TEDxBeaconStreet
Michael Rubinstein: See invisible motion, hear silent sounds
Michael Rubinstein: Nhìn những chuyển động vô hình, nghe những âm thanh câm lặng. Tuyệt vời? Đáng sợ? Chúng ta không thể quyết định được
Filmed:
Readability: 4.1
2,075,056 views
Làm quen với " kính hiển vi đo chuyển động", một công cụ xử lý video giúp cho ta thấy được những sự thay đổi thuộc về chuyển động và màu sắc mà mắt thường không thể thấy được. Nhà nghiên cứu hình ảnh Micheal Rubinstein trình chiếu những đoạn clip cho thấy cách công nghệ này có thể theo dõi mạch và nhịp tim chỉ từ một phần của đoạn phim. Xem anh ấy tái tạo lại một cuộc trò chuyện bằng cách khuếch đại những chuyển động từ sóng âm thanh bật khỏi một túi khoai tây chiên. Đối với các ứng dụng đầy cảm hứng và đe dọa của công nghệ này, bạn phải tận mắt thấy để tin.
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.
00:13
So over the past few centuries,
microscopes have revolutionized our world.
microscopes have revolutionized our world.
0
1114
7492
Trong vài thế kỉ qua,
kính hiển vi đã cách mạng hoá thế giới.
kính hiển vi đã cách mạng hoá thế giới.
00:21
They revealed to us a tiny world
of objects, life and structures
of objects, life and structures
1
9036
5216
Cho chúng ta thấy thế giới nhỏ bé
của vật thể, cuộc sống, cấu trúc
của vật thể, cuộc sống, cấu trúc
00:26
that are too small for us
to see with our naked eyes.
to see with our naked eyes.
2
14252
2906
những vật quá nhỏ để nhìn bằng mắt thường.
00:29
They are a tremendous contribution
to science and technology.
to science and technology.
3
17158
3019
Chúng đóng vai trò to lớn
trong khoa học và công nghệ.
trong khoa học và công nghệ.
00:32
Today I'd like to introduce you
to a new type of microscope,
to a new type of microscope,
4
20177
3227
Hôm nay tôi sẽ giới thiệu với các bạn
một loại kính hiển vi mới,
một loại kính hiển vi mới,
00:35
a microscope for changes.
5
23404
2578
kính hiển vi cho những biến đổi.
00:37
It doesn't use optics
like a regular microscope
like a regular microscope
6
25982
2902
Nó không dùng quang học
như những kính hiển vi thông thường
như những kính hiển vi thông thường
00:40
to make small objects bigger,
7
28884
1997
để làm những vật nhỏ lớn hơn,
00:42
but instead it uses a video camera
and image processing
and image processing
8
30881
4376
thay vào đó, nó dùng máy quay video
và xử lý hình ảnh
và xử lý hình ảnh
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
để cho ta thấy những chuyển động nhỏ nhất
và sự thay đổi màu sắc của người và vật,
và sự thay đổi màu sắc của người và vật,
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
những thay đổi mà ta không thể nhìn thấy
bằng mắt thường.
bằng mắt thường.
00:56
And it lets us look at our world
in a completely new way.
in a completely new way.
11
44355
4120
Và cho ta nhìn thế giới
theo một cách hoàn toàn khác.
theo một cách hoàn toàn khác.
01:00
So what do I mean by color changes?
12
48475
1910
Ý tôi là gì khi nói thay đổi màu sắc?
01:02
Our skin, for example,
changes its color very slightly
changes its color very slightly
13
50385
2832
ví dụ, da của chúng ta
thay đổi màu sắc không đáng kể
thay đổi màu sắc không đáng kể
01:05
when the blood flows under it.
14
53217
1997
khi máu chảy dưới nó.
01:07
That change is incredibly subtle,
15
55214
2397
Sự thay đổi này vô cùng khó thấy,
01:09
which is why, when you
look at other people,
look at other people,
16
57611
2063
vì vậy, khi bạn nhìn người khác,
01:11
when you look at the person
sitting next to you,
sitting next to you,
17
59674
2251
hay nhìn người ngồi cạnh bạn,
01:13
you don't see their skin
or their face changing color.
or their face changing color.
18
61925
3575
bạn không thấy da hoặc mặt của họ
thay đổi màu sắc.
thay đổi màu sắc.
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
Khi chúng ta xem hình ảnh của Steve ở đây,
nó như một ảnh tĩnh,
nó như một ảnh tĩnh,
01:21
but once we look at this video
through our new, special microscope,
through our new, special microscope,
20
69860
3860
nhưng khi chúng ta xem video bằng
kính hiển vi đặc biệt của chúng tôi
kính hiển vi đặc biệt của chúng tôi
01:25
suddenly we see
a completely different image.
a completely different image.
21
73720
2600
đột nhiên ta thấy
một hình ảnh hoàn toàn khác.
một hình ảnh hoàn toàn khác.
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
Chúng ta thấy những thay đổi nhỏ
của màu sắc trên da Steve,
của màu sắc trên da Steve,
01:32
magnified 100 times
so that they become visible.
so that they become visible.
