WEBVTT

00:00:01.114 --> 00:00:08.606
Za posledných pár storočí 
mikroskopy zmenili náš svet.

00:00:09.036 --> 00:00:13.442
Odhalili nám maličký svet 
živých i neživých objektov,

00:00:13.442 --> 00:00:17.158
štruktúr, ktoré sa nedajú
vidieť voľným okom.

00:00:17.158 --> 00:00:19.777
Obrovsky prospeli vede a technike.

00:00:19.777 --> 00:00:23.404
Dnes by som vám rád predstavil
nový typ mikroskopu,

00:00:23.404 --> 00:00:25.230
mikroskop na zmeny.

NOTE Paragraph

00:00:25.476 --> 00:00:28.884
Nevyužíva optiku, ako bežný mikroskop,

00:00:28.884 --> 00:00:30.881
na zväčšovanie malých objektov.

00:00:30.881 --> 00:00:35.257
Miesto toho pomocou kamery
a spracovania obrazu

00:00:35.257 --> 00:00:39.643
odhaľuje jemné pohyby a 
farebné zmeny vecí i ľudí,

00:00:40.513 --> 00:00:43.875
zmeny, ktoré voľným okom nezbadáme.

00:00:44.355 --> 00:00:47.955
Dovoľuje nám vidieť náš svet 
úplne novým spôsobom.

NOTE Paragraph

00:00:48.115 --> 00:00:50.385
Čo myslím pod farebnými zmenami?

00:00:50.385 --> 00:00:53.217
Napríklad pleť jemnúčko mení farbu,

00:00:53.217 --> 00:00:55.214
keď pod ňou prúdi krv.

00:00:55.214 --> 00:00:57.611
Tá zmena je neuveriteľne malá,

00:00:57.611 --> 00:00:59.674
preto, keď sa na niekoho pozriete,

00:00:59.914 --> 00:01:02.085
na človeka, čo sedí vedľa vás,

00:01:02.145 --> 00:01:05.250
nevidíte, že by jeho pleť menila farbu.

00:01:05.250 --> 00:01:09.860
Pozrime sa na Stevea na tomto videu. 
Vyzerá to ako statická fotka.

00:01:09.860 --> 00:01:13.720
Ale keď sa na video pozrieme 
naším novým špeciálnym mikroskopom,

00:01:13.720 --> 00:01:16.320
zrazu uvidíme úplne iný obrázok.

00:01:16.320 --> 00:01:20.250
To čo tu vidíte, sú malé 
farebné zmeny Steveovej pokožky

00:01:20.250 --> 00:01:24.686
zvýraznené 100-krát, takže sa dajú vidieť.

00:01:24.686 --> 00:01:27.953
Vidíme vlastne ľudský tep.

00:01:27.953 --> 00:01:31.180
Vidíme, ako rýchlo bije Steveovi srdce,

00:01:31.180 --> 00:01:36.535
a tiež cesty, ktorými 
prúdi krv v jeho tvári.

00:01:36.544 --> 00:01:39.175
Nielen, že vieme tep zviditeľniť,

00:01:39.175 --> 00:01:42.536
môžeme aj určiť jeho frekvenciu

00:01:42.536 --> 00:01:44.289
a merať tak tep.

00:01:44.289 --> 00:01:48.892
Stačí na to obyčajná kamera
a pacienta sa netreba ani dotknúť.

00:01:48.892 --> 00:01:54.509
Tu vidíte tep
a srdcovú frekvenciu novorodenca,

00:01:54.509 --> 00:01:57.390
ktoré sme získali z videa,
natočeného obyčajnou DSLR kamerou.

00:01:57.390 --> 00:02:00.206
Naše meranie je rovnako presné

00:02:00.206 --> 00:02:04.017
ako štandardný monitorovací 
prístroj v nemocnici.

00:02:04.017 --> 00:02:06.659
A to ani nemusíme video natočiť sami.

00:02:06.659 --> 00:02:09.654
Môžme v podstate použiť aj iné videá.

00:02:09.654 --> 00:02:13.555
Tu som vybral krátky záber
z filmu Batman začína,

00:02:13.555 --> 00:02:15.459
aby som vám ukázal tep Christiana Balea.

