר.
117
361310
1602
זה קצת מצמרר.
06:14
(Laughterצחוק)
118
362912
1613
(צחוק)
06:16
People have used it to magnifyלְהַגדִיל
pulsingפועם veinsורידים in theirשֶׁלָהֶם handsידיים.
119
364525
4961
אנשים השתמשו בזה כדי להגדיל
כלי-דם פועמים בידיהם.
06:21
And you know it's not realאמיתי scienceמַדָע
unlessאֶלָא אִם you use guineaגינאה pigsחזירים,
120
369486
3782
וכידוע זה לא מדעי עד שמנסים
את זה על שפן-ניסיונות,
06:25
and apparentlyככל הנראה this guineaגינאה pigחֲזִיר
is calledשקוראים לו Tiffanyטיפאני,
121
373268
3390
וכנראה קראו לשפן זה טיפאני,
06:28
and this YouTubeYouTube userמִשׁתַמֵשׁ claimsטוען
it is the first rodentמכרסם on Earthכדור הארץ
122
376658
2949
ומשתמש יוטיוב זה טוען שזהו
המכרסם הראשון בעולם
06:31
that was motion-magnifiedתנועה מוגדל.
123
379607
2688
שתנועותיו עברו הגדלה.
06:34
You can alsoגַם do some artאומנות with it.
124
382295
2188
ניתן לעשות גם קצת אומנות.
06:36
So this videoוִידֵאוֹ was sentנשלח to me
by a designלְעַצֵב studentתלמיד at Yaleייל.
125
384483
3018
סרטון זה נשלח אליי על-ידי
סטודנטית לעיצוב ב-ייל.
06:39
She wanted to see
if there's any differenceהֶבדֵל
126
387501
2137
היא רצתה לבדוק אם יש הבדל
06:41
in the way her classmatesחברים לכיתה moveמהלך \ לזוז \ לעבור.
127
389638
1522
באופן בו חבריה לשיעור נעים.
06:43
She madeעָשׂוּי them all standלַעֲמוֹד still,
and then magnifiedמוּגדָל theirשֶׁלָהֶם motionsתנועות.
128
391160
4209
היא ביקשה מהם לעמוד דום
ואז הגדילה את תנועותיהם.
06:47
It's like seeingרְאִיָה
still picturesתמונות come to life.
129
395369
3378
זה כאילו לראות תמונות
דוממות מקבלות חיים.
06:50
And the niceנֶחְמָד thing with
all those examplesדוגמאות
130
398747
2433
ומה שנחמד בכל הדוגמאות הללו
06:53
is that we had nothing to do with them.
131
401180
2296
הוא שלא היה עלינו לעשות כלום.
06:55
We just providedבתנאי this newחָדָשׁ toolכְּלִי,
a newחָדָשׁ way to look at the worldעוֹלָם,
132
403476
3854
רק סיפקנו את הכלי --
דרך חדשה להביט על העולם,
06:59
and then people find other interestingמעניין,
newחָדָשׁ and creativeיְצִירָתִי waysדרכים of usingמבנה יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוניפים יוני it.
133
407330
5132
ואנשים מצאו דרכים אחרות חדשות,
מעניינות ויצירתיות כדי להשתמש בזה.
07:04
But we didn't stop there.
134
412462
1764
אבל לא עצרנו כאן.
07:06
This toolכְּלִי not only allowsמאפשרים us
to look at the worldעוֹלָם in a newחָדָשׁ way,
135
414226
3251
כלי זה לא רק מאפשר לנו
להביט על העולם בדרך חדשה,
07:09
it alsoגַם redefinesמגדיר מחדש what we can do
136
417477
2368
אלא הוא מגדיר מחדש את מה שניתן לעשות
07:11
and pushesדוחף the limitsגבולות of what
we can do with our camerasמצלמות.
137
419845
3181
ומרחיב את הגבולות של מה
שניתן לעשות עם מצלמותינו.
