세밀한 움직임과 작은 소리도 보고 들을 수 있다면? 멋질까요? 징그러울까요? 알 수 없어요.
-
0:01 - 0:09지난 수 세기동안 현미경은 우리 삶에
혁명과도 같은 변화를 가져왔습니다. -
0:09 - 0:14현미경은 사물, 생명체, 구조물의
미시적 세계를 우리에게 보여줬습니다. -
0:14 - 0:17너무 작아서 맨눈으로는
관찰이 불가능했던 것들을 말이죠. -
0:17 - 0:20현미경은 과학과 기술에
위대한 공헌을 하였습니다. -
0:20 - 0:23오늘 저는 새로운 형태의
현미경을 소개하고자 합니다. -
0:23 - 0:26변화된 현미경을 말이죠.
-
0:26 - 0:29이 현미경은 일반 현미경과 같은
광학렌즈를 쓰지 않습니다. -
0:29 - 0:31광학렌즈는 작은 대상을 확대해 주지만
-
0:31 - 0:35이 현미경은 대신 비디오 카메라와
영상 처리를 이용해서 -
0:35 - 0:41사물이나 사람의 매우 미세한 움직임이나
색의 변화를 보여줍니다. -
0:41 - 0:44너무나 미세해서 맨눈으로는
관찰이 어려운 그러한 변화들 말이죠. -
0:44 - 0:48덕분에 우리는 완전히 다른 눈으로
세상을 보게 됩니다. -
0:48 - 0:50색의 변화란 어떤 의미일까요?
-
0:50 - 0:53일례로, 피부는 혈액의 흐름에 따라
-
0:53 - 0:55매우 미세한 색의 변화를 보입니다.
-
0:55 - 0:58하지만 너무 미세한 변화여서
-
0:58 - 1:00우리가 다른 사람들이나
-
1:00 - 1:02옆에 있는 사람을 볼 때
-
1:02 - 1:06피부색이나 얼굴색의 변화를
느낄 수 없는 것입니다 -
1:06 - 1:10여기 스티브의 비디오를 보시면
정지된 사진처럼 보이죠. -
1:10 - 1:14하지만 새롭고 특별한 현미경으로 보면
-
1:14 - 1:16갑자기 완전히 다른 이미지를 보게 됩니다
-
1:16 - 1:20여러분이 지금 보시는 것은
스티브의 얼굴색 변화인데 -
1:20 - 1:25100배로 확대했기 때문에
비로소 볼 수 있는 것입니다. -
1:25 - 1:28또 실제로 사람의 맥박이
뛰는 것을 볼 수 있습니다. -
1:28 - 1:31스티브의 심장박동 속도 뿐 아니라
-
1:31 - 1:37그의 얼굴에 혈액이 흐르는
양상까지 볼 수 있습니다. -
1:37 - 1:39단순히 맥박을 시각화 하는 것이 아니라
-
1:39 - 1:43실제로 심장박동을 복원하고
-
1:43 - 1:44심장박동을 측정할 수 있습니다.
-
1:44 - 1:49일반 카메라로 환자에
접촉하지 않고도 측정할 수 있습니다. -
1:49 - 1:55여기 보시면, 신생아에게서 얻은
맥박과 심장박동수를 알 수 있습니다. -
1:55 - 1:57일반 DSLR 카메라로
찍은 비디오를 통해서 말이죠. -
1:57 - 1:59우리가 얻은 심박동 수치는
-
1:59 - 2:04병원의 표준 모니터에서
얻는 수치만큼 정확합니다. -
2:04 - 2:07심지어 우리가 직접 촬영한 영상이 아닌
-
2:07 - 2:10다른 영상으로도 근본적으로 가능합니다.
-
2:10 - 2:14그래서 영화 '배트맨 비긴즈'의
한 장면을 가져왔습니다. -
2:14 - 2:16크리스찬 베일의 맥박을 보여드리려구요.
-
2:16 - 2:17(웃음)
-
2:17 - 2:19아마도 분장을 한 상태일 것입니다.
