ABOUT THE SPEAKER
Ramesh Raskar - Femto-photographer
Photography is about creating images by recording light. At the MIT media lab, professor Ramesh Raskar and his team members have invented a camera that can photograph light itself as it moves at, well, the speed of light.

Why you should listen

In 1964 MIT professor Harold Edgerton, pioneer of stop-action photography, famously took a photo of a bullet piercing an apple using exposures as short as a few nanoseconds. Inspired by his work, Ramesh Raskar and his team set out to create a camera that could capture not just a bullet (traveling at 850 meters per second) but light itself (nearly 300 million meters per second).

Stop a moment to take that in: photographing light as it moves. For that, they built a camera and software that can visualize pictures as if they are recorded at 1 trillion frames per second. The same photon-imaging technology can also be used to create a camera that can peer "around" corners , by exploiting specific properties of the photons when they bounce off surfaces and objects.

Among the other projects that Raskar is leading, with the MIT Media Lab's Camera Culture research group, are low-cost eye care devices, a next generation CAT-Scan machine and human-computer interaction systems.

Papers: 

Andreas Velten, Thomas Willwacher, Otkrist Gupta, Ashok Veeraraghavan, Moungi G. Bawendi and Ramesh Raskar, “Recovering ThreeDimensional Shape around a Corner using Ultra-Fast Time-of-Flight Imaging.” Nature Communications, March 2012

Andreas Velten, Adrian Jarabo, Belen Masia, Di Wu, Christopher Barsi, Everett Lawson, Chinmaya Joshi, Diego Gutierrez, Moungi G. Bawendi and Ramesh Raskar, "Ultra-fast Imaging for Light in Motion" (in progress). http://femtocamera.info

