0:00:01.114,0:00:08.606
За останні декілька століть[br]мікроскопи змінили наш світ.

0:00:09.036,0:00:14.252
Вони відкрили нам крихітний світ[br]предметів, життів та структур,

0:00:14.252,0:00:17.158
яких ми досі не могли побачити неозброєним [br]оком через їхній малий розмір.

0:00:17.158,0:00:20.177
Вони зробили величезний внесок[br]у науку й технологію.

0:00:20.177,0:00:23.404
Сьогодні я б хотів представити[br]новий вид мікроскопа.

0:00:23.404,0:00:25.982
Мікроскоп для спостереження[br]за змінами.

0:00:25.982,0:00:28.884
В ньому немає лінз, [br]як у звичайному мікроскопі,

0:00:28.884,0:00:30.881
які б збільшували предмети,

0:00:30.881,0:00:35.257
але в нього є відеокамера та [br]система для обробки зображень,

0:00:35.257,0:00:40.513
які виявляють найменші рухи та [br]зміни кольору предметів та людей,

0:00:40.513,0:00:44.355
зміни, що неможливо побачити[br]неозброєним оком.

0:00:44.355,0:00:48.475
Він дає нам змогу поглянути на світ[br]у зовсім інший спосіб.

0:00:48.475,0:00:50.385
Що ж я маю на увазі під [br]змінами кольору?

0:00:50.385,0:00:53.217
Наприклад, наша шкіра [br]поступово змінює колір,

0:00:53.217,0:00:55.214
коли кров тече під нею.

0:00:55.214,0:00:57.611
Ці зміни ледь помітні,

0:00:57.611,0:00:59.674
і ось чому, коли ви [br]дивитесь на людину,

0:00:59.674,0:01:01.925
що сидить поряд з вами,

0:01:01.925,0:01:05.500
ви не помічаєте, як [br]її шкіра змінює колір.

0:01:05.500,0:01:09.860
Коли ми дивимось на відео Стіва,[br]нам здається, що він не рухається,

0:01:09.860,0:01:13.720
але якщо ми поглянемо на це відео[br]через наш спеціальний мікроскоп,

0:01:13.720,0:01:16.320
раптово з'явиться зовсім [br]інша картинка.

0:01:16.320,0:01:20.250
Все, що ми тут бачимо - це маленькі [br]зміни в кольорі шкіри Стіва

0:01:20.250,0:01:24.686
збільшені в 100 разів,[br]аби бути помітнішими.

0:01:24.686,0:01:27.953
Ми навіть можемо розгледіти пульс людини.

0:01:27.953,0:01:31.180
А також як швидко б'ється серце Стіва,

0:01:31.180,0:01:36.535
як кров приливає [br]до шкіри його обличчя.

0:01:36.544,0:01:39.175
Ми можемо зробити це не лише [br]для того, аби уявити собі пульс,

0:01:39.175,0:01:42.646
а щоб відновити нормальний[br]серцевий ритм

0:01:42.646,0:01:44.439
та виміряти його.

0:01:44.439,0:01:48.892
Ми можемо зробити це за допомогою [br]звичайної камери, не торкаючись пацієнта.

0:01:48.892,0:01:54.509
Зараз ви бачите пульс та серцевий ритм,[br]який ми виміряли у новонародженого

0:01:54.509,0:01:57.390
за допомогою відео, знятого [br]на звичайний дзеркальний фотоапарат.

0:01:57.390,0:01:59.206
Отримані показники точно [br]співпадають з тими,

0:01:59.206,0:02:04.017
що ми могли б одержати [br]зі звичайного монітора в лікарні.

0:02:04.017,0:02:06.659
Для цього нам навіть [br]не потрібно знімати відео.

0:02:06.659,0:02:09.654
Фактично, ми можемо зробити [br]це і з інших відео.

0:02:09.654,0:02:13.555
Зараз я покажу вам короткий уривок з [br]фільму "Бетмен: початок",

0:02:13.555,0:02:15.459
щоб ви побачили пульс Крістіана Бейла.