00:02:15.459 --> 00:02:17.281
(smiech)

00:02:17.281 --> 00:02:19.404
Zrejme má make-up

00:02:19.404 --> 00:02:21.357
a osvetlenie je trochu problematické,

00:02:21.357 --> 00:02:24.308
ale aj tak vieme len na základe 
videa určiť jeho tep

00:02:24.308 --> 00:02:26.326
a celkom pekne ho ukázať.

NOTE Paragraph

00:02:26.326 --> 00:02:28.246
Takže ako to celé robíme?

00:02:28.246 --> 00:02:32.844
V podstate analyzujeme svetelné zmeny

00:02:32.844 --> 00:02:35.115
každého pixelu v priebehu času

00:02:35.115 --> 00:02:36.913
a potom ich zvýrazníme.

00:02:36.913 --> 00:02:39.075
Zmeny zväčšíme, aby sme ich videli.

00:02:39.075 --> 00:02:40.977
Háčik je v tom, že tieto signály,

00:02:40.977 --> 00:02:43.910
zmeny, ktoré nás zaujímajú, 
sú extrémne slabé.

00:02:43.910 --> 00:02:46.689
Musíte byť veľmi opatrní pri ich rozlíšení

00:02:46.689 --> 00:02:50.520
od ruchu, ktorý je v každom videu.

00:02:50.520 --> 00:02:53.515
Pomocou rôznych šikovných techník
spracovania obrazu

00:02:53.515 --> 00:02:57.509
vieme veľmi presne 
určiť farbu v každom pixeli,

00:02:57.509 --> 00:03:00.179
a tiež farebné zmeny v čase

00:03:00.179 --> 00:03:02.872
a nakoniec tieto zmeny zvýrazniť.

00:03:02.872 --> 00:03:06.112
Vytvoríme tak takéto 
vylepšené či zosilnené videá,

00:03:06.112 --> 00:03:08.148
na ktorých sú zmeny viditeľné.

00:03:08.148 --> 00:03:10.044
[Pohybový mikroskop]

NOTE Paragraph

00:03:10.044 --> 00:03:13.462
Ukázalo sa, že takto dokážeme zobraziť
nielen malé zmeny farieb,

00:03:13.462 --> 00:03:15.503
ale aj jemné pohyby,

00:03:15.503 --> 00:03:19.079
pretože svetlo, ktoré kamera zachytí,

00:03:19.079 --> 00:03:21.889
sa nemení len s farbou objektu,

00:03:21.889 --> 00:03:24.257
ale tiež, keď sa objekt hýbe.

00:03:24.257 --> 00:03:27.893
Toto je moja dcéra, 
keď mala tak dva mesiace.

00:03:27.893 --> 00:03:30.892
Video som natočil asi pred troma rokmi.

00:03:30.892 --> 00:03:34.100
Ako čerství rodičia si všetci 
chceme byť istí, že naše bábätko

00:03:34.100 --> 00:03:36.432
je zdravé, že dýcha, že žije, samozrejme.

00:03:36.432 --> 00:03:38.784
Takže aj ja som si kúpil baby monitor,

00:03:38.784 --> 00:03:41.193
aby som mohol vidieť malú, keď spí.

00:03:41.193 --> 00:03:44.780
Takto nejako to vyzerá 
na bežnom baby monitore.

00:03:44.780 --> 00:03:48.462
Vidíme, že bábo spí, 
ale príliš veľa informácií nemáme.

00:03:48.474 --> 00:03:50.078
Nevidíme toho zas tak veľa.

00:03:50.078 --> 00:03:52.902
Nebolo by lepšie, 
informatívnejšie, užitočnejšie,

00:03:52.902 --> 00:03:55.892
keby sme sa na to mohli pozrieť takto?

00:03:55.892 --> 00:04:02.248
30-krát som zvýraznil zachytené pohyby

00:04:02.248 --> 00:04:06.074
a hneď som videl, 
že malá fakt žije a dýcha.

00:04:06.074 --> 00:04:08.327
(smiech)

00:04:08.327 --> 00:04:10.249
Pre porovnanie.

00:04:10.249 --> 00:04:12.732
Na pôvodnom videu

00:04:12.732 --> 00:04:14.368
veľa nevidieť,

00:04:14.368 --> 00:04:18.075
ale keď zvýrazníme pohyby,
dýchanie je oveľa lepšie vidno.