07:15
So as scientistsמדענים, we startedהתחיל wonderingתוהה,
138
423026
2229
לכן בתור מדענים, התחלנו לשאול את עצמנו,
07:17
what other typesסוגים of physicalגוּפָנִי phenomenaתופעות
produceליצר tinyזָעִיר motionsתנועות
139
425255
3785
אלו עוד תופעות פיזיקליות
יוצרות תנועות זעירות
07:21
that we could now use
our camerasמצלמות to measureלִמְדוֹד?
140
429040
2903
שאפשר יהיה למדוד עם מצלמותינו?
07:23
And one suchכגון phenomenonתופעה
that we focusedמְרוּכָּז on recentlyלאחרונה is soundנשמע.
141
431943
4001
ותופעה אחת כזו שהתמקדנו בה היא קול.
07:27
Soundנשמע, as we all know,
is basicallyבעיקרון changesשינויים
142
435944
2105
קול, כידוע, הוא בעיקרון שינויים
07:30
in airאוויר pressureלַחַץ that
travelלִנְסוֹעַ throughדרך the airאוויר.
143
438049
2183
בלחץ אויר הנעים באויר.
07:32
Those pressureלַחַץ wavesגלים hitמכה objectsחפצים
and they createלִיצוֹר smallקָטָן vibrationsתנודות in them,
144
440232
3621
גלי לחץ הללו פוגעים בעצמים
ויוצרים בהם תנודות זעירות,
07:35
whichאיזה is how we hearלִשְׁמוֹעַ
and how we recordתקליט soundנשמע.
145
443853
2532
וכך אנו שומעים קול ומקליטים אותו.
07:38
But it turnsפונה out that soundנשמע
alsoגַם producesייצור visualחָזוּתִי motionsתנועות.
146
446385
3668
אבל מתברר שהקול יוצר גם תנועות חזותיות.
07:42
Those are motionsתנועות
that are not visibleנִרְאֶה to us
147
450053
2833
אלו הן תנועות הסמויות מהעין
07:44
but are visibleנִרְאֶה to a cameraמַצלֵמָה
with the right processingמעבד.
148
452886
3001
אבל מובחנות על-ידי מצלמה
בעלת כושר עיבוד מתאים.
07:47
So here are two examplesדוגמאות.
149
455887
1573
הנה שתי דוגמאות:
07:49
This is me demonstratingהפגנה
my great singingשִׁירָה skillsמיומנויות.
150
457460
2614
זה אני שמפגין כישורי שירה מרשימים.
07:53
(Singingשִׁירָה)
151
461064
1634
(שר)
07:54
(Laughterצחוק)
152
462698
1436
(צחוק)
07:56
And I tookלקח a high-speedמהירות גבוהה videoוִידֵאוֹ
of my throatגרון while I was hummingזִמזוּם.
153
464134
2986
צילמתי סרטון במהירות גבוהה
של גרוני בעודי שרתי.
07:59
Again, if you stareלבהות at that videoוִידֵאוֹ,
154
467120
1764
שוב, אם מסתכלים על הסרטון,
08:00
there's not too much
you'llאתה be ableיכול to see,
155
468884
2076
לא ניתן לראות הרבה,
08:02
but onceפַּעַם we magnifyלְהַגדִיל the motionsתנועות 100 timesפִּי,
we can see all the motionsתנועות and ripplesאדוות
156
470960
4332
אבל ברגע שמגדילים את התנועות
פי-100, ניתן לראות את כל
08:07
in the neckעורף that are involvedמְעוּרָב
in producingייצור the soundנשמע.
157
475292
3274
התנועות והתנודות בצוואר
הקשורות ביצירת הקול.
08:10
That signalאוֹת is there in that videoוִידֵאוֹ.
158
478566
2740
האות קיים בוידאו.
08:13
We alsoגַם know that singersזמרים
can breakלשבור a wineיַיִן glassזכוכית
159
481306
2670
אנו גם יודעים שזמרים
מסוגלים לשבור כוס יין
08:15
if they hitמכה the correctנכון noteהערה.
160
483976
1463
אם הם עולים על הצליל הנכון.
08:17
So here, we're going to playלְשַׂחֵק a noteהערה
161
485439
1765
הנה, אנו עומדים לנגן צליל
08:19
that's in the resonanceתְהוּדָה
frequencyתדירות of that glassזכוכית
162
487204
2526
שהוא בתדירות התהודה של הכוס
08:21
throughדרך a loudspeakerרַמקוֹל that's nextהַבָּא to it.