More profile about the speaker
Ramesh Raskar | Speaker | TED.com
TEDGlobal 2012

Ramesh Raskar: Imaging at a trillion frames per second

ราเมช ราสการ์ (Ramesh Raskar): การถ่ายภาพที่ความเร็วหนึ่งล้านล้านเฟรมต่อวินาที

Filmed:
5,395,201 views

ราเมช ราสการ์ นำเสนอ การถ่ายภาพในระดับเฟมโตวินาที การถ่ายภาพแบบใหม่ที่เร็วมาก จนสามารถแสดงให้เห็นโลกในแบบ หนึ่งล้านล้านเฟรมต่อวินาที ละเอียดมากจนมันแสดงให้เห็นแสงในขณะเดินทาง เทคโนโลยีใหม่นี้ วันหนึ่งอาจถูกนำไปสร้างเป็นกล้อง ที่มองเห็น "อ้อม" มุมอับ หรือมองเข้าไปในร่างกายเราโดยไม่ต้องใช้เครื่องเอ็กซ์เรย์
- Femto-photographer
Photography is about creating images by recording light. At the MIT media lab, professor Ramesh Raskar and his team members have invented a camera that can photograph light itself as it moves at, well, the speed of light. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:16
Docคุณหมอ EdgertonEdgerton inspiredได้แรงบันดาลใจ us with aweความกลัว and curiosityความอยากรู้
0
902
5978
ด็อค เอ็ดเกอร์ตัน สร้างแรงบันดาลใจให้เรา
ด้วยความน่าเกรงขามและความใคร่รู้
00:22
with this photoภาพถ่าย of a bulletกระสุน piercingแหลม throughตลอด an appleแอปเปิ้ล,
1
6880
5262
จากภาพกระสุนปืนทะลุผ่านผลแอปเปิล
00:28
and exposureการเปิดรับ just a millionthที่ล้าน of a secondที่สอง.
2
12142
4878
และด้วยเวลาเปิดรับแสงเพียงแค่หนึ่งในล้านของวินาที
00:32
But now, 50 yearsปี laterต่อมา, we can go a millionล้าน timesครั้ง fasterได้เร็วขึ้น
3
17020
7307
ตอนนี้ ผ่านมาแล้ว 50 ปี เราสามารถทำได้เร็วกว่านั้นนับล้านเท่า
00:40
and see the worldโลก not at a millionล้าน,
4
24327
3596
เราเห็นโลกที่ความเร็วไม่ใช่แค่ที่หนึ่งล้าน
00:43
or a billionพันล้าน,
5
27923
1810
หรือหนึ่งพันล้าน
00:45
but one trillionล้านล้าน framesเฟรม perต่อ secondที่สอง.
6
29733
3435
แต่เห็นที่ความเร็ว หนึ่งล้านล้านเฟรมต่อวินาที
00:49
I presentนำเสนอ you a newใหม่ typeชนิด of photographyการถ่ายภาพ,
7
33168
4385
ผมขอนำเสนอวิธีการถ่ายภาพแบบใหม่
00:53
femto-photographyFemto ถ่ายภาพ,
8
37553
2059
การถ่ายภาพที่ความเร็วระดับเฟมโตวินาที
00:55
a newใหม่ imagingการถ่ายภาพ techniqueเทคนิค so fastรวดเร็ว
9
39612
4600
เป็นวิธีการถ่ายภาพแบบใหม่ ที่เร็วมาก
01:00
that it can createสร้าง slowช้า motionการเคลื่อนไหว videosวิดีโอ of lightเบา in motionการเคลื่อนไหว.
10
44212
5201
จนมันสามารถสร้างวิดิโอภาพช้า ของแสงที่กำลังเดินทาง
01:05
And with that, we can createสร้าง camerasกล้อง
11
49413
2738
และด้วยสิ่งนี้ เราสามารถสร้างกล้อง
01:08
that can look around cornersมุม,
12
52151
2145
ที่มองเห็นอ้อมมุมอับ
01:10
beyondเกิน lineเส้น of sightสายตา
13
54296
1997
ที่อยู่นอกเหนือเส้นสายตา
01:12
or see insideภายใน our bodyร่างกาย withoutไม่มี an X-rayรังสีเอกซ์,
14
56293
4393
หรือเห็นภายในร่างกายเราโดยไม่ต้องใช้เครื่องเอ็กซ์เรย์
01:16
and really challengeท้าทาย what we mean by a cameraกล้อง.
15
60686
5401
และท้าทายความหมายของ กล้องถ่ายภาพ
01:21
Now if I take a laserเลเซอร์ pointerตัวชี้ and turnกลับ it on and off
16
66087
3511
ทีนี้ ถ้าผม เปิด ปิด เครื่องชี้เลเซอร์สักอัน
01:25
in one trillionthพันล้าน of a secondที่สอง --
17
69598
2827
ภายในเศษหนึ่งส่วนล้านล้านของวินาที --
01:28
whichที่ is severalหลาย femtosecondsfemtoseconds --
18
72425
2812
ซึ่งเท่ากับหลาย เฟมโตวินาที --
01:31
I'll createสร้าง a packetห่อ of photonsโฟตอน
19
75237
2280
ผมจะสร้างกลุ่มโฟตอนเล็กๆ
01:33
barelyเพิ่งจะ a millimeterมิลลิเมตร wideกว้าง,
20
77517
2350
ที่กว้างเพียงแค่หนึ่งมิลลิเมตร
01:35
and that packetห่อ of photonsโฟตอน, that bulletกระสุน,
21
79867
2926
และกลุ่มโฟตอนนั้น หรือจะเรียกว่า กระสุนนัดนั้น
01:38
will travelการท่องเที่ยว at the speedความเร็ว of lightเบา,
22
82793
1950
จะเดินทางด้วยความเร็วแสง
01:40
and, again, a millionล้าน timesครั้ง fasterได้เร็วขึ้น than an ordinaryสามัญ bulletกระสุน.
23
84743
4508
ที่ความเร็วนับล้านเท่าของกระสุนธรรมดาทั่วไป
01:45
Now, if you take that bulletกระสุน and take this packetห่อ of photonsโฟตอน
24
89251
4906
ทีนี้ถ้าคุณเอากระสุนนัดนั้น หรือกลุ่มโฟตอนที่ว่า
01:50
and fireไฟ into this bottleขวด,
25
94157
3173
ยิงเข้าใส่ขวด
01:53