00:04:18.075 --> 00:04:20.145
Ukázalo sa, že je veľa javov,

00:04:20.145 --> 00:04:23.768
ktoré vie náš nový 
pohybový mikroskop odhaliť.

00:04:23.768 --> 00:04:28.145
Vidíme, ako nám v tele
pulzujú žily a tepny.

00:04:28.172 --> 00:04:30.960
Vidíme, že oči máme

00:04:30.960 --> 00:04:32.847
v neustálom pohybe.

00:04:32.847 --> 00:04:34.356
Toto je moje oko,

00:04:34.356 --> 00:04:37.421
z videa natočeného po narodení dcérky.

00:04:37.421 --> 00:04:41.503
Vidno, že som toho veľa nenaspal.

00:04:41.503 --> 00:04:44.339
Aj keď človek len kľudne sedí,

00:04:44.339 --> 00:04:46.383
vieme získať kopu informácií

00:04:46.383 --> 00:04:49.642
o jeho dýchacích vzorcoch,
jemných výrazoch tváre.

00:04:49.642 --> 00:04:51.537
Možno by nám tieto pohyby

00:04:51.537 --> 00:04:54.691
mohli niečo prezradiť o našich 
myšlienkach či pocitoch.

00:04:54.691 --> 00:04:57.946
Zvýrazniť vieme aj malé mechanické pohyby,

00:04:57.946 --> 00:04:59.501
ako sú vibracie motoru,

00:04:59.501 --> 00:05:03.193
a pomôcť tak inžinierom detekovať
problémy strojného zariadenia

00:05:03.193 --> 00:05:07.931
alebo vidieť, ako sa konštrukcie
kývu vo vetre a reagujú na sily.

00:05:07.931 --> 00:05:12.512
Všetky tieto veci vieme merať aj inak,

00:05:12.512 --> 00:05:14.965
ale merať pohyby je jedna vec

00:05:14.965 --> 00:05:17.241
a vidieť ich prebiehať v reálnom čase

00:05:17.241 --> 00:05:19.795
je niečo úplne iné.

NOTE Paragraph

00:05:19.795 --> 00:05:22.836
Hneď ako sme túto techniku vyvinuli,

00:05:22.836 --> 00:05:26.789
zverejnili sme softvér na internete, 
aby s ňou mohol každý experimentovať.

00:05:26.789 --> 00:05:28.664
Uživateľsky veľmi jednoduché.

00:05:28.664 --> 00:05:30.708
Funguje s vašimi videami.

00:05:30.708 --> 00:05:33.901
Naši spolupracovníci v Quanta Research
vytvorili dokonca stránku,

00:05:33.901 --> 00:05:36.579
kde môžte nahrať vaše video 
a spracovať ho online,

00:05:36.579 --> 00:05:40.395
takže aj keď nemáte skúsenosti
s IT a programovaním,

00:05:40.395 --> 00:05:43.331
ľahko môžete experimentovať 
s týmto novým mikroskopom.

00:05:43.331 --> 00:05:45.735
Rád by som vám ukázal pár príkladov

00:05:45.735 --> 00:05:47.780
od používateľov.

NOTE Paragraph

00:05:48.470 --> 00:05:53.787
Toto video dal na youtube istý Tamez85.

00:05:53.787 --> 00:05:55.250
Neviem, kto to je,

00:05:55.250 --> 00:05:57.595
ale použil alebo použila náš soft

00:05:57.595 --> 00:06:01.310
na zvýraznenie jemných pohybov
brucha v tehotenstve.

00:06:01.310 --> 00:06:02.912
Trošku desivé.

00:06:02.912 --> 00:06:04.525
(smiech)

00:06:04.525 --> 00:06:09.486
Iní zosilňujú pulzujúce žily na ruke.

00:06:09.486 --> 00:06:13.268
A nič nie je skutočná veda,
kým nepoužijete morča.

00:06:13.268 --> 00:06:16.658
Podľa všetkého sa toto morča volá Tiffany

00:06:16.658 --> 00:06:19.817
a daný užívateľ tvrdí, 
že je to prvý hlodavec na Zemi,

00:06:19.817 --> 00:06:22.295
ktorý bol pohybovo zosilnený.