0:02:15.459,0:02:17.281
(Сміх)

0:02:17.281,0:02:19.404
Напевно, у нього багато гриму,

0:02:19.404,0:02:21.357
та й освітлення заважає.

0:02:21.357,0:02:24.308
Але все рівно, з цього відео [br]ми змогли дізнатись його пульс

0:02:24.308,0:02:26.326
і показати його вам.

0:02:26.326,0:02:28.246
Так от, як нам це все вдається?

0:02:28.246,0:02:32.844
Загалом ми аналізуємо зміни [br]світла, що записується,

0:02:32.844,0:02:35.115
у кожному пікселі відеозапису [br]за певний відрізок часу,

0:02:35.115,0:02:36.913
а потім збільшуємо ці зміни.

0:02:36.913,0:02:39.075
Ми збільшуємо їх настільки, [br]щоб ми могли їх бачити.

0:02:39.075,0:02:40.977
Проблема в тому, що ті сигнали,

0:02:40.977,0:02:43.910
ті зміни, які ми намагаємось розгледіти, [br]є ледь помітними,

0:02:43.910,0:02:46.689
тому потрібно бути вкрай обережним, [br]коли намагаєшся відокремити їх

0:02:46.689,0:02:50.520
від шуму, що завжди є на відео.

0:02:50.520,0:02:53.515
Ми використовуємо розумні [br]технології обробки відео,

0:02:53.515,0:02:57.509
щоб отримати найточніші дані[br]про колір у кожному пікселі,

0:02:57.509,0:03:00.179
і про те, як він змінюється[br]за період часу,

0:03:00.179,0:03:02.872
а потім ми посилюємо ці зміни.

0:03:02.872,0:03:06.852
Ми їх збільшуємо, щоб створити такий вид [br]покращеного, або просунутого відео,

0:03:06.852,0:03:09.024
що зображає ці зміни.

0:03:09.024,0:03:13.262
Виявляється, ми можемо показати не лише[br]найменші зміни кольору,

0:03:13.262,0:03:15.503
а й непомітні рухи,

0:03:15.503,0:03:19.079
тому що колір, записаний на камеру,

0:03:19.079,0:03:21.889
зміниться не лише,[br]якщо предмет змінює колір,

0:03:21.889,0:03:24.257
а й якщо він рухається.

0:03:24.257,0:03:27.893
Це моя дочка у віці приблизно 2 місяці.

0:03:27.893,0:03:30.892
Це відео я записав роки три тому.

0:03:30.892,0:03:34.100
Як усі молоді батьки, ми хотіли одного -[br]бути впевненими, що наші діти здорові,

0:03:34.100,0:03:36.642
що вони дихають, і звісно,[br]що вони - живі.

0:03:36.642,0:03:38.784
Я купив радіоняню,

0:03:38.784,0:03:41.253
аби спостерігати за донькою, [br]коли вона спить.

0:03:41.253,0:03:44.780
За допомогою звичайної радіоняні[br]ми побачимо доволі багато.

0:03:44.780,0:03:48.462
Ви можете спостерігати, [br]як спить дитина,

0:03:48.474,0:03:50.078
але цього замало.

0:03:50.078,0:03:52.902
Чи не було б краще чи інформативніше,[br]або корисніше,

0:03:52.902,0:03:55.892
якби ми могли дивитись на щось отаке.

0:03:55.892,0:04:02.248
На цьому відео я зняв рухи,[br]які я потім збільшив у 30 разів,

0:04:02.248,0:04:06.074
після чого я зміг переконатись,[br]що моя донька дійсно жива та дихає.

0:04:06.074,0:04:08.327
(Сміх)

0:04:08.327,0:04:10.249
Тут ми бачимо наочне порівняння.

0:04:10.249,0:04:12.732
І знову ж таки, на оригінальному відео

0:04:12.732,0:04:14.368
ми майже нічого не помічаємо,

0:04:14.368,0:04:18.075
але якщо збільшити рухи, [br]дихання видно набагато краще.