how will those photonsโฟตอน shatterป่นปี้ into this bottleขวด?
26
97330
4534
โฟตอนเหล่านั้นจะกระเจิงเข้าสู่ขวดนี้อย่างไร?
01:57
How does lightเบา look in slowช้า motionการเคลื่อนไหว?
27
101864
4224
เราจะเห็นแสงอย่างไรเมื่อดูในภาพช้า
02:21
Now, the wholeทั้งหมด eventเหตุการณ์ -- (Applauseการปรบมือ)
28
126041
3658
เหตุการ์ณทั้งหมด --
02:25
(Applauseการปรบมือ)
29
129699
4219
(เสียงปรบมือ)
02:29
Now, rememberจำ, the wholeทั้งหมด eventเหตุการณ์
30
133918
2603
ขอย้ำนะครับ ว่าเหตุการณ์ทั้งหมด
02:32
is effectivelyมีประสิทธิภาพ takingการ placeสถานที่ in lessน้อยกว่า than a nanosecondnanosecond
31
136521
3383
เกิดขึ้นภายในเวลาน้อยกว่า หนึ่งนาโนวินาที
02:35
— that's how much time it takes for lightเบา to travelการท่องเที่ยว
32
139904
2336
-- นั่นคือเวลาที่แสงใช้ในการเดินทาง --
02:38
but I'm slowingการชะลอตัว down in this videoวีดีโอ by a factorปัจจัย of 10 billionพันล้าน
33
142240
4500
แต่ผมชะลอวิดิโอนี้ลง หนึ่งหมื่นล้านเท่า
02:42
so you can see the lightเบา in motionการเคลื่อนไหว.
34
146740
3673
เพื่อให้คุณได้เห็นแสงขณะที่มันเดินทาง
02:46
But, Coca-Colaโคคาโคลา did not sponsorสปอนเซอร์ this researchการวิจัย. (Laughterเสียงหัวเราะ)
35
150413
4621
แต่ โคคา-โคล่า ไม่ได้สนับสนุนการวิจัยนี้นะครับ
(เสียงหัวเราะ)
02:50
Now, there's a lot going on in this movieหนัง,
36
155034
2047
ทีนี้ มีหลายสิ่งเกิดขึ้นในภาพยนตร์นี้
02:52
so let me breakหยุด this down and showแสดง you what's going on.
37
157081
2362
ดังนั้นผมจะอธิบายทีละส่วนใหคุณเห็นว่าเกิดอะไรขึ้นบ้าง
02:55
So, the pulseชีพจร entersเข้าสู่ the bottleขวด, our bulletกระสุน,
38
159443
3240
คือ กลุ่มแสงเริ่มเข้าสู่ขวด ซึ่งคือกระสุนของเรา
02:58
with a packetห่อ of photonsโฟตอน that startเริ่มต้น travelingการเดินทาง throughตลอด
39
162683
2562
กลุ่มโฟตอน เริ่มเดินทางทะลุ
03:01
and that startเริ่มต้น scatteringการหว่าน insideภายใน.
40
165245
1837
และเริ่มกระเจิงภายในขวด
03:02
Some of the lightเบา leaksการรั่วไหล, goesไป on the tableตาราง,
41
167082
2231
แสงบางส่วนรั่วออกมา ตกกระทบบนผิวโต๊ะ
03:05
and you startเริ่มต้น seeingเห็น these ripplesระลอก of wavesคลื่น.
42
169313
2787
และคุณจะเริ่มเห็นระลอกคลื่น
03:08
Manyจำนวนมาก of the photonsโฟตอน eventuallyในที่สุด reachมาถึง the capฝาครอบ
43
172100
2881
โฟตอนจำนวนมาก เดินทางถึงฝาขวดในที่สุด
03:10
and then they explodeระเบิด in variousต่างๆ directionsคำสั่ง.
44
174981
2914
จากนั้นมันก็ระเบิดออกในทุกทิศทาง
03:13
As you can see, there's a bubbleฟอง of airอากาศ,
45
177895
1912
อย่างที่คุณเห็น มีฟองอากาศอยู่
03:15
and it's bouncingกำยำ around insideภายใน.
46
179807
1666
และโฟตอนก็สะท้อนไปมาอยู่ภายใน
03:17
Meanwhileในขณะเดียวกัน, the ripplesระลอก are travelingการเดินทาง on the tableตาราง,
47
181473
2474
ในขณะเดียวกัน ระลอกคลื่นก็กำลังเดินทางอยู่บนผิวโต๊ะ
03:19
and because of the reflectionsสะท้อน at the topด้านบน,
48
183947
1869
และเพราะแสงสะท้อนจากด้านบน
03:21
you see at the back of the bottleขวด, after severalหลาย framesเฟรม,
49
185816
3634
คุณจะเห็นว่าที่ด้านหลังของขวด หลังจากนั้นอีกหลายเฟรม
03:25
the reflectionsสะท้อน are focusedที่มุ่งเน้น.
50
189450
2902
แสงสะท้อนเหล่านั้นจะกลับมารวมกัน
03:28
Now, if you take an ordinaryสามัญ bulletกระสุน
51
192352
5894
ทีนี้ ถ้าคุณเอากระสุนทั่วไป
03:34
and let it go the sameเหมือนกัน distanceระยะทาง and slowช้า down the videoวีดีโอ
52
198246
3401
และปล่อยให้มันเดินทางในระยะที่เท่ากัน
แล้วทำให้วีดิโอช้าลง
03:37
again by a factorปัจจัย of 10 billionพันล้าน, do you know
53
201647
2549
หนึ่งหมื่นล้านเท่า คุณรู้ไหมครับว่า
03:40
how long you'llคุณจะ have to sitนั่ง here to watch that movieหนัง?
54
204196
5725
คุณจะต้องใช้เวลานั่งดูวีดิโอนี้นานเท่าไหร่?
03:45
A day, a weekสัปดาห์? Actuallyแท้จริง, a wholeทั้งหมด yearปี.
55
209921
4388
หนึ่งวัน หรือหนึ่งสัปดาห์? จริงๆ แล้วจะต้องใช้เวลา 1 ปีเต็ม
03:50
It'llมันจะ be a very boringน่าเบื่อ movieหนัง — (Laughterเสียงหัวเราะ) —
56
214309
3914
มันจะเป็นภาพยนตร์ที่น่าเบื่อมาก -- (เสียงหัวเราะ)--
03:54
of a slowช้า, ordinaryสามัญ bulletกระสุน in motionการเคลื่อนไหว.