23
80250
4436
được phóng đại 100 lần
vì vậy chúng trở lên hữu hình.
vì vậy chúng trở lên hữu hình.
01:36
We can actually see a human pulse.
24
84686
3267
Chúng ta thậm chí có thể thấy mạch đập.
01:39
We can see how fast
Steve's heart is beating,
Steve's heart is beating,
25
87953
3227
Chúng ta có thể thấy tim của Steve
đập nhanh mức nào,
đập nhanh mức nào,
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
không những thế còn có thể thấy
cách mà máu chảy trên mặt anh ấy.
cách mà máu chảy trên mặt anh ấy.
01:48
And we can do that not just
to visualize the pulse,
to visualize the pulse,
27
96544
2631
Chúng tôi làm vậy
không chỉ để thấy mạch đập,
không chỉ để thấy mạch đập,
01:51
but also to actually
recover our heart rates,
recover our heart rates,
28
99175
3471
mà còn để biết nhịp tim của chúng ta,
01:54
and measure our heart rates.
29
102646
1793
và đo nhịp tim chúng ta.
01:56
And we can do it with regular cameras
and without touching the patients.
and without touching the patients.
30
104439
4453
Chúng tôi có thể đo với camera thường
và không cần chạm vào người bệnh.
và không cần chạm vào người bệnh.
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
Đây là mạch đập và nhịp tim
chúng tôi thu được từ em bé mới sinh
chúng tôi thu được từ em bé mới sinh
02:06
from a video we took
with a regular DSLR camera,
with a regular DSLR camera,
32
114509
2881
từ video chúng tôi quay
với máy quay DSLR thông thường,
với máy quay DSLR thông thường,
02:09
and the heart rate measurement we get
33
117390
1816
và nhịp tim chúng tôi đo được
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
đúng với nhịp hiển thị trên màn hình
chuẩn trong bệnh viện.
chuẩn trong bệnh viện.
02:16
And it doesn't even have to be
a video we recorded.
a video we recorded.
35
124017
2642
Và thậm chí không cần là video
mà chúng tôi quay được.
mà chúng tôi quay được.
02:18
We can do it essentially
with other videos as well.
with other videos as well.
36
126659
2995
Về cơ bản chúng tôi có thể làm
với những video khác.
với những video khác.
02:21
So I just took a short clip
from "Batman Begins" here
from "Batman Begins" here
37
129654
3901
Vì vậy tôi lấy một đoạn clip ngắn
trong "Batman Begins" ở đây
trong "Batman Begins" ở đây
02:25
just to show Christian Bale's pulse.
38
133555
1904
để xem mạch của Christina Bale
02:27
(Laughter)
39
135459
1822
(Tiếng cười)
02:29
And you know, presumably
he's wearing makeup,
he's wearing makeup,
40
137281
2123
và có lẽ anh ta được trang điểm,
02:31
the lighting here is kind of challenging,
41
139404
1953
ánh sáng ở đây là một trở ngại
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
nhưng chúng tôi vẫn có thể tách được
mạch của anh ấy
mạch của anh ấy
02:36
and show it quite well.
43
144308
2018
và cho các bạn thấy tương đối rõ.
02:38
So how do we do all that?
44
146326
1920
Vậy tại sao chúng tôi làm vậy?
02:40
We basically analyze the changes
in the light that are recorded
in the light that are recorded
45
148246
4598
Cơ bản, chúng tôi phân tích sự thay đổi
trong ánh sáng mà chúng tôi quay được
trong ánh sáng mà chúng tôi quay được
02:44
at every pixel in the video over time,
46
152844
2271
đến từng pixel trong video,
02:47
and then we crank up those changes.
47
155115
1798
và phóng đại chúng lên
02:48
We make them bigger
so that we can see them.
so that we can see them.
48
156913
2162
Làm chúng rõ hơn để ta có thể thấy chúng.
02:51
The tricky part is that those signals,
49
159075
1902
Phần khó là những tín hiệu
02:52
those changes that we're after,
are extremely subtle,
are extremely subtle,
50
160977
2933
thay đổi rất tinh vi
02:55
so we have to be very careful
when you try to separate them
when you try to separate them
51
163910
2779
vậy chúng ta phải rất cẩn thận
khi cố tách chúng
khi cố tách chúng
02:58
from noise that always exists in videos.
52
166689
3831
khỏi phần nhiễu luôn có trong video
03:02
So we use some clever
image processing techniques
image processing techniques
53
170520
2995
Chúng tôi sử dụng một số kỹ thuật
sử lý hình ảnh thông minh
sử lý hình ảnh thông minh
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
để có được đo đạc chính xác của màu sắc
đến từng pixel trong video,
đến từng pixel trong video,
03:09
and then the way the color
changes over time,
changes over time,
55
177509
2670
và sau đó là cách màu sắc thay đổi
theo thời gian,
theo thời gian,
03:12
and then we amplify those changes.
56
180179
2693
sau đó chúng tôi khuếch đại
những thay đổi đó.
những thay đổi đó.