163
489730
2048
באמצעות רמקול לידו.
08:23
Onceפַּעַם we playלְשַׂחֵק that noteהערה
and magnifyלְהַגדִיל the motionsתנועות 250 timesפִּי,
164
491778
4419
ברגע שמנגנים את הצליל
ומגבירים את התנועות פי-250,
08:28
we can very clearlyבְּבִירוּר see
how the glassזכוכית vibratesרוטט
165
496197
2338
ניתן לראות בבירור כיצד הכוס
08:30
and resonatesמהדהד in responseתְגוּבָה to the soundנשמע.
166
498535
3570
רוטטת ויוצרת תהודה בתגובה לקול.
08:34
It's not something you're used
to seeingרְאִיָה everyכֹּל day.
167
502105
2420
זה לא משהו שנתקלים בו כל יום.
08:36
But this madeעָשׂוּי us think.
It gaveנתן us this crazyמְטוּרָף ideaרַעְיוֹן.
168
504525
3529
אבל זה גרם לנו לחשוב
והעלה רעיון מטורף.
08:40
Can we actuallyלמעשה invertלַהֲפוֹך this processתהליך
and recoverלְהַחלִים soundנשמע from videoוִידֵאוֹ
169
508054
5608
האם ניתן להפוך את התהליך
ולהפיק קול מוידאו
08:45
by analyzingניתוח the tinyזָעִיר vibrationsתנודות
that soundנשמע wavesגלים createלִיצוֹר in objectsחפצים,
170
513662
4035
על-ידי ניתוח של התנודות הזעירות
שגלי קול יוצרים בעצמים,
08:49
and essentiallyלמעשה convertלהמיר those
back into the soundsקולות that producedמיוצר them.
171
517697
4777
ולהפוך אותן בחזרה לקולות שיצרו אותן?
08:54
In this way, we can turnלפנות
everydayכל יום objectsחפצים into microphonesמיקרופונים.
172
522474
4457
בדרך זו, נוכל להפוך עצמים
רגילים למיקרופונים.
08:58
So that's exactlyבְּדִיוּק what we did.
173
526931
2232
וזה מה שבדיוק עשינו.
09:01
So here'sהנה an emptyריק bagתיק of chipsצ'יפס
that was lyingשֶׁקֶר on a tableשולחן,
174
529163
2816
הנה שקית צ'יפס ריקה המונחת על שולחן,
09:03
and we're going to turnלפנות that
bagתיק of chipsצ'יפס into a microphoneמִיקרוֹפוֹן
175
531979
2825
ואנו נהפוך אותה למיקרופון עלי-ידי
09:06
by filmingהַסרָטָה it with a videoוִידֵאוֹ cameraמַצלֵמָה
176
534804
1591
צילומה במצלמת וידאו
09:08
and analyzingניתוח the tinyזָעִיר motionsתנועות
that soundנשמע wavesגלים createלִיצוֹר in it.
177
536395
3228
וניתוח של התנודות הזעירות
שגלי הקול יוצרים עליה.
09:11
So here'sהנה the soundנשמע
that we playedשיחק in the roomחֶדֶר.
178
539623
2796
זה הקול שניגנו בחדר.
09:14
(Musicמוּסִיקָה: "Maryמרי Had a Little Lambטלה")
179
542419
4434
(מוזיקה)
09:22
And this is a high-speedמהירות גבוהה videoוִידֵאוֹ
we recordedמוּקלָט of that bagתיק of chipsצ'יפס.
180
550007
3025
וזהו וידאו שצולם במהירות
גבוהה מאותה שקית צ'יפס.
09:25
Again it's playingמשחק.
181
553032
1274
הוא מנגן.
09:26
There's no chanceהִזדַמְנוּת you'llאתה be ableיכול
to see anything going on in that videoוִידֵאוֹ
182
554306
3342
אין סיכוי שתצליחו לראות
שקורה משהו בתוך הוידאו
09:29
just by looking at it,
183
557648
1058
אך ורק מהצפייה בו,
09:30
but here'sהנה the soundנשמע we were ableיכול
to recoverלְהַחלִים just by analyzingניתוח
184
558706
2984
אבל הנה הקול שהצלחנו להפיק רק מאנליזה
09:33
the tinyזָעִיר motionsתנועות in that videoוִידֵאוֹ.