57
218223
4052
ภาพยนตร์ของกระสุนธรรมดาที่เคลื่อนที่อย่างเชื่องช้า
03:58
And what about some still-lifeยังมีชีวิตอยู่ photographyการถ่ายภาพ?
58
222275
4603
แล้วถ้าหากเป็นการถ่ายภาพนิ่งหล่ะ?
04:08
You can watch the ripplesระลอก again washingการซัก over the tableตาราง,
59
232770
5352
คุณจะเห็นระลอกคลื่นกวาดไปทั่วโต๊ะ
04:14
the tomatoมะเขือเทศ and the wallผนัง in the back.
60
238122
2913
ไปที่มะเขือเทศ และผนังด้านหลัง
04:16
It's like throwingการขว้างปา a stoneหิน in a pondบ่อน้ำ of waterน้ำ.
61
241035
4224
มันเหมือนการโยนหินลงในบ่อน้ำ
04:23
I thought, this is how natureธรรมชาติ paintsสี a photoภาพถ่าย,
62
247197
3890
ผมคิดว่า นี่คือวิธีที่ธรรมชาติระบายสีภาพถ่าย
04:26
one femtoFemto frameกรอบ at a time,
63
251087
2587
ทีละหนึ่งเฟมโตเฟรม
04:29
but of courseหลักสูตร our eyeตา seesเห็น an integralสำคัญ compositeประกอบด้วย.
64
253674
5392
แต่แน่นอน ตาของเรามองเห็นภาพประกอบที่รวมกัน
04:34
But if you look at this tomatoมะเขือเทศ one more time,
65
259066
3126
แต่ถ้าคุณดูมะเขือเทศผลนี้อีกที
04:38
you will noticeแจ้งให้ทราบ, as the lightเบา washesล้าง over the tomatoมะเขือเทศ,
66
262192
2516
คุณจะสังเกตเห็นว่าเมื่อแสงสาดลงบนผลมะเขือเทศ
04:40
it continuesอย่างต่อเนื่อง to glowเรืองแสง. It doesn't becomeกลายเป็น darkมืด.
67
264708
2891
มันยังคงเรืองแสงต่อ มันไม่ได้มืดไปเลยในทันที
04:43
Why is that? Because the tomatoมะเขือเทศ is actuallyแท้จริง ripeสุก,
68
267599
3548
ทำไมเป็นอย่างนั้น? ก็เพราะมะเขือเทศนั้นสุกแล้ว
04:47
and the lightเบา is bouncingกำยำ around insideภายใน the tomatoมะเขือเทศ,
69
271147
2101
และแสงก็สะท้อนไปมาภายในผลมะเขือเทศ
04:49
and it comesมา out after severalหลาย trillionthstrillionths of a secondที่สอง.
70
273248
4466
และออกมาได้ หลังจากหลายเศษเสี้ยววินาทีต่อมา
04:53
So, in the futureอนาคต, when this femto-cameraFemto กล้อง
71
277714
2633
ดังนั้นในอนาคต เมื่อกล้องระดับเฟมโตวินาทีนี้
04:56
is in your cameraกล้อง phoneโทรศัพท์,
72
280347
2092
เข้าไปอยู่ในมือถือของคุณ
04:58
you mightอาจ be ableสามารถ to go to a supermarketซุปเปอร์มาร์เก็ต
73
282439
1710
คุณอาจจะไปที่ซุปเปอร์มาร์เก็ต
05:00
and checkตรวจสอบ if the fruitผลไม้ is ripeสุก withoutไม่มี actuallyแท้จริง touchingประทับใจ it.
74
284149
4040
และตรวจสอบว่าผลไม้นั้นสุกหรือยัง โดยไม่ต้องแตะมัน
05:04
So how did my teamทีม at MITเอ็มไอที createสร้าง this cameraกล้อง?
75
288189
5330
แล้วทีมของผมที่ MIT สร้างกล้องตัวนี้ได้อย่างไร?
05:09
Now, as photographersช่างภาพ, you know,
76
293519
1967
ในฐานะช่างภาพ คุณจะรู้ดีว่า
05:11
if you take a shortสั้น exposureการเปิดรับ photoภาพถ่าย, you get very little lightเบา,
77
295486
4061
ถ้าคุณใช้เวลาเปิดรับแสงสั้นๆ คุณจะได้แสงน้อยมาก
05:15
but we're going to go a billionพันล้าน timesครั้ง fasterได้เร็วขึ้น
78
299547
2206
แต่เราจะทำให้มันเร็วเป็นพันล้านเท่า
05:17
than your shortestที่สั้นที่สุด exposureการเปิดรับ,
79
301753
1856
ของเวลาเปิดรับแสงที่สั้นที่สุดที่คุณทำได้
05:19
so you're going to get hardlyแทบจะไม่ any lightเบา.
80
303609
1800
ดังนั้นคุณแทบจะไม่ได้รับแสงใดๆ เลย
05:21
So, what we do is we sendส่ง that bulletกระสุน,
81
305409
1843
ดังนั้น สิ่งที่เราทำก็คือ เราส่งกระสุนออกไป
05:23
those packetห่อ of photonsโฟตอน, millionsล้าน of timesครั้ง,
82
307252
2549
เหล่าโฟตอนกลุ่มเล็กๆ ส่งออกไปนับล้านๆ ครั้ง
05:25
and recordบันทึก again and again with very cleverฉลาด synchronizationการประสาน,
83
309801
3107
และบันทึกครั้งแล้วครั้งเล่า ด้วยวิธีการกำหนดจังหวะอย่างชาญฉลาด
05:28
and from the gigabytesกิกะไบต์ of dataข้อมูล,
84
312908
2091
และจากข้อมูลจำนวนหลายกิกะไบต์
05:30
we computationallyคอมพิวเตอร์ weaveสาน togetherด้วยกัน
85
314999
2116
เรานำมันมาผสานมันเข้าด้วยกันโดยการคำนวณ
05:33
to createสร้าง those femto-videosFemto วิดีโอ I showedแสดงให้เห็นว่า you.
86
317115
3465
เป็นวีดิโอระดับเฟมโตวินาที ที่ผมเพิ่งฉายให้คุณดู
05:36
And we can take all that rawดิบ dataข้อมูล
87
320580
2540
และเราสามารเอาข้อมูลดิบทั้งหมด
05:39
and treatรักษา it in very interestingน่าสนใจ waysวิธี.
88
323120
2895
และใช้มันในทางที่น่าสนใจ
05:41