0:04:18.075,0:04:20.145
Насправді існує багато явищ, [br]

0:04:20.145,0:04:23.768
які можна виявити та збільшити [br]за допомогою цього мікроскопа.

0:04:23.768,0:04:28.332
Можна побачити, як вени та артерії [br]пульсують у нашому тілі.

0:04:28.332,0:04:30.960
Можна побачити, як наші очі [br]

0:04:30.960,0:04:32.847
постійно коливаються.

0:04:32.847,0:04:34.356
А ось і моє око,

0:04:34.356,0:04:37.421
це відео я зняв одразу ж [br]після народження доньки.

0:04:37.421,0:04:41.623
Як бачите, я спав не дуже багато. [br](Сміх)

0:04:41.623,0:04:44.339
Навіть коли людина сидить нерухомо,

0:04:44.339,0:04:46.383
ми можемо отримати багато даних[br]про її спосіб дихання,

0:04:46.383,0:04:49.912
дрібні порухи обличчя.

0:04:49.912,0:04:51.537
Можливо, ми навіть можемо[br]використати ці дані,

0:04:51.537,0:04:54.691
аби прочитати думки чи емоції.

0:04:54.691,0:04:57.946
Ми також можемо збільшити [br]механічні рухи,

0:04:57.946,0:04:59.501
такі як вібрації двигуна,

0:04:59.501,0:05:03.193
що може допомогти механікам знайти[br]та визначити проблеми,

0:05:03.193,0:05:07.931
або як будинки та споруди хитаються [br]від вітру, та як на них діють сили.

0:05:07.931,0:05:12.512
Людство знає безліч способів,[br]як виміряти всі ці речі,

0:05:12.512,0:05:14.965
але виміряти ці рухи - це одне,

0:05:14.965,0:05:17.241
а спостерігати за ними - [br]

0:05:17.241,0:05:19.795
зовсім інше.

0:05:19.795,0:05:22.836
З моменту, коли ми винайшли [br]цю нову технологію,

0:05:22.836,0:05:26.789
ми виклали програму онлайн, щоб інші могли[br]користуватись нею і експериментувати.

0:05:26.789,0:05:28.664
Вона дуже проста для користування.

0:05:28.664,0:05:30.708
Вона працює з вашими власними відео.

0:05:30.708,0:05:33.901
Наші колеги з Quanta Research [br]навіть розробити чудовий сайт,

0:05:33.901,0:05:36.579
де ви можете завантажити власне відео[br]та обробити його онлайн,

0:05:36.579,0:05:40.395
навіть якщо у вас немає досвіду [br]в інформатиці або програмуванні,

0:05:40.395,0:05:43.331
ви легко зможете поекспериментувати[br]з новим мікроскопом.

0:05:43.331,0:05:45.735
Зараз я покажу вам пару прикладів,

0:05:45.735,0:05:48.470
як ним користувались інші.

0:05:48.470,0:05:53.787
Це відео створив [br]користувач YouTube - Tamez85.

0:05:53.787,0:05:55.250
Мені невідомо, хто він,

0:05:55.250,0:05:57.595
але він чи вона використали нашу програму,

0:05:57.595,0:06:01.310
щоб збільшити крихітні рухи живота[br]під час вагітності.

0:06:01.310,0:06:02.912
Трохи моторошно.

0:06:02.912,0:06:04.525
(Сміх)

0:06:04.525,0:06:09.486
Люди використовували цю програму,[br]щоб збільшувати пульсування вен на руках.

0:06:09.486,0:06:13.268
І що ж це буде за наука[br]без тестування на морських свинках?

0:06:13.268,0:06:16.658
Ось цю звати Тіффані.

0:06:16.658,0:06:19.607
Цей користувач YouTube стверджує,[br]що це перший гризун на Землі,

0:06:19.607,0:06:22.295
чиї рухи було збільшено.

0:06:22.295,0:06:24.483
Разом з цією програмою [br]ви можете навіть творити.

0:06:24.483,0:06:27.501
Це відео надіслала мені студентка [br]факультету дизайну Уельського університету.