-
2:19 - 2:21여기 조명이 좋은 편은 아니지만
-
2:21 - 2:24그래도 영상에서
배우의 맥박을 추출할 수 있습니다. -
2:24 - 2:26심지어 상당히 잘 보입니다.
-
2:26 - 2:28그렇다면 어떻게 이게 가능할까요?
-
2:28 - 2:33저희는 기본적으로 영상에서
기록되어 있는 빛의 변화를 분석합니다. -
2:33 - 2:35동영상의 모든 픽셀에서 말이죠.
-
2:35 - 2:37그런 뒤 이런 변화들을 증폭시킵니다.
-
2:37 - 2:39우리 눈에 보일 만큼 확대하는 것이죠.
-
2:39 - 2:41이 과정에서 까다로운 부분은
-
2:41 - 2:44우리가 찾는 이런 변화들이
극도로 미세하다는 점입니다. -
2:44 - 2:47따라서 영상에 있는 노이즈에서
변화를 분리할 때 -
2:47 - 2:51매우 주의를 기울여야만 했습니다.
-
2:51 - 2:54그래서 우리는 고도의
영상 처리 기술을 이용하여 -
2:54 - 2:58영상에 있는 각 픽셀의
정확한 색상 측정값을 알아낸 후 -
2:58 - 3:00시간에 따라 색상이 변화하는 양상을
정확히 측정해 냅니다. -
3:00 - 3:03그리고 그 변화를 증폭시키죠.
-
3:03 - 3:07그렇게 해서 이러한 향상된 영상,
증폭된 영상을 만들어 내는 것입니다. -
3:07 - 3:09이런 변화를 실제로 보여줍니다.
-
3:09 - 3:13색상의 작은 변화만 보여주지 않고
-
3:13 - 3:16미세한 움직임도 보여줍니다.
-
3:16 - 3:19왜냐하면 우리 카메라에 기록되는 빛이
-
3:19 - 3:22대상의 색이 변할 때만 변하지 않고
-
3:22 - 3:24그 움직임에도 반응하기 때문입니다.
-
3:24 - 3:28제 딸이 생후 2개월일 때입니다.
-
3:28 - 3:313년 전에 제가 찍은 것인데요.
-
3:31 - 3:34처음 부모가 되면
아이가 건강한지 확인하고 싶어합니다. -
3:34 - 3:37아이가 숨은 잘 쉬는지,
또 살아 있는지도 말이죠. -
3:37 - 3:39그래서 저도 아기 모니터를 설치해서
-
3:39 - 3:41아이가 잘 때도 볼 수가 있었죠.
-
3:41 - 3:45그리고 이것이 보통의 아기
모니터에서 보이는 모습입니다. -
3:45 - 3:48아이가 자는 것 외에
다른 정보는 딱히 없습니다. -
3:48 - 3:50관찰할 것이 별로 없죠.
-
3:50 - 3:53더 유익하고 유용한 정보가
있다면 더 좋지 않을까요? -
3:53 - 3:56예를 들면 이렇게 해볼 수 있겠죠.
-
3:56 - 4:02아이의 움직임을 촬영하고
삼십 배로 확대해보았습니다. -
4:02 - 4:06그제서야 제 딸이 진짜로 살아서
숨쉬고 있다는 걸 분명히 알겠더군요. -
4:06 - 4:08(웃음)
-
4:08 - 4:10둘을 나란히 놓고 비교해 봅시다.
-
4:10 - 4:13다시 보시면 원래의 비디오에서는
-
4:13 - 4:14보이는 것이 별로 없죠.
-
4:14 - 4:18하지만 움직임을 확대해보면
숨쉬는 모습이 확실해집니다. -
4:18 - 4:20이로써 새로운 모션 현미경을 통해
-
4:20 - 4:24많은 현상들을 밝혀내고
확대할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다. -
4:24 - 4:28몸 속의 정맥과 동맥이
고동치는 모습도 볼 수 있고 -
4:28 - 4:31눈동자가 흔들흔들 하면서
-
4:31 - 4:33끊임없이 움직이는 것도 볼 수 있죠.