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
Làm chúng lớn hơn để tạo ra những video
được phóng đại
được phóng đại
03:18
that actually show us those changes.
58
186852
2172
cho chúng ta thấy những thay đổi.
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
Nhưng hoá ra chúng tôi không chỉ có thể
cho thấy sự thay đổi nhỏ trong màu sắc,
cho thấy sự thay đổi nhỏ trong màu sắc,
03:25
but also tiny motions,
60
193262
2241
mà còn cả sự thay đổi nhỏ
trong chuyển động,
trong chuyển động,
03:27
and that's because the light
that gets recorded in our cameras
that gets recorded in our cameras
61
195503
3576
và bởi vì ánh sáng được quay lại
trong camera
trong camera
03:31
will change not only if the color
of the object changes,
of the object changes,
62
199079
2810
thay đổi không chỉ khi màu sắc
của vật thể thay đổi,
của vật thể thay đổi,
03:33
but also if the object moves.
63
201889
2368
mà còn khi vật thể chuyển động.
03:36
So this is my daughter
when she was about two months old.
when she was about two months old.
64
204257
3636
Đây là con gái của tôi khi cô bé khoảng
hai tháng tuổi.
hai tháng tuổi.
03:39
It's a video I recorded
about three years ago.
about three years ago.
65
207893
2999
Đây là video tôi quay được khoảng
ba năm trước.
ba năm trước.
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
Và như những người bố mẹ trẻ, chúng tôi
muốn chắc là con chúng tôi khoẻ mạnh,
muốn chắc là con chúng tôi khoẻ mạnh,
03:46
that they're breathing,
that they're alive, of course.
that they're alive, of course.
67
214100
2542
rằng chúng đang thở,
dĩ nhiên là đang sống.
dĩ nhiên là đang sống.
03:48
So I too got one of those baby monitors
68
216642
2142
Vậy tôi cũng có thiết bị
theo dõi em bé
theo dõi em bé
03:50
so that I could see my daughter
when she was asleep.
when she was asleep.
69
218784
2469
để tôi có thể thấy con gái
khi bé đang ngủ.
khi bé đang ngủ.
03:53
And this is pretty much what you'll see
with a standard baby monitor.
with a standard baby monitor.
70
221253
3527
Đây là những gì bạn thấy
với thiết bị theo dõi em bé chuẩn.
với thiết bị theo dõi em bé chuẩn.
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
Bạn có thể thấy bé đang ngủ, nhưng
không có nhiều thông tin.
không có nhiều thông tin.
04:00
There's not too much we can see.
72
228474
1604
Không thể thấy nhiều ở đây.
04:02
Wouldn't it be better,
or more informative, or more useful,
or more informative, or more useful,
73
230078
2824
Không phải sẽ tốt hơn, nhiều thông tin hơn
hữu dụng hơn,
hữu dụng hơn,
04:04
if instead we could look
at the view like this.
at the view like this.
74
232902
2990
nếu thay vào đó chúng ta có thể nhìn thấy
cảnh như thế này.
cảnh như thế này.
04:07
So here I took the motions
and I magnified them 30 times,
and I magnified them 30 times,
75
235892
6356
Ở đây, tôi ghi lại chuyển động và
phóng đại chúng lên 30 lần,
phóng đại chúng lên 30 lần,
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
sau đó tôi có thể thấy rõ con gái tôi
đúng là đang sống và đang thở.
đúng là đang sống và đang thở.
04:18
(Laughter)
77
246074
2253
(Tiếng cười)
04:20
Here is a side-by-side comparison.
78
248327
1922
Đây là so sánh
04:22
So again, in the source video,
in the original video,
in the original video,
79
250249
2483
Một lần nữa, trong video gốc,
04:24
there's not too much we can see,
80
252732
1636
không có nhiều thứ ta có thể thấy,
04:26
but once we magnify the motions,
the breathing becomes much more visible.
the breathing becomes much more visible.
81
254368
3707
nhưng khi phóng đại chuyển động,
nhịp thở trở lên dẽ thấy hơn.
nhịp thở trở lên dẽ thấy hơn.
04:30
And it turns out, there's
a lot of phenomena
a lot of phenomena
82
258075
2070
và thành ra, có nhiều hiện tượng
04:32
we can reveal and magnify
with our new motion microscope.
with our new motion microscope.
83
260145
3623
chúng ta có thể phát hiện và phóng đại
với kinh hiển vi chuyển động mới này.
với kinh hiển vi chuyển động mới này.
04:35
We can see how our veins and arteries
are pulsing in our bodies.
are pulsing in our bodies.
84
263768
4564
Chúng ta có thể thấy động mạch và tĩnh
mạch hoạt động trong người chúng ta.
mạch hoạt động trong người chúng ta.
04:40
We can see that our eyes
are constantly moving
are constantly moving
85
268332
2628
Có thể thấy mắt của chúng ta
không ngừng
không ngừng
04:42
in this wobbly motion.