So, Supermanยอดมนุษย์ can flyบิน.
89
326015
1841
ซุปเปอร์แมน สามารถบินได้
05:43
Some other heroesวีรบุรุษ can becomeกลายเป็น invisibleมองไม่เห็น,
90
327856
2462
ยอดมนุษย์อื่นๆ สามารถล่องหนได้
05:46
but what about a newใหม่ powerอำนาจ for a futureอนาคต superheroซูเปอร์ฮีโร่:
91
330318
5098
แต่ลองนึงถึงพลังพิเศษรูปแบบใหม่สำหรับยอดมนุษย์ในอนาคตดูสิครับ
05:51
to see around cornersมุม?
92
335416
2498
ความสามารถที่จะมองเห็นในมุมอับ
05:53
The ideaความคิด is that we could shineเปล่งปลั่ง some lightเบา on the doorประตู.
93
337914
4673
แนวคิดคือเราสามารถฉายแสงไปที่ประตู
05:58
It's going to bounceเด้ง, go insideภายใน the roomห้อง,
94
342587
2675
มันจะสะท้อน วิ่งเข้าไปในห้อง
06:01
some of that is going to reflectสะท้อน back on the doorประตู,
95
345262
2430
บางส่วนจะสะท้อนกลับมาที่ประตู
06:03
and then back to the cameraกล้อง,
96
347692
1507
และกลับมาที่กล้อง
06:05
and we could exploitเอาเปรียบ these multipleหลายอย่าง bouncesตีกลับ of lightเบา.
97
349199
3488
และเราสามารถใช้ประโยชน์จากแสงที่สะท้อนหลายๆ ครั้งได้
06:08
And it's not scienceวิทยาศาสตร์ fictionเรื่องอ่านเล่น. We have actuallyแท้จริง builtสร้างขึ้น it.
98
352687
2397
และนี้ไม่ใช่นิยายวิทยาศาสตร์นะครับ เราสร้างมันขึ้นมาแล้ว
06:10
On the left, you see our femto-cameraFemto กล้อง.
99
355084
2384
ทางซ้ายมือนี่คือ กล้องระดับเฟมโตวินาทีของเรา
06:13
There's a mannequinนางแบบ hiddenซ่อนเร้น behindหลัง a wallผนัง,
100
357468
2379
มีหุ่นซ่อนอยู่หลังกำแพง
06:15
and we're going to bounceเด้ง lightเบา off the doorประตู.
101
359847
2982
และเราจะสะท้อนแสงจากประตู
06:18
So after our paperกระดาษ was publishedการตีพิมพ์
102
362829
1948
หลังจากงานวิจัยได้รับการตีพิมพ์
06:20
in Natureธรรมชาติ Communicationsคมนาคม,
103
364777
1934
ในวารสาร Nature Communications
06:22
it was highlightedไฮไลต์ by Natureธรรมชาติ.comดอทคอม,
104
366711
1915
เรื่องนี้ถูกยกขึ้นมาเสนอโดย Nature.com
06:24
and they createdสร้าง this animationภาพเคลื่อนไหว.
105
368626
2563
และพวกเขาสร้างวิดิโอแอนิเมชันนี้ขึ้นมา
06:27
(Musicเพลง)
106
371189
6402
(เสียงเพลง)
06:33
We're going to fireไฟ those bulletsกระสุน of lightเบา,
107
377591
3461
เรากำลังจะยิงกระสุนแห่งแสง
06:36
and they're going to hitตี this wallผนัง,
108
381052
3263
มันจะสะท้อนที่ผนังนี้
06:40
and because the packetห่อ of the photonsโฟตอน,
109
384315
2655
และเพราะกลุ่มโฟตอนเหล่านั้น
06:42
they will scatterกระจัดกระจาย in all the directionsคำสั่ง,
110
386970
2297
มันจะกระเจิงออกทุกทิศทาง
06:45
and some of them will reachมาถึง our hiddenซ่อนเร้น mannequinนางแบบ,
111
389267
2248
บางส่วนจะไปถึงหุ่นที่ซ่อนอยู่
06:47
whichที่ in turnกลับ will again scatterกระจัดกระจาย that lightเบา,
112
391515
2879
ซึ่งในทางกลับกัน จะกระเจิงแสงนั้นอีกทีหนึ่ง
06:50
and again in turnกลับ the doorประตู will reflectสะท้อน
113
394394
3686
และประตูก็จะสะท้อน
06:53
some of that scatteredมีฝนฟ้าคะนองกระจาย lightเบา,
114
398080
2072
แสงที่กระเจิงบางส่วน
06:56
and a tinyขนาดเล็ก fractionเศษ of the photonsโฟตอน will actuallyแท้จริง
115
400152
2744
และเพียงเศษเสี้ยวของกลุ่มโฟตอน
06:58
come back to the cameraกล้อง, but mostมากที่สุด interestinglyอย่างน่าสนใจ,
116
402896
2284
จะกลับมาถึงกล้อง แต่ที่น่าสนใจก็คือ
07:01
they will all arriveมาถึง at a slightlyเล็กน้อย differentต่าง time slotสล็อต.
117
405180
3746
พวกมันจะกลับมาถึงในเวลาที่ต่างกันออกไปเล็กน้อย
07:04
(Musicเพลง)
118
408926
4577
(เสียงเพลง)
07:09
And because we have a cameraกล้อง that can runวิ่ง so fastรวดเร็ว,
119
413503
2817
และเพราะเรามีกล้องที่ทำงานได้เร็วมาก
07:12
our femto-cameraFemto กล้อง, it has some uniqueเป็นเอกลักษณ์ abilitiesความสามารถ.
120
416320
3106
กล้องระดับเฟมโตวินาทีของเรา มันมีความสามารถพิเศษบางอย่าง
07:15
It has very good time resolutionความละเอียด,
121
419426
2906
มันมีความละเอียดด้านเวลาสูงมาก
07:18
and it can look at the worldโลก at the speedความเร็ว of lightเบา.
122
422332
3518
และมันสามารถมองเห็นโลกด้วยความเร็วแสง
07:21
And this way, we know the distancesระยะทาง, of courseหลักสูตร to the doorประตู,