-
4:33 - 4:34이건 사실은 제 눈인데요.
-
4:34 - 4:37제 딸이 태어난 직후에 찍어서
-
4:37 - 4:42잠을 충분이 자지 못해서 이렇습니다.
(웃음) -
4:42 - 4:44심지어 사람이 가만히 앉아 있을 때 조차
-
4:44 - 4:46많은 정보를 얻어 낼 수 있습니다.
-
4:46 - 4:50호흡패턴이나
작은 얼굴 표정에서 말이죠. -
4:50 - 4:52어쩌면 이러한 움직임을 통해
-
4:52 - 4:55사람의 생각이나 감정을
읽어 낼 수도 있습니다. -
4:55 - 4:58또 기계의 미세한 움직임도
확대할 수 있을 겁니다. -
4:58 - 5:00엔진의 진동처럼 말이죠.
-
5:00 - 5:03기술자들이 기계 문제를
발견하고 진단하는데 도움이 될 겁니다. -
5:03 - 5:08건물과 구조물이 어떻게 바람에
흔들리고 힘에 반응하는지 알 수 있죠. -
5:08 - 5:13이것들은 이미 우리 사회가 다양한
방법으로 측정할 수 있는 것들입니다. -
5:13 - 5:15하지만 이런 움직임을 측정하는 것과
-
5:15 - 5:18무슨 일이 일어나는지 실제로 보는 것은
-
5:18 - 5:20완전히 다른 것입니다.
-
5:20 - 5:23그리고 이 신기술을 발견한 이래로
-
5:23 - 5:27온라인 상에 다른 이들도 이용하고
실험해 볼 수 있도록 공개했습니다. -
5:27 - 5:29사용 방법은 매우 간단합니다.
-
5:29 - 5:31가지고 계신 영상에도 적용 가능합니다.
-
5:31 - 5:34'콴타 리서치'의 공동 연구진은
심지어 웹사이트를 제작했는데 -
5:34 - 5:37여기에 영상을 올려
온라인으로 처리할 수 있습니다. -
5:37 - 5:40그렇기 때문에 컴퓨터 공학이나
프로그래밍에 경험이 없을지라도 -
5:40 - 5:43손쉽게 이 새로운 현미경을
시험해 볼 수 있습니다. -
5:43 - 5:46다른 사람들의 활용 사례를
-
5:46 - 5:48몇 가지 보여드리겠습니다.
-
5:48 - 5:54Tamez85라는 유튜버의 영상인데요.
-
5:54 - 5:55누군지는 모르겠지만
-
5:55 - 5:58이분이 우리 코드를 이용해서
-
5:58 - 6:01임신 중인 복부의
작은 움직임을 확대했습니다. -
6:01 - 6:03조금 징그럽네요.
-
6:03 - 6:05(웃음)
-
6:05 - 6:09어떤 이들은 손에 있는 핏줄의
박동을 확대해 보기도 했습니다. -
6:09 - 6:13그리고 기니피그가 등장하지 않는다면
진정한 과학이라고 할 수 없죠. -
6:13 - 6:17이 기니피그는 티파니라고 하는데
-
6:17 - 6:20어떤 유튜버는 녀석이 모션확대경에 찍힌
-
6:20 - 6:22지구 최초의 설치류라고 하더군요.
-
6:22 - 6:24이걸로 예술을 할 수도 있습니다.
-
6:24 - 6:28한 예일대 디자인과 학생이
저에게 보내준 영상입니다. -
6:28 - 6:30이 학생은 친구들이 움직이는 방식에
-
6:30 - 6:31차이가 있는지 보고 싶었답니다.
-
6:31 - 6:35그래서 모두를 부동자세로 서게 한 뒤
그들의 움직임을 확대했습니다. -
6:35 - 6:39마치 사진에서
생명이 꽃피는 걸 보는 느낌이죠. -
6:39 - 6:41그리고 여기서 진정 의미있는 부분은
-
6:41 - 6:43저희는 아무것도 하지 않았다는 겁니다.