0:06:27.501,0:06:29.638
Вона хотіла поглянути, [br]чи є різниця в тому,

0:06:29.638,0:06:31.160
як рухаються її одногрупники.

0:06:31.160,0:06:35.369
Вона попросила їх не рухатись, [br]і потім збільшила їхні рухи.

0:06:35.369,0:06:38.747
Виглядає начебто оживають картинки.

0:06:38.747,0:06:41.180
Найприємніше в тих прикладах те,

0:06:41.180,0:06:43.476
що нам нічого не потрібно [br]робити для цього.

0:06:43.476,0:06:47.330
Ми створили цей інструмент, [br]спосіб по-новому поглянути на світ,

0:06:47.330,0:06:52.462
а люди знайшли інші цікаві, [br]новаторські способи користування ним.

0:06:52.462,0:06:54.226
Ми не зупинились на цьому.

0:06:54.226,0:06:57.477
Цей інструмент дає нам змогу [br]не лише поглянути на світ по-новому,

0:06:57.477,0:06:59.845
а й переосмислити наші можливості

0:06:59.845,0:07:03.026
та розширити межі використання наших камер.

0:07:03.026,0:07:05.255
Як науковці, ми почали розмірковувати,

0:07:05.255,0:07:09.040
які ще фізичні явища [br]створюють крихітні рухи,

0:07:09.040,0:07:11.943
що їх ми тепер можемо виміряти [br]за допомогою нової камери?

0:07:11.943,0:07:15.944
І один такий феномен, на якому [br]ми зосередилися недавно, - це звук.

0:07:15.944,0:07:18.049
Звук, як ми всі знаємо, - це здебільшого зміни

0:07:18.049,0:07:20.232
тиску повітря, що рухаються по повітрю.

0:07:20.232,0:07:23.853
Ці хвилі тиску вдаряють об'єкти,[br]і ті створюють незначні коливання,

0:07:23.853,0:07:26.385
що є тим, що ми чуємо,[br]і як записуємо звук.

0:07:26.385,0:07:30.053
Але виявляється, що звук[br]також виробляє візуальні рухи.

0:07:30.053,0:07:32.886
Ті рухи, що є непомітними для нас,

0:07:32.886,0:07:35.887
але помітні на камері[br]з правильною обробкою.

0:07:35.887,0:07:37.460
Ось два приклади.

0:07:37.460,0:07:40.074
Це я демонструю свої чудові [br]здібності до співу.

0:07:41.064,0:07:42.870
(Спів)

0:07:42.870,0:07:43.110
(Сміх)

0:07:43.110,0:07:44.134
Я зняв високошвидкісне відео[br]свого горла, коли я наспівував.

0:07:44.134,0:07:47.120
Знову ж таки, якщо ви [br]дивитеся на це відео,

0:07:47.120,0:07:48.884
не надто багато[br]ви зможете побачити,

0:07:48.884,0:07:50.960
але як тільки ми збільшили рухи в 100 разів,[br]ми бачимо всі рухи й пульсацію

0:07:50.960,0:07:55.292
в області шиї, які беруть участь[br]у виробленні звуку.

0:07:55.292,0:07:58.566
Цей сигнал є в цьому відео.

0:07:58.566,0:08:01.306
Ми також знаємо, що співаки[br]можуть розбити келих вина,

0:08:01.306,0:08:03.976
якщо потраплять у правильну ноту.

0:08:03.976,0:08:05.439
Так от, ми збираємося зіграти ноту,

0:08:05.439,0:08:07.204
яка є в резонансі[br]частоти цього скла

0:08:07.204,0:08:09.730
через гучномовець, [br]що поруч із ним.

0:08:09.730,0:08:11.778
Після того ми граємо цю ноту[br]і збільшуємо рухи в 250 разів -

0:08:11.778,0:08:16.197
дуже чітко бачимо, як скло вібрує

0:08:16.197,0:08:18.535
і резонує у відповідь на звук.

0:08:18.535,0:08:22.105
Таке не побачиш щодня.