NOTE Paragraph

00:06:22.295 --> 00:06:24.483
Dá sa použiť aj v umení.

00:06:24.483 --> 00:06:27.351
Toto mi poslala jedna
študentka dizajnu z Yale.

00:06:27.359 --> 00:06:29.638
Zaujímali ju rozdiely

00:06:29.638 --> 00:06:31.440
v pohyboch jej spolužiakov.

00:06:31.440 --> 00:06:35.369
Natočila, ako pokojne stoja 
a potom zvýraznila pohyby.

00:06:35.369 --> 00:06:38.747
Ako keď fotky ožijú.

00:06:38.747 --> 00:06:41.180
Na týchto ukážkach je pekné to,

00:06:41.180 --> 00:06:43.476
že sme s nimi nemali nič spoločné.

00:06:43.476 --> 00:06:47.330
Len sme poskytli nový nástroj,
nový spôsob, ako sa dívať na svet

00:06:47.330 --> 00:06:52.462
a ľudia sami našli zaujímavé, 
nové a tvorivé využitie.

NOTE Paragraph

00:06:52.462 --> 00:06:54.226
Tým sme ale neskončili.

00:06:54.226 --> 00:06:57.477
Vďaka tomuto nástroju nielen
že vidíme svet novými očami,

00:06:57.477 --> 00:06:59.845
ale zároveň redefinujeme

00:06:59.845 --> 00:07:03.026
a posúvame hranice toho, 
čo sa s foťákom dá robiť.

00:07:03.026 --> 00:07:05.025
Ako vedci sme začali pátrať

00:07:05.025 --> 00:07:09.040
po ďalších javoch, 
vyvolávajúcich malé pohyby,

00:07:09.040 --> 00:07:11.943
ktoré teraz môžeme merať kamerou.

00:07:11.943 --> 00:07:15.944
A jeden z takýchto javov, 
na ktorý sme sa zamerali, je zvuk.

00:07:15.944 --> 00:07:18.049
Zvuk, ako všetci vieme, to sú zmeny tlaku,

00:07:18.049 --> 00:07:20.232
ktoré sa šíria vzduchom.

00:07:20.232 --> 00:07:23.853
Keď táto tlaková vlna narazí na objekt, 
jemne ho rozvibruje.

00:07:23.853 --> 00:07:26.385
Vďaka tomu zvuk počujeme i nahrávame.

00:07:26.385 --> 00:07:30.053
Ukázalo sa, že zvuk tiež vyvoláva
vizuálne pohyby.

00:07:30.053 --> 00:07:32.886
Pohyby, ktoré oko neodhalí,

00:07:32.886 --> 00:07:35.887
ale video s príslušným spracovaním už áno.

00:07:35.887 --> 00:07:37.290
Mám tu dva príklady.

00:07:37.290 --> 00:07:40.074
Tu predvádzam svoj úžasný spevácky talent.

00:07:41.064 --> 00:07:42.698
(spev)

00:07:42.698 --> 00:07:44.134
(smiech)

00:07:44.134 --> 00:07:47.120
Nahral som svoje brumendo
na vysokorýchlostné video.

00:07:47.120 --> 00:07:48.884
Ak sa na video pozriete,

00:07:48.884 --> 00:07:50.960
ani teraz neuvidíte nič moc,

00:07:50.960 --> 00:07:53.250
ale keď pohyby zvýrazníme 100-krát,

00:07:53.250 --> 00:07:57.836
vidíme, ako sa hrdlo
pri vydávaní zvuku hýbe a vlní.

00:07:58.096 --> 00:08:01.306
Ten signál je tam.

NOTE Paragraph

00:08:01.306 --> 00:08:03.976
Vieme tiež, že speváci dokážu
rozbiť pohár na víno,

00:08:03.976 --> 00:08:05.439
ak trafia správny tón.

00:08:05.439 --> 00:08:07.204
Takže pustíme tón,

00:08:07.204 --> 00:08:09.730
ktorý je v rezonancii s pohárom

00:08:09.730 --> 00:08:11.778
pomocou reproduktoru vedľa neho.

00:08:11.778 --> 00:08:16.197
Keď pustíme tón a
pohyby zvýrazníme 250-krát,

00:08:16.197 --> 00:08:18.775
veľmi jasne vidíme, ako pohár vibruje

00:08:18.775 --> 00:08:22.105
a rezonuje v reakcii na ten zvuk.