185
561690
2183
של התנודות הזעירות באותו וידאו.
09:35
(Musicמוּסִיקָה: "Maryמרי Had a Little Lambטלה")
186
563873
2809
(מוזיקה)
09:52
I call it -- Thank you.
187
580985
1486
תודה.
09:54
(Applauseתְשׁוּאוֹת)
188
582471
5225
(מחיאות כפיים)
10:01
I call it the visualחָזוּתִי microphoneמִיקרוֹפוֹן.
189
589878
2345
אני קורא לזה מיקרופון חזותי.
10:04
We actuallyלמעשה extractלחלץ audioשֶׁמַע signalsאותות
from videoוִידֵאוֹ signalsאותות.
190
592223
3390
בעצם הפקנו קול מאותות וידאו
10:07
And just to give you a senseלָחוּשׁ
of the scaleסוּלָם of the motionsתנועות here,
191
595613
3181
ורק כדי לתת מושג על גודל התנודות כאן,
10:10
a prettyיפה loudבְּקוֹל רָם soundנשמע will causeגורם that bagתיק
of chipsצ'יפס to moveמהלך \ לזוז \ לעבור lessפָּחוּת than a micrometerמִיקרוֹמֶטֶר.
192
598799
5336
קול די חזק יגרום לשקית
הצ'יפס לנוע פחות ממיקרומטר.
10:16
That's one thousandthאָלְפִּית of a millimeterמִילִימֶטֶר.
193
604135
2739
שזה אלפית המילימטר.
10:18
That's how tinyזָעִיר the motionsתנועות are
that we are now ableיכול to pullמְשׁוֹך out
194
606874
3561
עד כדי כך קטנות התנועות
שאנו מסוגלים היום להפיק
10:22
just by observingהתבוננות how lightאוֹר
bouncesמקפץ off objectsחפצים
195
610435
3243
רק מצפייה באור המוחזר מעצמים
10:25
and getsמקבל recordedמוּקלָט by our camerasמצלמות.
196
613678
2136
והמוקלט במצלמותינו.
10:27
We can recoverלְהַחלִים soundsקולות
from other objectsחפצים, like plantsצמחים.
197
615814
3250
אנו מסוגלים להפיק קול
מעצמים אחרים, כמו צמחים.
10:31
(Musicמוּסִיקָה: "Maryמרי Had a Little Lambטלה")
198
619064
6316
(מוזיקה)
10:39
And we can recoverלְהַחלִים speechנְאוּם as well.
199
627214
1997
כמו-כן אנו גם מסוגלים להפיק דיבור.
10:41
So here'sהנה a personאדם speakingמדבר in a roomחֶדֶר.
200
629211
2577
הנה אדם המדבר בחדר.
10:43
Voiceקוֹל: Maryמרי had a little lambטלה
whoseשל מי fleeceצֶמֶר was whiteלבן as snowשֶׁלֶג,
201
631788
4203
קול: למרי היה טלה קטן
שהצמר שלו היה לבן כשלג,
10:47
and everywhereבכל מקום that Maryמרי wentהלך,
that lambטלה was sure to go.
202
635991
4230
ולכל מקום שמרי הלכה,
הטלה היה הולך אחריה.
10:52
Michaelמיכאל Rubinsteinרובינשטיין: And here'sהנה
that speechנְאוּם again recoveredהתאושש
203
640221
2759
מייקל רובינשטיין: וזהו אותו דיבור שהופק
10:54
just from this videoוִידֵאוֹ
of that sameאותו bagתיק of chipsצ'יפס.
204
642980
3274
מהוידאו מאותה שקית צ'יפס.
10:58
Voiceקוֹל: Maryמרי had a little lambטלה
whoseשל מי fleeceצֶמֶר was whiteלבן as snowשֶׁלֶג,
205
646254
4831
קול: למרי היה טלה קטן
שהצמר שלו היה לבן כשלג,
11:03
and everywhereבכל מקום that Maryמרי wentהלך,
that lambטלה was sure to go.
