Наука и Техника

Наука И Техника
15 июня 2015

Сверхчеловеческое зрение Рамеша Раскара

Все детство Рамеш Раскар жалел, что у него не было глаз на затылке. «Я подозревал, что мир не существует, если я не смотрю на него, поэтому я постоянно оборачивался, чтобы увидеть, что там позади меня». И хотя с годами эта привычка вертеться исчезла, Раскар не потерял желание обзавестись зрением с более широким углом.

Сегодня, будучи главой исследовательской группы Camera Culture и доцентом медиаискусств и науки в MIT Media Lab, Раскар воплощает свою детскую мечту в реальность, наряду со многим другим. Среди его изобретений — нанокамера, которая работает на скорости света, и самодельные инструменты для медицинской визуализации. Каковы его научные цели? «Я хочу создать не просто новый способ видеть, а сверхчеловеческое зрение», — говорит Раскар.

Он избегает исследовательских проектов, которые запускаются с определенной цель, «потому что вы просто придумаете то же решение, что и все остальные». Открытия, как правило, валятся каскадом из одной области в другую. К примеру, инновационный вычислительный метод для уменьшение размытия движений в фотографии привел Раскара к созданию новой технологии для анализа того, как распространяется свет. «Мы состязаемся; то, что мы делаем здесь, можно использовать где-то еще», — говорит он.

Вдохновленный знаменитой фотографией, на которой пуля пробивает яблоко, созданной в 1964 году профессором Массачусетского технологического института Гарольдом Эджертоном, Раскар решил, что может делать то, что делал фотограф, в миллионы раз быстрее. Это привело к одному из прорывных открытий группы Camera Culture, фемтофотографии, способу съемки света в полете.

Манипулируя фотонами в пакете, напоминающем пулю Эджертона, Раскар и его команда смогли «выстреливать» сверхкороткими лазерными импульсами через бутылку кока-колы. С помощью специальной камеры для съемки эти импульсы фиксировались со скоростью полтриллиона кадров в секунду с двухтриллионной долей секунды времени экспозиции. Группа фотографировала движение света вместе с волнообразными тенями, которые покрывали внешнюю часть бутылки.

Фемтофотография открыла дополнительные возможности, и Раскар задумался, что бы еще такого сотворить со сверхбыстрой визуализацией. Особенно его заинтересовал рассеянный свет, подобного тому, когда туман создает визуальный эквивалент «шума».

В одном из экспериментов Раскар смог увидеть объект за стеной, вне зоны видимости камеры. Испуская сверхкороткие лазерные вспышки на ближайшую поверхность и создавая миллионы кадров света, прыгающего подобно мячику по всей сцене, группа выявила изображение скрытого объекта. Она создала камеру, которая способна заглядывать за углы, и это изобретение однажды может стать чрезвычайно полезным для человечества.

Цель Раскара «сделать невидимое видимым» распространяется и на человеческий организм. Группа Camera Culture разработала методику съемки глаза с использованием насадки на телефон, что привело к появлению недорогой и простой диагностики проблем глаза. Современные фотографии прошли длинный путь от долгого проявления пленки до моментальных цифровых снимков, и Раскар думает, что то же самое произойдет в сфере медицинской визуализации. Его исследовательская группа намерена разбить все шаблоны и выйти в авангард. Раскар уверен, что это произойдет в ближайшие два года.

Также Раскар предполагает, что изображения будут служить катализатором трансформации всех сфер человеческой жизни, за пределы которых хотят выйти люди.

«Я ненавижу обычные камеры, — говорит он. — Они записывают только то, что вижу я. Я хочу камеру, которая наделит меня сверхчеловеческим зрением».