86
270960
1887
chuyển động hỗn độn
04:44
And that's actually my eye,
87
272847
1509
Và đây là mắt tôi
04:46
and again this video was taken
right after my daughter was born,
right after my daughter was born,
88
274356
3065
và video này cũng được quay ngay sau khi
con gái tôi ra đời
con gái tôi ra đời
04:49
so you can see I wasn't getting
too much sleep. (Laughter)
too much sleep. (Laughter)
89
277421
4202
các bạn có thể thấy tôi không ngủ nhiều
(tiếng cười)
(tiếng cười)
04:53
Even when a person is sitting still,
90
281623
2716
Thậm chí khi một người ngồi bất động,
04:56
there's a lot of information
we can extract
we can extract
91
284339
2044
chúng ta cũng có thể thấy được nhiều thứ
04:58
about their breathing patterns,
small facial expressions.
small facial expressions.
92
286383
3529
như nhịp thở, những biểu hiện nhỏ
trên mặt.
trên mặt.
05:01
Maybe we could use those motions
93
289912
1625
Có thể dùng những chuyển động này
05:03
to tell us something about
our thoughts or our emotions.
our thoughts or our emotions.
94
291537
3154
để cho ta biết về suy nghĩ và cảm xúc.
05:06
We can also magnify small
mechanical movements,
mechanical movements,
95
294691
3255
Chúng ta có thể phóng đại chuyển động
cơ học,
cơ học,
05:09
like vibrations in engines,
96
297946
1555
như dao động của động cơ,
05:11
that can help engineers detect
and diagnose machinery problems,
and diagnose machinery problems,
97
299501
3692
điều đó có thể giúp kỹ sư xác định và
chuẩn đoán vấn đề của thiết bị,
chuẩn đoán vấn đề của thiết bị,
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
hoặc xem các toà nhà và công trình lắc lư
trong gió và phản ứng với lực tác động.
trong gió và phản ứng với lực tác động.
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
Những thứ đó xã hội chúng ta biết nhiều
cách khác để đo,
cách khác để đo,
05:24
but measuring those motions is one thing,
100
312512
2453
nhưng đo những chuyển động cũng là
một cách,
một cách,
05:26
and actually seeing those
motions as they happen
motions as they happen
101
314965
2276
thực tế, xem những chuyển động khi chúng
diễn ra
diễn ra
05:29
is a whole different thing.
102
317241
2554
là một việc hoàn toàn khác.
05:31
And ever since we discovered
this new technology,
this new technology,
103
319795
3041
Và từ khi chúng tôi tìm ra công nghệ này,
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
chúng tôi đưa chúng lên mạng để người khác
có thể dùng và trải nghiệm.
có thể dùng và trải nghiệm.
05:38
It's very simple to use.
105
326789
1875
Nó rất dễ sử dụng.
05:40
It can work on your own videos.
106
328664
2044
Nó có thể chạy trên video của các bạn.
05:42
Our collaborators at Quanta Research
even created this nice website
even created this nice website
107
330708
3193
Cộng tác viên của chúng tôi ở Quanta
Research còn tạo một trang web
Research còn tạo một trang web
05:45
where you can upload your videos
and process them online,
and process them online,
108
333901
2678
Nơi bạn có thể đăng video và thực hiện
chúng trực tuyến,
chúng trực tuyến,
05:48
so even if you don't have any experience
in computer science or programming,
in computer science or programming,
109
336579
3816
thậm chí bạn không có kinh nghiệm làm việc
với công nghệ thông tin hay lập trình,
với công nghệ thông tin hay lập trình,
05:52
you can still very easily experiment
with this new microscope.
with this new microscope.
110
340395
2936
bạn vẫn có thể trải nghiệm dễ dàng
với kính hiển vi mới này.
với kính hiển vi mới này.
05:55
And I'd like to show you
just a couple of examples
just a couple of examples
111
343331
2404
Và tôi muốn cho quý vị xem một số ví dụ
05:57
of what others have done with it.
112
345735
2735
những gì mà mọi người làm với nó.
06:00
So this video was made by
a YouTube user called Tamez85.
a YouTube user called Tamez85.
113
348470
5317
Video này làm bởi người dùng Youtube
có tên Tamez85.
có tên Tamez85.
06:05
I don't know who that user is,
114
353787
1463
Tôi không biết người này,
06:07
but he, or she, used our code
115
355250
2345
nhưng anh ấy hoặc cô ấy sử dụng
mã của chúng tôi
mã của chúng tôi
06:09
to magnify small belly
movements during pregnancy.
movements during pregnancy.
116
357595
3715
để phóng đại những chuyển động nhỏ ở bụng
trong quá trình mang thai.
trong quá trình mang thai.
06:13
It's kind of creepy.
117
361310
1602
Hơi nổi da gà.
06:14
(Laughter)
118
362912
1613
(Tiếng cười)
06:16
People have used it to magnify
pulsing veins in their hands.
pulsing veins in their hands.
119
364525
4961
Mọi người dùng nó để phóng đại mạch ở tay.