206
651085
4859
ולכל מקום שמרי הלכה,
הטלה היה הולך אחריה.
11:07
MRאדון: We used "Maryמרי Had a Little Lambטלה"
207
655944
2346
מ.ר.: השתמשנו במילים הללו
11:10
because those are said to be
the first wordsמילים
208
658290
2123
כי אומרים שאלו היו המילים הראשונות
11:12
that Thomasתומאס Edisonאדיסון spokeדיבר
into his phonographפָּטֵיפוֹן in 1877.
209
660413
4161
שתומאס אדיסון אמר לתוך הפונוגרף ב-1877.
11:16
It was one of the first soundנשמע
recordingהקלטה devicesהתקנים in historyהִיסטוֹרִיָה.
210
664574
3228
זה היה אחד ממכשירי ההקלטה
הראשונים בהיסטוריה.
11:19
It basicallyבעיקרון directedמְכוּוָן the soundsקולות
ontoעַל גַבֵּי a diaphragmדִיאָפרַגמָה
211
667802
3327
בעיקרון, הוא הסיט את
הקולות אל עבר דיאפרגמה
11:23
that vibratedרטט a needleמַחַט that essentiallyלמעשה
engravedחָרוּט the soundנשמע on tinfoilנייר אלומיניום
212
671129
4079
שהרטיטה מחט אשר חרטה
את הקול על גבי נייר כסף
11:27
that was wrappedעָטוּף around the cylinderצִילִינדֶר.
213
675208
2275
שהיה מלופף סביב גליל.
11:29
Here'sהנה a demonstrationהפגנה of recordingהקלטה and
replayingמשחק חוזר soundנשמע with Edison'sאדיסון phonographפָּטֵיפוֹן.
214
677483
5943
הנה הדגמה של הקלטה וניגון
של קול עם הפונוגרף של אדיסון.
11:35
(Videoוִידֵאוֹ) Voiceקוֹל: Testingבדיקה,
testingבדיקה, one two threeשְׁלוֹשָׁה.
215
683426
3020
קול (וידאו): בדיקה, בדיקה -- אחת, שתיים, שלוש.
11:38
Maryמרי had a little lambטלה
whoseשל מי fleeceצֶמֶר was whiteלבן as snowשֶׁלֶג,
216
686446
3413
למרי היה טלה קטן
שהצמר שלו היה לבן כשלג,
11:41
and everywhereבכל מקום that Maryמרי wentהלך,
the lambטלה was sure to go.
217
689859
3669
ולכל מקום שמרי הלכה,
הטלה היה הולך אחריה.
11:45
Testingבדיקה, testingבדיקה, one two threeשְׁלוֹשָׁה.
218
693528
2740
בדיקה, בדיקה -- אחת, שתיים, שלוש.
11:48
Maryמרי had a little lambטלה
whoseשל מי fleeceצֶמֶר was whiteלבן as snowשֶׁלֶג,
219
696268
4156
למרי היה טלה קטן
שהצמר שלו היה לבן כשלג,
11:52
and everywhereבכל מקום that Maryמרי wentהלך,
the lambטלה was sure to go.
220
700424
5224
ולכל מקום שמרי הלכה,
הטלה היה הולך אחריה.
11:57
MRאדון: And now, 137 yearsשנים laterיותר מאוחר,
221
705648
4017
מ.ר.: והיום, 137 שנה אחרי,
12:01
we're ableיכול to get soundנשמע
in prettyיפה much similarדוֹמֶה qualityאיכות
222
709665
4087
אנו יכולים להפיק קול באותה איכות
12:05
but by just watchingצופה objectsחפצים
vibrateלְנַדְנֵד to soundנשמע with camerasמצלמות,
223
713752
4079
רק על-ידי צפייה בעצמים
הרוטטים מקול בעזרת מצלמות,
12:09
and we can even do that when the cameraמַצלֵמָה
224
717831
1934
וניתן לעשות זאת אפילו כאשר
12:11
is 15 feetרגל away from the objectלְהִתְנַגֵד,
behindמֵאָחוֹר soundproofאָטִים קוֹל glassזכוכית.