0:08:22.105,0:08:24.525
Але це змусило нас задуматися.[br]Це наштовхнуло нас на божевільну ідею.

0:08:24.525,0:08:28.054
Чи можемо ми повернути цей процес [br]навспак і відновити звук з відео,

0:08:28.054,0:08:33.662
аналізуючи найдрібніші вібрації,[br]що їх звукові хвилі створюють в об'єктах,

0:08:33.662,0:08:37.697
і перетворити їх назад[br]у ті звуки, що їх ми виробляємо?

0:08:37.697,0:08:42.474
Таким чином, ми зможемо перетворити [br]предмети побуту в мікрофони.

0:08:42.474,0:08:46.931
Саме це ми й зробили.

0:08:46.931,0:08:49.163
Ось порожній пакетик з-під чіпсів,[br]що лежав на столі,

0:08:49.163,0:08:51.979
і ми збираємося перетворити [br]той пакетик чіпсів у мікрофон,

0:08:51.979,0:08:54.804
знімаючи його відеокамерою

0:08:54.804,0:08:56.395
та аналізуючи крихітні рухи,[br]що звукові хвилі створюють в ньому.

0:08:56.395,0:08:59.623
Ось звук, який ми грали в кімнаті.

0:08:59.623,0:09:02.419
(Музика: "У Мері було маленьке ягнятко")

0:09:02.419,0:09:06.853
І це високошвидкісне відео[br]ми записали з цього пакетика чіпсів.

0:09:10.007,0:09:13.032
Знову грає.

0:09:13.032,0:09:14.306
Ви ніяк не зможете побачити,[br]що відбувається на цьому відео,

0:09:14.306,0:09:17.648
просто глянувши на нього,

0:09:17.648,0:09:18.706
але ось звук, який ми змогли[br]відновити, просто проаналізувавши

0:09:18.706,0:09:21.690
крихітні рухи в цьому відео.

0:09:21.690,0:09:23.873
(Музика: "У Мері було маленьке ягнятко")

0:09:23.873,0:09:26.682
Я називаю це ... - Дякую.

0:09:40.985,0:09:42.471
(Оплески)

0:09:42.471,0:09:47.696
Я називаю це візуальний мікрофон.

0:09:49.878,0:09:52.223
Ми вирізали аудіосигнали[br]із відеосигналів.

0:09:52.223,0:09:55.613
Щоб ви розуміли, про який[br]масштаб рухів тут йдеться:

0:09:55.613,0:09:58.794
досить гучний звук змусить пакет чіпсів[br]порухатися не більше, ніж на мікрометр.

0:09:58.799,0:10:04.135
Це одна тисячна міліметра.

0:10:04.135,0:10:06.874
Ось якими крихітні є рухи,[br]що ми тепер в змозі виявити,

0:10:06.874,0:10:10.435
просто спостерігаючи, як світло[br]відбивається від об'єктів

0:10:10.435,0:10:13.678
і записується нашими камерами.

0:10:13.678,0:10:15.814
Ми можемо відновити звук[br]із інших об'єктів, як-от рослин.

0:10:15.814,0:10:19.064
(Музика: "У Мері було маленьке ягнятко")

0:10:19.064,0:10:25.380
Окрім того, ми можемо відновити мову.

0:10:27.214,0:10:29.211
До прикладу, голос людини в кімнаті.

0:10:29.211,0:10:31.788
Голос: "У Мері було маленьке ягнятко,[br]чия шерсть була біла, як сніг,

0:10:31.788,0:10:35.991
скрізь, куди Мері ходить,[br]ягня упевнено йде за нею".

0:10:35.991,0:10:40.221
Майкл Рубінштейн: А ось та ж[br]мова, відновлена

0:10:40.221,0:10:42.980
з цього відео,[br]з того ж таки пакетика чіпсів.

0:10:42.980,0:10:46.254
Голос: "У Мері було маленьке ягнятко,[br]чия шерсть була біла, як сніг,

0:10:46.254,0:10:51.085
скрізь, куди що Мері ходить,[br]ягня упевнено йде за нею".