06:21
And you know it's not real science
unless you use guinea pigs,
unless you use guinea pigs,
120
369486
3782
Và bạn biết đây không phải là khoa học
thực sự nếu bạn không sử dụng con Bọ,
thực sự nếu bạn không sử dụng con Bọ,
06:25
and apparently this guinea pig
is called Tiffany,
is called Tiffany,
121
373268
3390
và có vẻ như chú Bọ này tên là Tiffany
06:28
and this YouTube user claims
it is the first rodent on Earth
it is the first rodent on Earth
122
376658
2949
chủ video cho rằng nó loài động vật
gặm nhấm đầu tiên trái đất
gặm nhấm đầu tiên trái đất
06:31
that was motion-magnified.
123
379607
2688
được phóng đại chuyển động .
06:34
You can also do some art with it.
124
382295
2188
Bạn có thể làm nó nghệ thuật hơn.
06:36
So this video was sent to me
by a design student at Yale.
by a design student at Yale.
125
384483
3018
Video được gửi từ một sinh viên
chuyên ngành thiết kế ở Yale.
chuyên ngành thiết kế ở Yale.
06:39
She wanted to see
if there's any difference
if there's any difference
126
387501
2137
Cô ấy muốn xem xem có bất kì khác biệt gì
06:41
in the way her classmates move.
127
389638
1522
trong cử động của bạn cùng lớp
06:43
She made them all stand still,
and then magnified their motions.
and then magnified their motions.
128
391160
4209
Cô yêu cầu họ đứng yên sau đó phóng đại
chuyển động của họ.
chuyển động của họ.
06:47
It's like seeing
still pictures come to life.
still pictures come to life.
129
395369
3378
Giống như xem những bức ảnh tĩnh trở nên
sống động.
sống động.
06:50
And the nice thing with
all those examples
all those examples
130
398747
2433
Và điều tuyệt vời với những ví dụ trên
06:53
is that we had nothing to do with them.
131
401180
2296
là chúng tôi không có gì để làm với chúng.
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
Chúng tôi chỉ cung cấp công cụ mới,
cách nhìn thế giới mới,
cách nhìn thế giới mới,
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
sau đó mọi người thấy những cách sử dụng
thú vị, mới và sáng tạo hơn.
thú vị, mới và sáng tạo hơn.
07:04
But we didn't stop there.
134
412462
1764
Nhưng chúng tôi không dừng lại ở đó.
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
Công cụ này không chỉ cho phép chúng ta
nhìn thế giới theo cách mới,
nhìn thế giới theo cách mới,
07:09
it also redefines what we can do
136
417477
2368
nó còn xác định lại việc chúng ta
có thể làm
có thể làm
07:11
and pushes the limits of what
we can do with our cameras.
we can do with our cameras.
137
419845
3181
đẩy lùi giới hạn của những việc
chúng ta có thể làm với máy quay.
chúng ta có thể làm với máy quay.
07:15
So as scientists, we started wondering,
138
423026
2229
Như những nhà khoa học, chúng bắt đầu
tự hỏi,
tự hỏi,
07:17
what other types of physical phenomena
produce tiny motions
produce tiny motions
139
425255
3785
hiện tượng vật lý nào nữa cũng tạo
ra những chuyển động nhỏ
ra những chuyển động nhỏ
07:21
that we could now use
our cameras to measure?
our cameras to measure?
140
429040
2903
mà chúng tôi có thể dùng máy quay để đo?
07:23
And one such phenomenon
that we focused on recently is sound.
that we focused on recently is sound.
141
431943
4001
Một trong những hiện tượng mà chúng tôi
tập trung nghiên cứu gần đây là âm thanh.
tập trung nghiên cứu gần đây là âm thanh.
07:27
Sound, as we all know,
is basically changes
is basically changes
142
435944
2105
Âm thanh, như chúng ta biết là thay đổi
07:30
in air pressure that
travel through the air.
travel through the air.
143
438049
2183
trong khí áp khi
di chuyển trong không khí.
di chuyển trong không khí.
07:32
Those pressure waves hit objects
and they create small vibrations in them,
and they create small vibrations in them,
144
440232
3621
Những sóng áp suất va vào vật và tạo ra
cho chúng những rung động nhỏ,
cho chúng những rung động nhỏ,
07:35
which is how we hear
and how we record sound.
and how we record sound.
145
443853
2532
đấy là cách ta nghe và ghi lại âm thanh.
07:38
But it turns out that sound
also produces visual motions.
also produces visual motions.
146
446385
3668
Nhưng thực tế, âm thanh cũng có thể
tạo ra những chuyển động thấy được.
tạo ra những chuyển động thấy được.
07:42
Those are motions
that are not visible to us
that are not visible to us
147
450053
2833
Chúng là những chuyển động
ta không thể thấy
ta không thể thấy
07:44
but are visible to a camera
with the right processing.
with the right processing.
148
452886
3001
nhưng máy quay có thể thấy với xử lý đúng.
07:47
So here are two examples.
149
455887
1573
Đây là hai ví dụ.
07:49
This is me demonstrating
my great singing skills.
my great singing skills.
150
457460
2614
Đây là tôi biểu diễn ra năng ca hát
tuyệt vời của mình.
tuyệt vời của mình.