123
425850
3545
และเพราะอย่างนี้ เราจึงรู้ระยะทางถึงประตู
07:25
but alsoด้วย to the hiddenซ่อนเร้น objectsวัตถุ,
124
429395
1894
และยังรู้ระยะทางถึงวัตถุที่ซ่อนอยู่ด้วย
07:27
but we don't know whichที่ pointจุด correspondsสอดคล้อง
125
431289
1595
แต่เราไม่รู้ว่าจุดไหนเชื่อมโยง
07:28
to whichที่ distanceระยะทาง.
126
432884
2322
กับระยะทางอันไหน
07:31
(Musicเพลง)
127
435206
3240
(เสียงเพลง)
07:34
By shiningส่องแสง one laserเลเซอร์, we can recordบันทึก one rawดิบ photoภาพถ่าย, whichที่,
128
438446
3944
ด้วยการฉายแสงเลเซอร์ เราสามารถบันทีกภาพได้หนึ่งภาพ
07:38
you look on the screenจอภาพ, doesn't really make any senseความรู้สึก,
129
442390
2450
ซึ่งเมื่อคุณดูในจอ มันก็ไม่ได้บอกอะไรมาก
07:40
but then we will take a lot of suchอย่างเช่น picturesภาพ,
130
444840
1880
แต่ทีนี้เราจะถ่ายภาพคล้ายๆกัน
07:42
dozensหลายสิบ of suchอย่างเช่น picturesภาพ, put them togetherด้วยกัน,
131
446720
2419
อีกหลายๆ ภาพ แล้วเอามันมารวมเข้าด้วยกัน
07:45
and try to analyzeวิเคราะห์ the multipleหลายอย่าง bouncesตีกลับ of lightเบา,
132
449139
2678
และพยายามที่จะวิเคราะห์การสะท้อนหลายๆ ครั้งของแสง
07:47
and from that, can we see the hiddenซ่อนเร้น objectวัตถุ?
133
451817
3416
และจากข้อมูลเหล่านั้น เราจะเห็นวัตถุที่ซ่อนอยู่ได้หรือไม่?
07:51
Can we see it in fullเต็ม 3D?
134
455233
2919
เราจะเห็นมันในรูปทรงสามมิติหรือไม่?
07:54
So this is our reconstructionการก่อสร้างใหม่. (Musicเพลง)
135
458152
2636
และนี่คือภาพที่เราสร้างขึ้นครับ
07:56
(Musicเพลง)
136
460788
3458
(เสียงเพลง)
08:00
(Musicเพลง) (Applauseการปรบมือ)
137
464246
8308
(เสียงเพลง)
(เสียงปรบมือ)
08:08
Now we have some waysวิธี to go before we take this
138
472554
2611
ถึงตรงนี้ หนทางของเรายังอีกยาวใกล ก่อนที่จะเอาสิ่งนี้
08:11
outsideด้านนอก the labห้องปฏิบัติการ on the roadถนน, but in the futureอนาคต,
139
475165
3197
ออกไปใช้ข้างนอกห้องทดลอง แต่ในอนาคตอันใกล้
08:14
we could createสร้าง carsรถ that avoidหลีกเลี่ยง collisionsการชนกัน
140
478362
2834
เราจะสามารถสร้างรถที่สามารถหลีกเลี่ยงการชน
08:17
with what's around the bendโค้ง,
141
481196
2216
กับสิ่งที่อยู่หลังทางโค้ง
08:19
or we can look for survivorsผู้รอดชีวิต in hazardousเสี่ยงอันตราย conditionsเงื่อนไข
142
483412
3914
เราจะสามารถหาผู้รอดชีวิตในสถานการณ์อันตราย
08:23
by looking at lightเบา reflectedสะท้อนให้เห็นถึง throughตลอด openเปิด windowsหน้าต่าง,
143
487326
4278
โดยดูแสงที่สะท้อนจากหน้าต่างที่เปิดอยู่
08:27
or we can buildสร้าง endoscopesกล้องเอนโดสโคป that can see
144
491604
2625
หรือสามารถสร้างกล้องตรวจ
08:30
deepลึก insideภายใน the bodyร่างกาย around occludersoccluders,
145
494229
3270
ลึกเข้าไปในร่างกาย มองเห็นอ้อมสิ่งกีดขวาง
08:33
and alsoด้วย for cardioscopescardioscopes.
146
497499
1876
และสร้างกล้องตรวจภายในหัวใจ
08:35
But of courseหลักสูตร, because of tissueเนื้อเยื่อ and bloodเลือด,
147
499375
2501
แต่แน่นอน เพราะมีเนื้อเยื่อและเลือด
08:37
this is quiteทีเดียว challengingการท้าทาย, so this is really a call
148
501876
2187
มันจึงเป็นเรื่องที่ท้าทายมาก ดังนั้นนี่จึงเป็นการเรียกร้อง
08:39
for scientistsนักวิทยาศาสตร์ to startเริ่มต้น thinkingคิด about femto-photographyFemto ถ่ายภาพ
149
504063
2853
ให้นักวิทยาศาสตร์เริ่มคิด
เกี่ยวกับกล้องระดับเฟมโตวินาที
08:42
as really a newใหม่ imagingการถ่ายภาพ modalityการเป็นกิริยาช่วย to solveแก้
150
506916
2589
เสมือนเป็นตัวช่วยในการสร้างภาพถ่ายแบบใหม่
08:45
the nextต่อไป generationรุ่น of healthสุขภาพ imagingการถ่ายภาพ problemsปัญหาที่เกิดขึ้น.
151
509505
3577
ที่จะช่วยแก้ปัญหา
ด้านภาพถ่ายทางการแพทย์ในยุคถัดไป
08:48
Now, like Docคุณหมอ EdgertonEdgerton, a scientistนักวิทยาศาสตร์ himselfตัวเขาเอง,
152
513082
3881
และเช่นเดียวกับ ด็อค เอ็ดเกอร์ตัน ซึ่งก็เป็นนักวิทยาศาสตร์
08:52
scienceวิทยาศาสตร์ becameกลายเป็น artศิลปะ, an artศิลปะ of ultra-fastรวดเร็ว photographyการถ่ายภาพ,
153
516963
5176
วิทยาศาสตร์ได้กลายมาเป็นศิลปะ
ศิลปะแห่งการถ่ายภาพความเร็วสูง
08:58
and I realizedตระหนัก that all the gigabytesกิกะไบต์ of dataข้อมูล
154
522139
3464
และผมได้ตระหนักว่า ข้อมูลหลายกิกะไบต์