-
6:43 - 6:47저희는 단지 세상을 보는 새로운 방법,
새로운 도구를 제공했을 뿐이고 -
6:47 - 6:52흥미롭고, 새롭고, 창의적인 사용법은
사람들이 발견한 겁니다. -
6:52 - 6:54하지만 여기서 멈추지 않았습니다.
-
6:54 - 6:57이 도구로 우리는 세상을
새로운 시각으로 볼 뿐 아니라 -
6:57 - 7:00우리의 가능성을 재정립하고
-
7:00 - 7:03카메라 활용의 한계를 뛰어넘었습니다.
-
7:03 - 7:05저희는 과학자로서
의문을 갖기 시작했습니다. -
7:05 - 7:09어떤 종류의 물리적 현상이
작은 움직임을 만들어내는지 말이죠. -
7:09 - 7:12우리 카메라로 측정할 수 있는
작은 움직임들 말입니다. -
7:12 - 7:16최근엔 소리에 초점을 두고 있습니다.
-
7:16 - 7:18소리는 다들 아시듯이
-
7:18 - 7:20기압에 영향을 받아 변화합니다.
-
7:20 - 7:24기압파가 어떤 물체에 부딪치면
그 안에서 작은 진동이 만들어지는데 -
7:24 - 7:26이것을 우리가 듣고 녹음하는 겁니다.
-
7:26 - 7:30그런데 소리도 시각적 움직임을
만들어 낸다는 것이 밝혀졌습니다. -
7:30 - 7:33이 움직임은 눈에는 보이지 않습니다.
-
7:33 - 7:36그러나 적절한 과정을 거친
카메라로는 볼 수 있습니다. -
7:36 - 7:37두 가지 예가 있습니다.
-
7:37 - 7:41제가 엄청난 가창력을 뽐내고 있죠.
-
7:41 - 7:43(노래)
-
7:43 - 7:44(웃음)
-
7:44 - 7:47제가 흥얼거리는 동안
고속촬영한 제 목의 모습입니다. -
7:47 - 7:49다시 비디오를 가만히 보아도
-
7:49 - 7:51보이는 것이 별로 없습니다.
-
7:51 - 7:55그러나 움직임을 100배 확대하면
모든 움직임과 파문을 볼 수 있습니다. -
7:55 - 7:59소리를 만들어내는 목에서 말이죠.
-
7:59 - 8:01이 신호는 모두 저 비디오
속에 있는 것들입니다. -
8:01 - 8:04우리는 가수들이 특정 음에 도달하면
-
8:04 - 8:05와인잔을 깰 수 있음을 압니다.
-
8:05 - 8:07여기 음을 하나 틀어보겠습니다.
-
8:07 - 8:10이 음은 와인잔의
공명주파수 범위 내에 있고, -
8:10 - 8:12옆에 있는 확성기에서 흘러나옵니다.
-
8:12 - 8:16음을 틀고 잔의 움직임을
250배로 확대해 보면 -
8:16 - 8:19잔이 소리에 맞춰서
진동하고 공명하는 모습을 -
8:19 - 8:22분명하게 볼 수 있습니다.
-
8:22 - 8:25우리가 일상생활에서
흔히 보는 광경은 아니지만 -
8:25 - 8:28말도 안되는 생각을 하나
떠올리게 해주었습니다. -
8:28 - 8:34이 과정을 역으로 적용해서 비디오에서
소리를 도출해 낼 수 있지 않을까? -
8:34 - 8:38음파가 물체에서 만들어내는
미세한 진동을 분석해서 -
8:38 - 8:42이 진동을 원래의 소리로
전환 시킬수 있지 않을까? -
8:42 - 8:47이렇게 하면 일상적인 물건들을
마이크로 바꿀 수 있습니다. -
8:47 - 8:49그래서 정말 그렇게 해봤죠.
-
8:49 - 8:52자, 여기 탁자 위에
빈 과자봉지가 하나 있습니다. -
8:52 - 8:55이걸 마이크로 바꿔볼게요.