07:53
(Singing)
151
461064
1634
(tiếng hát)
07:54
(Laughter)
152
462698
1436
(tiếng cười)
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
Và tôi quay video tốc độ cao cổ họng
của mình khi hát nho nhỏ
của mình khi hát nho nhỏ
07:59
Again, if you stare at that video,
154
467120
1764
Một lần nữa nếu bạn chăm chú
nhìn vào video,
nhìn vào video,
08:00
there's not too much
you'll be able to see,
you'll be able to see,
155
468884
2076
bạn sẽ không thể thấy gì nhiều
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
nhưng khi chúng tôi phóng đại lên 100 lần,
chúng ta có thể thấy chuyển động gợn nhỏ
chúng ta có thể thấy chuyển động gợn nhỏ
08:07
in the neck that are involved
in producing the sound.
in producing the sound.
157
475292
3274
ở phần cổ tham gia vào việc tạo âm thanh.
08:10
That signal is there in that video.
158
478566
2740
Tín hiệu ở đó trong video.
08:13
We also know that singers
can break a wine glass
can break a wine glass
159
481306
2670
Chúng ta biết rằng ca sĩ có thể làm vỡ
cốc rượu
cốc rượu
08:15
if they hit the correct note.
160
483976
1463
nếu ngân đúng nốt.
08:17
So here, we're going to play a note
161
485439
1765
Vậy, chúng tôi chuẩn bị chơi một nốt
08:19
that's in the resonance
frequency of that glass
frequency of that glass
162
487204
2526
trong tần số sóng cộng hưởng với chiếc cốc
08:21
through a loudspeaker that's next to it.
163
489730
2048
qua một loa đặt cạnh nó.
08:23
Once we play that note
and magnify the motions 250 times,
and magnify the motions 250 times,
164
491778
4419
Khi chúng tôi chơi nốt nhạc và phóng đại
250 lần,
250 lần,
08:28
we can very clearly see
how the glass vibrates
how the glass vibrates
165
496197
2338
chúng ta có thể thấy chiếc cốc rung
thế nào
thế nào
08:30
and resonates in response to the sound.
166
498535
3570
và cộng hưởng với âm thanh.
08:34
It's not something you're used
to seeing every day.
to seeing every day.
167
502105
2420
Đây không phải là những gì bạn thường thấy
08:36
But this made us think.
It gave us this crazy idea.
It gave us this crazy idea.
168
504525
3529
nhưng nó làm chúng ta suy nghĩ.
Nó cho chúng ta ý tưởng điên rồ này.
Nó cho chúng ta ý tưởng điên rồ này.
08:40
Can we actually invert this process
and recover sound from video
and recover sound from video
169
508054
5608
Chúng ta có thể đảo ngược quá trình này
tái tạo lại âm thanh từ video
tái tạo lại âm thanh từ video
08:45
by analyzing the tiny vibrations
that sound waves create in objects,
that sound waves create in objects,
170
513662
4035
bằng việc phân tích những rung động nhỏ
được tạo ra bởi sóng âm thanh
được tạo ra bởi sóng âm thanh
08:49
and essentially convert those
back into the sounds that produced them.
back into the sounds that produced them.
171
517697
4777
và chuyển được trở lại thành âm thanh
tạo ra chúng.
tạo ra chúng.
08:54
In this way, we can turn
everyday objects into microphones.
everyday objects into microphones.
172
522474
4457
Theo cách này, chúng ta có thể biến những
vật thường ngày thành máy thu âm.
vật thường ngày thành máy thu âm.
08:58
So that's exactly what we did.
173
526931
2232
Đó chính xác là những gì chúng tôi đã làm.
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
Đây là một cái túi bim bim rỗng
nằm trên bàn,
nằm trên bàn,
09:03
and we're going to turn that
bag of chips into a microphone
bag of chips into a microphone
175
531979
2825
và chúng tôi sẽ biến nó thành máy ghi âm
09:06
by filming it with a video camera
176
534804
1591
bằng cách quay lại nó bằng camera
09:08
and analyzing the tiny motions
that sound waves create in it.
that sound waves create in it.
177
536395
3228
và phân tích những chuyển động nhỏ mà sóng
âm thanh tạo nên.
âm thanh tạo nên.
09:11
So here's the sound
that we played in the room.
that we played in the room.
178
539623
2796
Đây là âm thanh chúng tôi đã bật
trong phòng.
trong phòng.
09:14
(Music: "Mary Had a Little Lamb")
179
542419
4434
(nhạc "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
Và đây là video tốc độ cao mà chúng tôi
quay chiếc túi.
quay chiếc túi.
09:25
Again it's playing.
181
553032
1274
Và chơi lần nữa.
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
Bạn không thể nhìn thấy gì trong video này
09:29
just by looking at it,
183
557648
1058
chỉ bằng cách nhìn vào nó,
09:30
but here's the sound we were able
to recover just by analyzing
to recover just by analyzing
184
558706
2984
nhưng đây là âm thanh chúng tôi có thể
khôi phục bởi phân tích
khôi phục bởi phân tích
09:33
the tiny motions in that video.
185
561690
2183
chuyển động nhỏ trong video.