09:01
that we're collectingการจัดเก็บภาษี everyทุกๆ time
155
525603
2004
ที่เรารวบรวมไว้ในทุกๆ ครั้ง
09:03
is not just for scientificวิทยาศาสตร์ imagingการถ่ายภาพ, but we can alsoด้วย do
156
527607
3443
ไม่ใช่เป็นแค่เพื่อทำภาพทางวิทยาศาสตร์
แต่เรายังสามารถทำ
09:06
a newใหม่ formฟอร์ม of computationalการคำนวณ photographyการถ่ายภาพ
157
531050
3780
ภาพถ่ายที่สร้างจากการคำนวณรูปแบบใหม่
09:10
with time-lapseเวลาที่ล่วงเลย and color-codingรหัสสี,
158
534830
4139
ด้วยการแสดงเวลาด้วยรหัสสี
09:14
and we look at those ripplesระลอก. Rememberจำ,
159
538969
2770
และเมื่อคุณดูที่ระลอกคลื่นเหล่านั้น โปรดระลึกว่า
09:17
the time betweenระหว่าง eachแต่ละ of those ripplesระลอก is only
160
541739
2675
ระหว่างแต่ละระลอกคลื่นนั้นใช้เวลาเพียง
09:20
a fewน้อย trillionthstrillionths of a secondที่สอง.
161
544414
4343
ไม่กี่ส่วนในล้านล้านส่วนของวินาทีเท่านั้น
09:24
But there's alsoด้วย something funnyตลก going on here.
162
548757
1956
และนอกจากนี้ยังมีบางสิ่งแปลกประหลาดเกิดขึ้น
09:26
When you look at the ripplesระลอก underภายใต้ the capฝาครอบ,
163
550713
2354
เมื่อคุณดูระลอกคลื่นใต้จุกขวด
09:28
the ripplesระลอก are movingการเคลื่อนย้าย away from us.
164
553067
3620
ระลอกคลื่นเหล่านั้นกลับคลื่นที่ออกห่างจากเรา
09:32
The ripplesระลอก should be movingการเคลื่อนย้าย towardsไปทาง us.
165
556687
2149
ทั้งที่มันควรจะวิ่งเข้าหาเรา
09:34
What's going on here?
166
558836
1767
มันเกิดอะไรขึ้น?
09:36
It turnsผลัดกัน out, because we're recordingการบันทึก
167
560603
1958
เหตุผลคือ เพราะเราบันทึกภาพ
09:38
nearlyเกือบ at the speedความเร็ว of lightเบา,
168
562561
4547
ใกล้ความเร็วแสง
09:43
we have strangeแปลก effectsผลกระทบ,
169
567108
2070
เราจึงได้ผลที่แปลกประหลาด
09:45
and Einsteinไอน์สไต would have lovedรัก to see this pictureภาพ.
170
569178
4031
และไอน์สไตน์คงจะชื่นชอบ ถ้าเขาได้เห็นภาพนี้
09:49
The orderใบสั่ง at whichที่ eventsเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น take placeสถานที่ in the worldโลก
171
573209
3269
ลำดับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในโลก
09:52
appearปรากฏ in the cameraกล้อง with sometimesบางครั้ง reversedย้อนกลับ orderใบสั่ง,
172
576478
4568
ปรากฏในกล้องโดยบางครั้งก็เรียงลำดับถอยหลัง
09:56
so by applyingการประยุกต์ใช้ the correspondingตรงกัน spaceช่องว่าง and time warpวิปริต,
173
581046
3359
ดังนั้นโดยการใช้การบิดตัวของอวกาศและเวลา
10:00
we can correctแก้ไข for this distortionการบิดเบือน.
174
584405
4045
เราสามารถแก้ไขความบิดเบือนนี้ได้
10:04
So whetherว่า it's for photographyการถ่ายภาพ around cornersมุม,
175
588450
4241
ดังนั้น ไม่ว่าจะเป็นเพราะการถ่ายถาพอ้อมมุม
10:08
or creatingการสร้าง the nextต่อไป generationรุ่น of healthสุขภาพ imagingการถ่ายภาพ,
176
592691
4308
หรือสร้างภาพถ่ายทางการแพทย์สำหรับยุคถัดไป
10:12
or creatingการสร้าง newใหม่ visualizationsการสร้างภาพ,
177
596999
2680
หรือสร้างภาพแบบใหม่ๆ
10:15
sinceตั้งแต่ our inventionการประดิษฐ์, we have open-sourcedโอเพนซอร์ส
178
599679
3559
นับตั้งแต่การประดิษฐ์ของเรา เราทำให้มันเป็นโอเพนซอร์ซ
10:19
all the dataข้อมูล and detailsรายละเอียด on our websiteเว็บไซต์, and our hopeหวัง
179
603238
3699
ข้อมูลและรายละเอียดทั้งหมดอยู่บนเว็บไซต์ของเรา
และความหวังของเราก็คือ
10:22
is that the DIYDIY, the creativeความคิดสร้างสรรค์ and the researchการวิจัย communityชุมชน
180
606937
6636
เหล่านักประดิษฐ์ เหล่าครีเอทีฟ และชุมชนนักวิจัย
10:29
will showแสดง us that we should stop obsessingหลงใหล about
181
613573
3803
จะแสดงให้เราเห็นว่า เราควรเลิกหมกมุ่น
10:33
the megapixelsล้านพิกเซล in camerasกล้อง — (Laughterเสียงหัวเราะ) —
182
617376
3240
กับเมกะพิกเซลของกล้อง -- (เสียงหัวเราะ) --
10:36
and startเริ่มต้น focusingสำรวม on the nextต่อไป dimensionมิติ in imagingการถ่ายภาพ.
183
620616
5030
และเริ่มที่จะใส่ใจกับมิติใหม่ของการถ่ายภาพ
10:41
It's about time. Thank you. (Applauseการปรบมือ)
184
625646
4534
มันถึงเวลาแล้ว ขอบคุณครับ
10:46
(Applauseการปรบมือ)
185
630180
10205
(เสียงปรบมือ)
Translated by Kanawat Senanan
Reviewed by Unnawut Leepaisalsuwanna