00:08:22.105 --> 00:08:24.525
Toto neuvidíte každý deň.

00:08:24.525 --> 00:08:28.054
Nedalo nám to pokoj, 
prišiel ten šialený nápad.

00:08:28.054 --> 00:08:33.452
Mohli by sme tento proces obrátiť 
a dostať zvuk z videa

00:08:33.452 --> 00:08:37.697
analýzou vibrácií, vytvorených
v objektoch zvukovými vlnami

00:08:37.697 --> 00:08:42.114
a konvertovať ich späť na pôvodný zvuk?

00:08:42.474 --> 00:08:46.931
Takto spravíme z bežných vecí mikrofóny.

NOTE Paragraph

00:08:46.931 --> 00:08:49.163
Presne to sme urobili.

00:08:49.163 --> 00:08:51.979
Tu máme prázdny obal od zemiačkov
ležiaci na stole

00:08:51.979 --> 00:08:54.474
a spravíme z neho mikrofón

00:08:54.804 --> 00:08:56.395
tým, že ho nafilmujeme

00:08:56.395 --> 00:08:59.413
a zanalyzujeme jemné pohyby,
ktoré v ňom zvukové vlny vytvorili.

00:08:59.413 --> 00:09:02.419
Toto hralo v tej miestnosti.

NOTE Paragraph

00:09:02.419 --> 00:09:06.853
(pesnička Mary mala ovečku)

NOTE Paragraph

00:09:10.477 --> 00:09:13.482
a toto je vysokorýchlostné video
nášho vrecka.

00:09:13.482 --> 00:09:15.108
Video je pustené,

00:09:15.108 --> 00:09:17.178
ale ako vždy, nič nevidíme

00:09:17.178 --> 00:09:18.496
prostým pohľadom.

00:09:18.496 --> 00:09:21.690
Ale tu máme zvuk, 
ktorý sme získali len analýzou

00:09:21.690 --> 00:09:23.873
jemného pohybu na videu.

NOTE Paragraph

00:09:25.143 --> 00:09:28.012
(pesnička Mary mala ovečku)

NOTE Paragraph

00:09:40.845 --> 00:09:42.471
Volám to… Ďakujem.

00:09:42.471 --> 00:09:45.316
(potlesk)

00:09:49.878 --> 00:09:52.223
Volám to vizuálny mikrofón.

00:09:52.223 --> 00:09:55.613
Extrahujeme audio signál z video signálu.

00:09:55.613 --> 00:09:58.794
Aby ste mali predstavu o mierke,

00:09:58.799 --> 00:10:04.135
fakt silný zvuk pohne vreckom 
o menej než mikrometer.

00:10:04.135 --> 00:10:06.874
To je tisícina milimetra.

00:10:06.874 --> 00:10:10.435
Tak maličké sú pohyby, 
ktoré teraz vieme vytiahnuť

00:10:10.435 --> 00:10:13.678
tým, že svetlo,
ktoré sa odrazí od predmetu

00:10:13.678 --> 00:10:15.814
nahráme na kameru.

NOTE Paragraph

00:10:15.814 --> 00:10:19.064
Pôvodný zvuk vieme dostať 
aj z iných predmetov, napríklad z rastlín.

NOTE Paragraph

00:10:19.884 --> 00:10:23.300
(pesnička Mary mala ovečku)

NOTE Paragraph

00:10:27.214 --> 00:10:29.211
Funguje to aj s rečou.

00:10:29.211 --> 00:10:31.788
Tu niekto rozpráva v miestnosti.

NOTE Paragraph

00:10:31.788 --> 00:10:35.991
Hlas: Mary mala ovečku 
s bielučkou vlnou

00:10:35.991 --> 00:10:40.221
a všade kam Mary šla, 
šla ovečka s ňou.

NOTE Paragraph

00:10:40.221 --> 00:10:42.980
A toto sme z toho dostali

00:10:42.980 --> 00:10:46.254
pomocou nášho vrecka od zemiačkov.

NOTE Paragraph

00:10:46.254 --> 00:10:51.085
Hlas: Mary mala ovečku 
s bielučkou vlnou

00:10:51.085 --> 00:10:55.944
a všade kam Mary šla, 
šla ovečka s ňou.