-
8:55 - 8:56비디오카메라로 촬영을 해서
-
8:56 - 9:00음파가 만들어 낸
미세한 움직임을 분석할 겁니다. -
9:00 - 9:02이게 바로 저희가
실험 공간에 틀었던 소리입니다. -
9:02 - 9:10(음악: "Mary Had a Little Lamb")
-
9:10 - 9:13그리고 이건 저 과자봉지를
고속촬영한 영상입니다. -
9:13 - 9:14다시 돌려봐도
-
9:14 - 9:17그냥 보기만 해서는
저 비디오에서 무슨 일이 일어나는지 -
9:17 - 9:19절대 알 수가 없죠.
-
9:19 - 9:22그렇지만 여기 이 소리가 바로
저 비디오의 미세한 움직임을 -
9:22 - 9:24분석해서 복구한 것입니다.
-
9:24 - 9:28(음악: "Mary Had a Little Lamb")
-
9:41 - 9:43저는 이것을.... 감사합니다.
-
9:43 - 9:48(박수)
-
9:50 - 9:52저는 이것을 시각 마이크라고 부릅니다.
-
9:52 - 9:56실제로 비디오 신호로부터 오디오
신호를 추출하는 것입니다. -
9:56 - 9:59여기서 움직임의 규모에 대한
감을 잡게 도와 드리자면 -
9:59 - 10:04꽤 큰 소리여야 저 과자봉지를 겨우
1마이크로미터 움직일 수 있습니다. -
10:04 - 10:071mm의 1000분의 1이죠.
-
10:07 - 10:10이렇게 작은 움직임들은 이제
우리가 추출할 수 있게 되었습니다. -
10:10 - 10:14어떻게 빛이 물체에 반사가 되어
-
10:14 - 10:16카메라에 기록되는지를 통해서요.
-
10:16 - 10:19다른 대상, 예를 들면 식물로부터
소리를 복원할 수 있습니다. -
10:19 - 10:27(음악: "Mary Had a Little Lamb")
-
10:27 - 10:29심지어 말소리도 복원할 수 있죠.
-
10:29 - 10:32한 사람이 방에서 말을 하고 있습니다.
-
10:32 - 10:36(목소리: 매리는 털이 눈송이 만큼
하얀 어린 양이 한마리 있었는데,) -
10:36 - 10:40(매리가 어디를 가든지,
그 양은 늘 함께 였죠) -
10:40 - 10:43이건 저희가 복원한 말소리 입니다.
-
10:43 - 10:46아까 과자봉지 영상에서처럼요.
-
10:46 - 10:51(목소리: 매리는 털이 눈송이 만큼
하얀 어린 양이 한마리 있었는데,) -
10:51 - 10:56(매리가 어디를 가든지,
그 양은 늘 함께 였죠) -
10:56 - 10:58굳이 이 노래를 고른 이유는
-
10:58 - 11:001877년에 토마스 에디슨이
-
11:00 - 11:05자신의 축음기에 녹음한 첫마디가
바로 이것이었기 때문입니다. -
11:05 - 11:08축음기는 역사상
첫 음성 기록장치 였습니다. -
11:08 - 11:11축음기는 기본적으로
소리가 진동판으로 가서 -
11:11 - 11:15은박지에 소리를 새겨 넣도록
바늘을 진동시키는 구조입니다. -
11:15 - 11:17이 은박지는 실린더에 감겨 있었죠.
-
11:17 - 11:23에디슨의 축음기로
녹음하고 재생하는 모습입니다. -
11:23 - 11:26(비디오) 목소리:
테스팅, 테스팅, 하나 둘 셋. -
11:26 - 11:30(매리는 털이 눈송이 만큼 하얀
어린 양이 한마리 있었는데,) -
11:30 - 11:34(매리가 어디를 가든지,
그 양은 늘 함께 였죠.) -
11:34 - 11:36(테스팅, 테스팅, 하나 둘 셋.)