09:35
(Music: "Mary Had a Little Lamb")
186
563873
2809
(nhạc "Mary Had a Little Lamb")
09:52
I call it -- Thank you.
187
580985
1486
Tôi gọi nó là -- Cảm ơn
09:54
(Applause)
188
582471
5225
(vỗ tay)
10:01
I call it the visual microphone.
189
589878
2345
Tôi gọi nó là may ghi âm bằng hình ảnh.
10:04
We actually extract audio signals
from video signals.
from video signals.
190
592223
3390
Chúng ta có thể tách tín hiệu âm từ
tín hiệu hình.
tín hiệu hình.
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
Để quý vị cảm nhận được mức độ chuyển
động ở đây,
động ở đây,
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
âm thanh rất lớn sẽ khiến cho cái túi
chuyển động ít hơn micro-met.
chuyển động ít hơn micro-met.
10:16
That's one thousandth of a millimeter.
193
604135
2739
Là một phần nghìn của mm.
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
Chuyển động nhỏ đến như thế và bây giờ
chúng ta có thể lôi chúng ra
chúng ta có thể lôi chúng ra
10:22
just by observing how light
bounces off objects
bounces off objects
195
610435
3243
chỉ bằng cách quan sát cách ánh sáng
bật ra khỏi vật thể
bật ra khỏi vật thể
10:25
and gets recorded by our cameras.
196
613678
2136
và thu được bởi máy quay của chúng tôi.
10:27
We can recover sounds
from other objects, like plants.
from other objects, like plants.
197
615814
3250
Chúng tôi có thể tái hiện tại âm thanh
từ những vật khác như cây cối.
từ những vật khác như cây cối.
10:31
(Music: "Mary Had a Little Lamb")
198
619064
6316
(nhạc "Mary Had a Little Lamb")
10:39
And we can recover speech as well.
199
627214
1997
Chúng ta cũng có thể tạo lại đoạn diễn văn
10:41
So here's a person speaking in a room.
200
629211
2577
Đây là một người đang nói trong phòng.
10:43
Voice: Mary had a little lamb
whose fleece was white as snow,
whose fleece was white as snow,
201
631788
4203
Giọng nói: Mary đã có một chú cừu nhỏ
có lông trắng như tuyết,
có lông trắng như tuyết,
10:47
and everywhere that Mary went,
that lamb was sure to go.
that lamb was sure to go.
202
635991
4230
và bất kì đâu Mary tới, chú cừu chắc chắn
sẽ theo sau.
sẽ theo sau.
10:52
Michael Rubinstein: And here's
that speech again recovered
that speech again recovered
203
640221
2759
Michael Rubinstein: Đây là đoạn
âm thanh được tạo lại
âm thanh được tạo lại
10:54
just from this video
of that same bag of chips.
of that same bag of chips.
204
642980
3274
chỉ từ video quay cùng một chiếc vỏ
bim bim.
bim bim.
10:58
Voice: Mary had a little lamb
whose fleece was white as snow,
whose fleece was white as snow,
205
646254
4831
Tiếng nói: Mary đã có một chú cừu nhỏ
có lông trắng như tuyết,
có lông trắng như tuyết,
11:03
and everywhere that Mary went,
that lamb was sure to go.
that lamb was sure to go.
206
651085
4859
và bất kì đâu Mary tới, chú cừu chắc chắn
sẽ theo sau.
sẽ theo sau.
11:07
MR: We used "Mary Had a Little Lamb"
207
655944
2346
Michael Rubinstein: Chúng tôi sử dụng
"Mary had a little lamb"
"Mary had a little lamb"
11:10
because those are said to be
the first words
the first words
208
658290
2123
bởi vì đây là những từ đầu tiên
11:12
that Thomas Edison spoke
into his phonograph in 1877.
into his phonograph in 1877.
209
660413
4161
mà Thomas Edison nói vào chiếc máy hát
năm 1877.
năm 1877.
11:16
It was one of the first sound
recording devices in history.
recording devices in history.
210
664574
3228
Đấy là công cụ ghi âm đầu tiên
trong lịch sử.
trong lịch sử.
11:19
It basically directed the sounds
onto a diaphragm
onto a diaphragm
211
667802
3327
Nó cơ bản đưa âm thanh lên một màng chắn
11:23
that vibrated a needle that essentially
engraved the sound on tinfoil
engraved the sound on tinfoil
212
671129
4079
màng này rung một cây kim khắc âm thanh
lên giấy thiếc
lên giấy thiếc
11:27
that was wrapped around the cylinder.
213
675208
2275
được bọc xung quanh một ống trụ.
11:29
Here's a demonstration of recording and
replaying sound with Edison's phonograph.
replaying sound with Edison's phonograph.
214
677483
5943
Đây là mô phỏng của thu âm và phát lại
âm thanh với máy hát của Edison.
âm thanh với máy hát của Edison.
11:35
(Video) Voice: Testing,
testing, one two three.
testing, one two three.
215
683426
3020
(Video) Giọng nói: đang thử, đang thử, một
hai ba.
hai ba.