NOTE Paragraph

00:10:55.944 --> 00:10:58.290
Použili sme Mary mala ovečku,

00:10:58.290 --> 00:11:00.413
lebo to sú vraj prvé slová,

00:11:00.413 --> 00:11:04.574
ktoré Edison nahral svojím
fonografom v roku 1877.

00:11:04.574 --> 00:11:07.802
To bol jeden z prvých 
nahrávacích prístrojov v dejinách.

00:11:07.802 --> 00:11:11.129
Zvuk dopadal na membránu,

00:11:11.129 --> 00:11:15.208
tá rozvibrovala ihlu, 
ktorá zvuk vyryla do staniolu

00:11:15.208 --> 00:11:17.483
obtočeného okolo valčeku.

NOTE Paragraph

00:11:17.483 --> 00:11:23.426
Tu je ukážka nahrávania
s Edisonovým fonografom.

NOTE Paragraph

00:11:23.426 --> 00:11:26.446
Hlas: Skúška, skúška raz, dva, tri.

00:11:26.446 --> 00:11:29.859
Mary mala ovečku
s bielučkou vlnou

00:11:29.859 --> 00:11:33.528
a všade kam Mary šla, 
šla ovečka s ňou.

00:11:33.528 --> 00:11:36.268
Skúška, skúška, raz, dva, tri.

00:11:36.268 --> 00:11:40.424
Mary mala ovečku
s bielučkou vlnou

00:11:40.424 --> 00:11:45.648
a všade kam Mary šla,
šla ovečka s ňou.

NOTE Paragraph

00:11:45.648 --> 00:11:49.665
Dnes, o 137 rokov neskôr,

00:11:49.665 --> 00:11:53.752
vieme dostať zvuk porovnateľnej kvality

00:11:53.752 --> 00:11:57.831
len na základe videa vibrujúceho predmetu,

00:11:57.831 --> 00:11:59.765
a to aj keď je kamera


00:11:59.765 --> 00:12:03.999
5 metrov od predmetu za zvukotesným sklom.

NOTE Paragraph

00:12:03.999 --> 00:12:07.219
Za takých podmienok sme získali toto:

NOTE Paragraph

00:12:07.219 --> 00:12:12.513
Hlas: Mary mala ovečku
s bielučkou vlnou

00:12:12.513 --> 00:12:17.272
a všade kam Mary šla,
šla ovečka s ňou.

NOTE Paragraph

00:12:17.404 --> 00:12:21.034
Samozrejme, odpočúvanie
je prvá vec, čo človeka napadne.

00:12:21.034 --> 00:12:24.029
(smiech)

00:12:24.029 --> 00:12:28.085
Ale dá sa to využiť aj inak.

00:12:28.085 --> 00:12:30.925
Možno sa nám v budúcnosti podarí

00:12:30.925 --> 00:12:33.177
nahrať zvuky z vesmíru,

00:12:33.177 --> 00:12:36.753
pretože zvuk sa v kozme nešíri,
ale svetlo áno.

NOTE Paragraph

00:12:36.753 --> 00:12:39.157
Len sme začali objavovať

00:12:39.157 --> 00:12:42.176
možnosti využitia tejto novej techniky.

00:12:42.176 --> 00:12:45.008
Môžme vidieť fyzikálne javy,
o ktorých sme síce vedeli,

00:12:45.008 --> 00:12:48.564
ale doteraz sme ich nikdy
nevideli na vlastné oči.

NOTE Paragraph

00:12:48.564 --> 00:12:49.768
Toto je náš tím.

00:12:49.768 --> 00:12:52.647
Všetko, čo som vám dnes ukázal,
je výsledok spolupráce

00:12:52.647 --> 00:12:54.838
s touto skvelou partou

00:12:54.838 --> 00:12:58.005
a odporúčam vám navštíviť našu stránku,

00:12:58.005 --> 00:12:59.451
vyskúšajte si to sami,

00:12:59.451 --> 00:13:02.423
a pridajte sa k nám
pri objavovaní sveta malých pohybov.

NOTE Paragraph

00:13:02.423 --> 00:13:04.048
Ďakujem vám.

NOTE Paragraph

00:13:04.048 --> 00:13:05.302
(potlesk)