Не требају вам супермоћи да бисте видели шта се скрива иза угла; Све што су вам потребни су прави алгоритми, основни рачунарски софтвер и обичан дигитални фотоапарат, показао је тим истраживача у раду објављеном у часопису Натуре .
Проналазак ефикасних начина да се уоче предмети ван људског видног поља уобичајен је циљ научника који проучавају било шта, од аутомобила који возе самостално до војне опреме. У свом најједноставнијем облику, то се може учинити перископом, који је цев са више огледала која преусмеравају светлост. Претходни напори да се овај уређај од опеке и малтера уведе у дигитално доба укључено је помоћу осетљиве, високотехнолошке опреме за мерење времена које је потребно да светлост погоди сензор, омогућавајући истраживачима да приближе релативни положај, величину и облик скривеног предмета. Иако се овим техникама обавља посао, тешко је применити их у свакодневној употреби због трошкова и сложености, примећује водећа ауторка нове студије Вивек Гоиал, инжењер електротехнике на Универзитету у Бостону.
Претходне студије су показале да се обичан дигитални фотоапарат може користити за рекреирање 1-Д слика објеката из вида. Гоиал и његов тим одлучили су се проширити на ту технику и створити 2-Д слике.
Приказ постављања лабораторија за експеримент (Цхарлес Саундерс / Натуре) Експеримент је функционирао овако: Тим је дигиталним фотоапаратом усмјерио према бијелом зиду. Затим су иза угла који је паралелно са камером поставили ЛЦД екран да би био окренут истом белом зиду. На екрану је приказана једноставна дводимензионална слика - у овом случају гљива Нинтендо, жути емотикон са црвеним шеширом или слова БУ (за Бостон универзитет) великим, подебљаним црвеним фонтом. Бели зид је функционисао попут огледала у перископу. Користећи дугачку експозицију током фотографисања камером, тим је снимио меку замагљеност светлости која светли на белом зиду са екрана.
Међутим, постоји разлог због којег бијели зид изгледа бијело, каже Гоиал. За разлику од огледала - које рефлектује светлост у одређеном смеру - зид распршује рефлектовану светлост у различитим кутовима, чинећи голу оком било коју обновљену слику неразумљивим нередом пикселираних боја. Зачудо, лакше је поново створити скривену слику када је нешто блокира, што се још назива и оклузивни објект.
Оклузивни објект - за ову студију, панел налик столици - омогућио је тиму да рекреира слику користећи науку о пенумбри, свакодневном феномену насталом када светлост баци делимичне сенке у својеврсни ореол око непрозирног предмета.
„Пенумбри су свуда“, каже Гоиал. „[Ако] седите негде са флуоресцентним осветљењем, јер ваше осветљење није из једне тачке, предмети не бацају оштре сенке. Ако испружите руку ... уместо потпуне сенке видите гомилу делимичних сенки. "У суштини, те делимичне сенке су сва пенумбра.
Дакле, иако је оклузивни објект блокирао део слике, сенке су алгоритму пружиле више података за употребу. Одатле је за помицање путање светлости потребна једноставна физика.
Вероватно звучи нелогично и компликовано, али инжењер електротехнике Геневиеве Гариепи, која је студирала снимање без вида док је завршила докторат на Хериот-Ватт-у у Единбургху, описала је то као високотехнолошку игру од 20 питања. У суштини, оклузивни објект у овом експерименту функционише на исти начин као што би било добро питање у игри.
"Инверзни проблем у [20 питања] је нагађање о коме [размишљам]", објашњава она. "Ако играмо игру и размислим ... рецимо Донна Стрицкланд, која је управо освојила Нобелову награду за физику. Ако ме питате: "Да ли је она жена? Да ли је жива? ' то је веома компликовано јер [ти би се описи могли односити на] толико много људи. Ако ме питате "Да ли је освојила Нобелову награду?" тада постаје много лакше погодити о коме размишљам. "
Почетна мерења изгледају као мутна црна мрља, па су Гоиал и његов тим били далеко од тога да њихова техника даје јасну слику. „Били смо сигурни да је нешто могуће, [али то је могло бити] заиста, заиста ужасно по квалитету, “ каже Гоиал.
Дакле, када је прва рекреација прошла детаљно, то је било „велико, пријатно изненађење“, каже Гоиал. Иако је слика далеко од савршене, слова су читљива, боје су јасне, па чак је и лице жутог емотикона било препознатљиво. Тим је био у могућности да добије исти ниво тачности приликом рада с једноставним видео записима.
Гоиал је највише узбуђен због доступности ове технологије. "Наша техника [користи] конвенционални хардвер", каже он. „Можете замислити да бисмо могли написати апликацију за мобилни телефон који ово ради. Тип камере коју користимо се у основи не разликује од камере мобилног телефона. "
И Гоиал и Гариепи се слажу да ће једна од највероватнијих будућих примена ове технологије бити у аутономним возилима. Тренутно се у тим возилима људи туку тако што могу да сагледају шта се све око њих налази на свим странама, али распон тих сензора не прелази просечно људско видно поље. Укључивањем ове нове технологије могло би се аутомобиле пребацити на виши ниво.
"Могли бисте замислити [аутомобил] да осјети да је дијете с друге стране паркираног аутомобила, или да може осјетити док се приближавате раскрсници у урбаном кањону да долази преко пута саобраћаја који није у вашем видном линијом ", каже Гоиал. "То је оптимистична визија, али не неразумна."