-
11:36 - 11:40매리는 털이 눈송이 만큼 하얀
어린 양이 한마리 있었는데, -
11:40 - 11:46매리가 어디를 가든지,
그 양은 늘 함께 였죠. -
11:46 - 11:50그리고 137년이 지난 지금
-
11:50 - 11:54우리는 매우 유사한 음질의
소리를 들을 수 있습니다. -
11:54 - 11:58카메라를 통해
진동하는 물체를 보면서 말이죠. -
11:58 - 12:00그것도 심지어 카메라가
-
12:00 - 12:04물체에서 4.6m나 멀리,
방음유리 너머에 있어도 가능합니다. -
12:04 - 12:07이것이 바로 그러한 조건에서
복원한 소리입니다. -
12:07 - 12:13목소리: 매리는 털이 눈송이 만큼
하얀 어린 양이 한마리 있었는데, -
12:13 - 12:17매리가 어디를 가든지,
그 양은 늘 함께 였죠. -
12:17 - 12:21처음 떠오르는 활용방법은
물론 도청이겠죠? -
12:21 - 12:24(웃음)
-
12:24 - 12:28하지만 다른 식으로도 아주
유용하게 쓰일 수도 있습니다. -
12:28 - 12:30어쩌면 미래에는 이 기술을 이용해서
-
12:30 - 12:33우주 너머의 소리를
복원할 수도 있을겁니다. -
12:33 - 12:37왜냐하면 소리는 우주를 여행하지
못하지만 빛은 할 수 있으니까요. -
12:37 - 12:40이 신기술의 활용 가능성에 대한 연구는
-
12:40 - 12:42아직 시작에 불과합니다.
-
12:42 - 12:45우리가 지금까지 알고 있었지만
눈으로 확인할 수 없었던 -
12:45 - 12:49물리적 과정들을 직접
볼 수 있게 되었습니다. -
12:49 - 12:50우리 연구팀원들입니다.
-
12:50 - 12:53오늘 제가 보여드린 것은
모두 여기 보고계신 -
12:53 - 12:55훌륭한 연구진들이 협력한 결과입니다.
-
12:55 - 12:58저희 웹사이트에 와보시면 좋겠습니다.
-
12:58 - 12:59오셔서 직접 체험해 보시고
-
12:59 - 13:02미세한 움직임 세계를
함께 탐험해 보세요. -
13:02 - 13:04감사합니다.
-
13:04 - 13:05(박수)
- Title:
- 세밀한 움직임과 작은 소리도 보고 들을 수 있다면? 멋질까요? 징그러울까요? 알 수 없어요.
- Speaker:
- 마이클 루벤스타인 (Michael Rubinstein)
- Description:
-
"동작 현미경"은 맨눈으로는 볼 수 없는 움직임과 색상의 미세한 변화를 증폭시켜주는 영상용 편집장치입니다. 영상연구가 마이클 루벤스타인은 입이 쩍벌어지는 영상을 보여준 뒤 이 기술이 어떻게 영상으로부터 인체의 맥박과 심장박동을 감지하는지 보여줍니다. 그가 과자 봉지에서 울려나오는 음파로부터 움직임을 증폭해서 대화를 재생해내는 모습을 보세요. 와! 소리가 나오는 이 기술과 잘못된 응용을 여러분은 보고 믿어야 할 것입니다.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 13:18
Gemma Lee commented on Korean subtitles for See invisible motion, hear silent sounds. Cool? Creepy? We can't decide | ||
Gemma Lee approved Korean subtitles for See invisible motion, hear silent sounds. Cool? Creepy? We can't decide | ||
Gemma Lee edited Korean subtitles for See invisible motion, hear silent sounds. Cool? Creepy? We can't decide | ||
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YERI OH
실수로 강연정보를 번역하다말고 approve를 눌러버렸습니다..... 어떻게 수정할 수 있나요?
Gemma Lee
번역과 검토 수고 하셨습니다. 잘된 번역이라고 생각하는데 영어식의 쉼표는 없는게 좋겠다는 생각입니다. 글자수가 많은 부분에서 가이드라인에 맞게 줄일려고 했는데 보시고 다른 의견이 있으면 알려주세요. 승인한 후에도 수정은 가능합니다.