Hakkında Künye

Hareket Mikroskobu

HAREKET MİKROSKOBU (MİKRO HAREKETLERİN MAKRO DÜNYASI)

Bu yazıda çevremizde her saniye oluşan gözle görülemeyen mikro hareketleri görülebilir hale getiren bir teknolojiden bahsedeceğiz. Bu teknolojinin adı “hareket mikroskobu”. Google Araştırma Ekibi'nden Michael Rubinstein ve ekibi bu muhteşem teknolojinin mucitleri. Çıplak gözle görülmesi mümkün olmayan hareket ve renk değişimlerini normal mikroskoplar gibi optikleri kullanarak değil piksel bazında görüntüleri işleyerek ortaya çıkaran bu mikroskop kalp atım hızını ve kanın damarlardan geçerken neden olduğu renk değişimlerini görünür kılıyor. Şimdi bu teknoloji ne için, nerelerde kullanılıyormuş onları inceleyelim.

Derimiz altından kan akarken ten rengini son derece belirsiz bir şekilde değiştirir. Bu yüzden normal bir göz insanlara baktığında bunu gözlemleyemez. Fakat videoya alınan bir insan yüzüne, bu mikroskopla bakınca deri rengindeki ufak değişikliklerin 100 kat büyütülmesiyle elde edilen yeni görüntüde insan nabzını gerçekten görebiliriz. Bu değişikliklerden yola çıkarak ise bir insanın kalp atım hızının ölçülmesi sağlanabilir. Normal kameralarla insanlara dokunmadan ve kalp ritim monitörünün ölçtüğü kesinlikte ölçülmesi kimin aklına gelirdi?

Peki bu mikroskop bunu nasıl yapıyor?

Temel olarak, zamanla her pikselde kaydedilen ışıktaki değişim analiz ediliyor ve bu değişimler hareketlendiriliyor. Son olarak gözle görülebilmesi için büyütülüyor. Akıllı görüntü işleme tekniklerini kullanırken videodaki her pikselin renginden kesin ölçümler elde ediliyor ve sonra zamanla rengin değişim şekli bulunuyor. Daha detaylı incelemek isteyenler için yazılımın kaynak kodlarına yazının sonundaki linkten ulaşabilirsiniz.

Sadece renk değişimleri mi diye sorduğunuzu duyar gibiyim. Bunun dışında ufak hareketleri de görebiliyor bu mikroskop. Bu yüzden herhangi bir nesnedeki anlık mikro değişimlerden kaynaklı ışık rengi değişimlerinin analiz edilmesi ve büyütülmesiyle görünmez hareket kavramı yok oluyor. Bir kişi sabit otururken bile nefes alışı ve küçük yüz ifadeleri hakkında çıkarılabilecek çok fazla bilgi var. Vücudun vermiş olduğu mikro tepkilerden yola çıkarak hareket mikroskobu sayesinde düşünce ve duygu okumanın gerçekleşmesi uzak bir gelecekte değil.

Bu araç dünyaya sadece yeni bir şekilde bakmamızı sağlamıyor ayrıca yapabildiklerimizi yeniden tanımlıyor ve kamerayla yapabileceklerin limitlerini zorluyor. Peki kameralar kullanılarak küçük hareketler üreten başka hangi fiziksel olaylar ölçülebilir? Rubinstein ve ekibi bu sorunun cevabını ses olayı üzerine yoğunlaşarak vermişler: “Ses, bildiğimiz gibi havada dolaşan hava basıncındaki değişimdir. Bu basınç dalgaları nesnelere çarpar ve onlarda ufak titreşimler yaratır. İşte bu şekilde işitir ve sesi kaydederiz. Fakat gördük ki ses görsel hareketler de üretiyor. Bize görünmeyen bu hareketler doğru işleme ile kameraya görünebiliyor.”

Tüm bunlar olurken Rubinsteinlar boş durmamış ve acaba demişler “ses dalgalarının nesnelerde yarattığı ince titreşimleri analiz ederek bu işlemi ters çevirir ve videodaki sesi düzeltirsek bunları üreten asıl sese dönüştürebilir miyiz?”. Evet bunu da yapmışlar... Bir cips paketindeki hareketleri analiz ederek odada çalan müziğe çok yakın bir şekilde görüntüden sesi elde etmeyi başarmışlar.

Sesin cisimlerde yarattığı titreşimleri ses geçirmez camın arkasında duran kameradan analiz ederek odada konuşulanları duymak insanlarda bu teknolojiyle ilgili derin sorun işaretleri bırakıyor. Ancak başka yararlı şeyler için kullanılabileceği de yadsınamaz bir gerçek. Gelecek için konuşacak olursak örneğin uzaydaki seslerin kurtarılmasını söyleyebiliriz. Çünkü ses uzayda yol almaz ama ışık alabilir. Ve bu yeni teknolojinin kullanılabileceği alanların yeni yeni keşfedildiği göz önüne alınırsa bu teknolojinin kullanım alanları hayallerin bile ötesinde demektir.

Faruk Gelişgen
- 2 -