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Ramesh Raskar - Femto-photographer
Photography is about creating images by recording light. At the MIT media lab, professor Ramesh Raskar and his team members have invented a camera that can photograph light itself as it moves at, well, the speed of light.

Why you should listen

In 1964 MIT professor Harold Edgerton, pioneer of stop-action photography, famously took a photo of a bullet piercing an apple using exposures as short as a few nanoseconds. Inspired by his work, Ramesh Raskar and his team set out to create a camera that could capture not just a bullet (traveling at 850 meters per second) but light itself (nearly 300 million meters per second).

Stop a moment to take that in: photographing light as it moves. For that, they built a camera and software that can visualize pictures as if they are recorded at 1 trillion frames per second. The same photon-imaging technology can also be used to create a camera that can peer "around" corners , by exploiting specific properties of the photons when they bounce off surfaces and objects.

Among the other projects that Raskar is leading, with the MIT Media Lab's Camera Culture research group, are low-cost eye care devices, a next generation CAT-Scan machine and human-computer interaction systems.

Papers: 

Andreas Velten, Thomas Willwacher, Otkrist Gupta, Ashok Veeraraghavan, Moungi G. Bawendi and Ramesh Raskar, “Recovering ThreeDimensional Shape around a Corner using Ultra-Fast Time-of-Flight Imaging.” Nature Communications, March 2012

Andreas Velten, Adrian Jarabo, Belen Masia, Di Wu, Christopher Barsi, Everett Lawson, Chinmaya Joshi, Diego Gutierrez, Moungi G. Bawendi and Ramesh Raskar, "Ultra-fast Imaging for Light in Motion" (in progress). http://femtocamera.info

More profile about the speaker
Ramesh Raskar | Speaker | TED.com