11:38
Mary had a little lamb
whose fleece was white as snow,
whose fleece was white as snow,
216
686446
3413
Mary đã có một chú cừu nhỏ
có lông trắng như tuyết,
có lông trắng như tuyết,
11:41
and everywhere that Mary went,
the lamb was sure to go.
the lamb was sure to go.
217
689859
3669
và bất kì đâu Mary tới, chú cừu chắc chắn
sẽ theo sau.
sẽ theo sau.
11:45
Testing, testing, one two three.
218
693528
2740
Đang thử, đang thử, một hai ba.
11:48
Mary had a little lamb
whose fleece was white as snow,
whose fleece was white as snow,
219
696268
4156
Mary đã có một chú cừu nhỏ
có lông trắng như tuyết,
có lông trắng như tuyết,
11:52
and everywhere that Mary went,
the lamb was sure to go.
the lamb was sure to go.
220
700424
5224
và bất kì đâu Mary tới, chú cừu chắc chắn
sẽ theo sau.
sẽ theo sau.
11:57
MR: And now, 137 years later,
221
705648
4017
MR: và bây giờ, sau 137 năm,
12:01
we're able to get sound
in pretty much similar quality
in pretty much similar quality
222
709665
4087
chúng ta có thể thu được âm thanh một cách
tương tự
tương tự
12:05
but by just watching objects
vibrate to sound with cameras,
vibrate to sound with cameras,
223
713752
4079
nhưng chỉ bằng việc xem vật chuyển động
bởi âm thanh với máy quay,
bởi âm thanh với máy quay,
12:09
and we can even do that when the camera
224
717831
1934
chúng ta vẫn làm được
khi máy quay
khi máy quay
12:11
is 15 feet away from the object,
behind soundproof glass.
behind soundproof glass.
225
719765
4234
cách vật 15 feet, sau lớp kính cách âm.
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
Và đây là âm thanh chúng tôi thu lại được
trong trường hợp này.
trong trường hợp này.
12:19
Voice: Mary had a little lamb
whose fleece was white as snow,
whose fleece was white as snow,
227
727219
5294
Mary đã có một chú cừu nhỏ
có lông trắng như tuyết,
có lông trắng như tuyết,
12:24
and everywhere that Mary went,
the lamb was sure to go.
the lamb was sure to go.
228
732513
4759
và bất kì đâu Mary tới, chú cừu chắc chắn
sẽ theo sau.
sẽ theo sau.
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
Và tất nhiên, theo dõi là ứng dụng
đầu tiên được nghĩ tới.
đầu tiên được nghĩ tới.
12:33
(Laughter)
230
741034
2995
(Tiếng cười)
12:36
But it might actually be useful
for other things as well.
for other things as well.
231
744029
4056
Nhưng nó cũng có thể hữu dụng cho những
việc khác.
việc khác.
12:40
Maybe in the future, we'll be able
to use it, for example,
to use it, for example,
232
748085
2840
Có thể trong tương lai, ta sử dụng nó,
ví dụ như,
ví dụ như,
12:42
to recover sound across space,
233
750925
2252
để lấy được âm thanh qua vũ trụ,
12:45
because sound can't travel
in space, but light can.
in space, but light can.
234
753177
3576
bởi vì âm thanh không thể truyền qua
vũ trụ, nhưng ánh sáng có thể.
vũ trụ, nhưng ánh sáng có thể.
12:48
We've only just begun exploring
235
756753
2404
Chúng tôi mới chỉ bắt đầu khám phá
12:51
other possible uses
for this new technology.
for this new technology.
236
759157
3019
những ứng dụng khác cho công nghệ mới này.
12:54
It lets us see physical processes
that we know are there
that we know are there
237
762176
2832
nó cho ta thấy những quá trình
vật lý mà ta biết nó ở đó
vật lý mà ta biết nó ở đó
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
nhưng cho đến bây giờ chưa bao giờ
có thể nhìn bằng mắt thường.
có thể nhìn bằng mắt thường.
13:00
This is our team.
239
768564
1204
Đây là nhóm chúng tôi.
13:01
Everything I showed you today
is a result of a collaboration
is a result of a collaboration
240
769768
2879
Những gì tôi chỉ ra hôm nay là kết quả
của sợ hợp tác
của sợ hợp tác
13:04
with this great group
of people you see here,
of people you see here,
241
772647
2191
với nhóm người tuyệt vời mà quý vị thấy
ở đây,
ở đây,
13:06
and I encourage you and welcome you
to check out our website,
to check out our website,
242
774838
3167
tôi khuyến khích và hoan nghênh quý vị vào
trang web của chúng tôi,
trang web của chúng tôi,
13:10
try it out yourself,
243
778005
1446
tự mình trải nghiệm,
13:11
and join us in exploring
this world of tiny motions.
this world of tiny motions.
244
779451
2972
và cùng chúng tôi khám phá thế giới của
những chuyển động nhỏ.
những chuyển động nhỏ.
13:14
Thank you.
245
782423
1625
Cảm ơn.
13:16
(Applause)
246
784048
1254
(Vỗ tay)
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