0:10:51.085,0:10:55.944
МР: Ми використали пісню [br]"У Мері було маленьке ягнятко",

0:10:55.944,0:10:58.290
тому що вважається, [br]що це були перші слова,

0:10:58.290,0:11:00.413
що їх Томас Едісон сказав[br]у фонограф в 1877 році.

0:11:00.413,0:11:04.574
Це був один із перших звукозаписувальних [br]пристроїв в історії.

0:11:04.574,0:11:07.802
Він спрямовував звуки на діафрагму,

0:11:07.802,0:11:11.129
що змушувала вібрувати голку, і та [br]вигравіювала звук на фользі,

0:11:11.129,0:11:15.208
якою було обгорнуто циліндр.

0:11:15.208,0:11:17.483
Ось демонстрація запису і[br]відтворення звуку з фонографа Едісона.

0:11:17.483,0:11:23.426
(Відео) Голос: Тестування,[br]перевірка. Один, два, три.

0:11:23.426,0:11:26.446
У Мері було маленьке ягнятко,[br]чия шерсть була біла, як сніг,

0:11:26.446,0:11:29.859
скрізь, куди Мері ходила,[br]ягня впевнено йшло за нею.

0:11:29.859,0:11:33.528
Тестування, перевірка. [br]Один, два, три.

0:11:33.528,0:11:36.268
У Мері було маленьке ягнятко[br]чия шерсть була біла, як сніг,

0:11:36.268,0:11:40.424
скрізь, куди Мері ходила,[br]ягня упевнено йшло за нею.

0:11:40.424,0:11:45.648
МР: І тепер, через 137 років,

0:11:45.648,0:11:49.665
ми в змозі отримати звук[br]аналогічної якості,

0:11:49.665,0:11:53.752
всього лишень спостерігаючи через камеру,[br]як предмети вібрують від звуку,

0:11:53.752,0:11:57.831
і ми можемо зробити це,[br]навіть якщо камера

0:11:57.831,0:11:59.765
віддалена від об'єкта майже на 5 метрів,[br]і розташована за звуконепроникним склом.

0:11:59.765,0:12:03.999
Це звук, який ми відновили [br]в цьому випадку.

0:12:03.999,0:12:07.219
Голос: У Мері було маленьке ягнятко,[br]чия шерсть була біла, як сніг,

0:12:07.219,0:12:12.513
скрізь, куди Мері ходила,[br]ягня упевнено йшло за нею.

0:12:12.513,0:12:17.272
МР: Звичайно, найперше на думку спадає[br]використати цей винахід для стеження.

0:12:17.404,0:12:21.034
(Сміх)

0:12:21.034,0:12:24.029
Але ним можна скористатися і з іншою метою.

0:12:24.029,0:12:28.085
Можливо, в майбутньому ми зможемо[br]використовувати це, наприклад,

0:12:28.085,0:12:30.925
щоб відновлювати звук в космосі,

0:12:30.925,0:12:33.177
бо звук не поширюється[br]в космосі, на відміну від світла.

0:12:33.177,0:12:36.753
Ми тільки почали вивчати

0:12:36.753,0:12:39.157
інші можливі способи застосування[br]цієї нової технології.

0:12:39.157,0:12:42.176
Вона дає нам змогу бачити фізичні процеси,[br]про які ми знаємо,

0:12:42.176,0:12:45.008
але яких ми досі не могли[br]побачити на власні очі.

0:12:45.008,0:12:48.564
Це наша команда.

0:12:48.564,0:12:49.768
Все, що я показав вам сьогодні -[br]це результат співпраці

0:12:49.768,0:12:52.647
з цією великою групою[br]людей, яких ви бачите тут.

0:12:52.647,0:12:54.838
Я закликаю вас і запрошую [br]ознайомитися з нашим сайтом,

0:12:54.838,0:12:58.005
заходьте на нього

0:12:58.005,0:12:59.451
і приєднуйтесь до нас у вивченні[br]світу крихітних рухів.

0:12:59.451,0:13:02.423
Дякую.

0:13:02.423,0:13:04.048
(Оплески)