225
719765
4234
המצלמה נמצאת במרחק 5 מטר מהעצם,
מאחורי זכוכית חסינת רעש.
12:15
So this is the soundנשמע that we were
ableיכול to recoverלְהַחלִים in that caseמקרה.
226
723999
3220
ובכן, זה הקול שאנו מסוגלים
להפיק במקרה כזה.
12:19
Voiceקוֹל: Maryמרי had a little lambטלה
whoseשל מי fleeceצֶמֶר was whiteלבן as snowשֶׁלֶג,
227
727219
5294
קול: למרי היה טלה קטן
שהצמר שלו היה לבן כשלג,
12:24
and everywhereבכל מקום that Maryמרי wentהלך,
the lambטלה was sure to go.
228
732513
4759
ולכל מקום שמרי הלכה,
הטלה היה הולך אחריה.
12:29
MRאדון: And of courseקוּרס, surveillanceהַשׁגָחָה is
the first applicationיישום that comesבא to mindאכפת.
229
737404
3630
מ.ר.: וכמובן, ריגול זה הדבר
הראשון שעולה על הדעת.
12:33
(Laughterצחוק)
230
741034
2995
(צחוק)
12:36
But it mightאולי actuallyלמעשה be usefulמוֹעִיל
for other things as well.
231
744029
4056
אבל למעשה זה יכול להיות
שימושי גם לדברים אחרים.
12:40
Maybe in the futureעתיד, we'llטוֹב be ableיכול
to use it, for exampleדוגמא,
232
748085
2840
אולי בעתיד, נוכל להשתמש בזה לדוגמא,
12:42
to recoverלְהַחלִים soundנשמע acrossלְרוֹחָב spaceמֶרחָב,
233
750925
2252
להפיק קולות מהרחק בחלל,
12:45
because soundנשמע can't travelלִנְסוֹעַ
in spaceמֶרחָב, but lightאוֹר can.
234
753177
3576
כי קול אינו יכול לנוע בחלל, אבל אור כן.
12:48
We'veללא שם: יש לנו only just begunהתחיל exploringחקר
235
756753
2404
רק התחלנו לגלות
12:51
other possibleאפשרי usesשימו
for this newחָדָשׁ technologyטֶכנוֹלוֹגִיָה.
236
759157
3019
שימושים אפשריים אחרים
לטכנולוגיה חדשה זו.
12:54
It letsמאפשר us see physicalגוּפָנִי processesתהליכים
that we know are there
237
762176
2832
היא מאפשרת לנו לראות תהליכים
פיזיקליים שאנו יודעים שהם קיימים
12:57
but that we'veיש לנו never been ableיכול
to see with our ownשֶׁלוֹ eyesעיניים untilעד now.
238
765008
3556
אבל מעולם לא היינו מסוגלים
לראותם בעיניים שלנו עד עכשיו.
13:00
This is our teamקְבוּצָה.
239
768564
1204
זהו הצוות שלנו.
13:01
Everything I showedparagraphs you todayהיום
is a resultתוֹצָאָה of a collaborationשיתוף פעולה
240
769768
2879
כל מה שהראיתי לכם היום
הוא תוצאה של שיתוף-פעולה
13:04
with this great groupקְבוּצָה
of people you see here,
241
772647
2191
עם קבוצה נהדרת זו של אנשים,
13:06
and I encourageלְעוֹדֵד you and welcomeברוך הבא you
to checkלבדוק out our websiteאתר אינטרנט,
242
774838
3167
ואני מעודד אתכם וקורא לכם לבקר באתרנו,
13:10
try it out yourselfעַצמְךָ,
243
778005
1446
ולנסות את זה בעצמכם,
13:11
and joinלְהִצְטַרֵף us in exploringחקר
this worldעוֹלָם of tinyזָעִיר motionsתנועות.
244
779451
2972
ולהצטרף אלינו לגילוי
עולם של תנועות זעירות.
13:14
Thank you.
245
782423
1625
תודה.
13:16
(Applauseתְשׁוּאוֹת)
246
784048
1254
(מחיאות כפיים)
Translated by Yubal Masalker
Reviewed by Ido Dekkers

▲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