Неочевидный мир: как пачка чипсов может передавать послания

Неочевидный мир: как пачка чипсов может передавать послания

В 2012 году, во время отдыха на побережье Испании, специалист по компьютерному зрению Антонио Торральба заметил на стене своего номера беспризорные тени: что их отбрасывает, было неясно. Через некоторое время ученый понял, что темные участки на стене — вовсе не тени, а нечеткое перевернутое вверх ногами изображение террасы за окном. Окно сыграло роль отверстия в камере-обскуре. Это простейшее устройство для получения изображений . Оно работает по следующему принципу: световые лучи проходят через небольшое отверстие, и на противоположной стороне создается перевернутое изображение. На освещенной стене изображение было практически незаметно. Ученого осенило: мир полон оптических сигналов, недоступных человеческому глазу.

«Эти изображения не видны, но они все время вокруг нас», – рассказывает Торральба.

Тот случай привлек внимание Торральбы и его коллеги Билла Фримена к повсеместности так называемых случайных камер. Окна, углы, комнатные растения и другие самые обычные предметы создают едва заметные изображения всего, что их окружает. Эти изображения обычно не видны невооруженным глазом: их яркость в тысячу раз меньше по сравнению с другими объектами.

Ученые обнаружили, как много визуальной информации скрывается буквально у всех на виду. В своей первой статье Фримен и Торральба показали, что если обработать фотографии одной и той же стены в комнате при разных условиях освещения, можно получить вид из окна этой комнаты. Осенью прошлого года вместе с другими коллегами ученые сообщили о том, что если снять пространство на углу здания, можно отследить движение объекта за ним. Позже учёные  продемонстрировали, что по фотографии комнатного растения, а точнее по теням от его листьев, можно восстановить трехмерное изображение всего помещения. А можно превратить листья в «оптический микрофон»: усилив вибрации листьев, услышать, о чем говорят вокруг.

В 2014 году был проведен эксперимент. В помещении со звуконепроницаемым окном находился человек. Он произносил строчки из детской песенки «У Мэри был барашек…» (Именно эти слова Томас Эдисон первыми записал на фонограф в 1877 году). Также в комнате находилась пустая упаковка из-под чипсов. Речь человека была восстановлена по записанным на камеру вибрациям упаковки.

Помимо очевидного применения этой технологии в вооруженных силах и в разведке, ученые рассматривают возможность ее использования при создании беспилотных автомобилей, систем технического зрения роботов, в диагностической визуализации, в астрономии, в космических исследованиях и при проведении поисково-спасательных операций.

Как вспоминает Антонио Торральба, в самом начале у них с Фрименом не было никаких идей по поводу применения технологии. Они просто пытались разобраться в том, как появляется изображение, и что представляет собой камера. Это естественным образом вылилось в более полное исследование поведения света и его взаимодействия с окружающими предметами и поверхностями. Они смогли увидеть то, что никто и не думал искать.

Торральба отмечает, что, согласно психологическим исследованиям, «люди очень плохо распознают тени. Может быть потому, что большая часть того, что мы видим, и не тени вовсе. Глаза оставляют попытки найти объяснение некоторым явлениям».

Share on vk
VK
Share on facebook
Facebook