Următorul conținut este furnizat sub o licență Creative Commons. Sprijinul dumneavoastră va ajuta MIT OpenCourseWare să continue să ofere gratuit resurse educaționale de înaltă calitate. Pentru a face o donație sau pentru a vizualiza materiale suplimentare din sute de cursuri MIT, vizitați MIT OpenCourseWare la ocw.mit.edu. PROFESORUL: Așa că permiteți-mi să-l predau lui Ankit acum. Și vom vorbi despre culoare. ANKIT MOHAN: Așa că voi începe cu ceva despre care am discutat cu câteva săptămâni în urmă, când vorbeam despre fotografia epsilon, și dacă vă amintiți diapozitivul pe care îl aveam atunci. Și aceasta este una dintre cele mai vechi moduri de a crea imagini color. Imaginile le captezi de-a lungul timpului, una cu filtru verde în fața obiectivului camerei, una cu unul roșu, cu un filtru albastru. Și din aceste trei imagini, dacă le proiectați înapoi pe o suprafață albă, din nou, prin trei proiectoare diferite - unul cu un verde, unul cu un roșu și unul cu un filtru albastru în față, veți obține ceea ce arată. ca o imagine color pentru ochiul uman. Și acestea sunt lucruri care au fost făcute cu mai bine de un secol în urmă. Și puteți lua aceste imagini acum, aceste imagini individuale în tonuri de gri și le puteți nuanța de culoare și apoi din nou, le puteți adăuga din nou împreună, similar cu ceea ce ați făcut pentru sarcina dvs. când adăugați iluminarea. Și le puteți crea digital. Și acum există o bibliotecă întreagă de... Biblioteca Congresului are această bază de date uriașă de imagini pe care, prin înregistrarea lor, recreează aceste imagini color din imagini alb-negru. Deci aceasta este o modalitate de a crea culoare în fotografie. Un alt lucru similar cu acesta este roata de culori. Am vrut doar să... acesta este ceva despre care, din nou, am vorbit în clasa anterioară. Și este ceva care se folosește mai mult pentru proiectoare. Aveți această roată de culoare care se rotește în fața acesteia, probabil că are una dacă este un proiector DLP. Și în orice moment, proiectați doar o componentă a luminii. Esti fie verde, rosu sau albastru. Și ochiul uman chiar îl integrează în timp. Pentru că se întâmplă în succesiune rapidă unul după altul. Deci este puțin diferit de cazul precedent, în care le proiectai pe toate trei în același timp și se adăuga lumină în spațiu. Aici, lumina se integrează în timp. Obțineți efectul de culoare. Deci un al treilea lucru pe care l-am discutat anterior în grupul de lucru anterior, acest concept de trei senzori CCD, în care utilizați aceste prisme și oglinzi dicroice și împărțiți lumina în cele trei regiuni de lungime de undă. Și apoi aveți trei senzori separați care captează cele trei lungimi de undă. Și obțineți, folosind trei CCD-uri monocrome, puteți captura o imagine color. Acesta este probabil cel mai popular în majoritatea camerelor foto și, de asemenea, în multe dintre camerele digitale. Și este practic ceea ce se numește mozaicul Ursului. Asta pentru că persoana care a inventat-o ​​de la Kodak, se numea Bear. Și a avut acest brevet , cred, la mijlocul sau sfârșitul anilor '70, care descrie această tehnică. Ideea de bază este că, în loc să ai pixeli monocromi, pui aceste filtre mici, filtre minuscule, deasupra pixelilor. Și filtrele, aveți două filtre verzi și unul roșu și unul albastru într-o regiune 2 pe 2. Și apoi acest lucru 2 câte 2 este placat peste tot senzorul. Deci orice pixel detectează doar o lungime de undă, fie roșu, verde sau albastru. Când spun lungimea de undă, este de fapt o bandă întreagă de lungimi de undă. Dar să rămânem cu culoarea deocamdată. Și astfel se simte doar una dintre aceste trei culori. Și apoi folosesc algoritmi inteligenți de demosaicing, care în esență interpolează între imagine acel sens. Deci, de exemplu, la un pixel cu senzori doar roșii, ați interpola între pixelii verzi învecinați pentru a estima care este culoarea verde acolo, utilizând totuși culoarea, acel centru al culorii roșii. Deci ceea ce vedeți în majoritatea imaginilor este aproape că halucinați rezoluția mai mare, deoarece creșteți cu un factor de 3 rezoluția imaginii atunci când faceți acest tip de interpolare. PROFESOR: Și așa o cameră de 4 megapixeli, și aici se pare că avem pentru fiecare patru pixeli doi verzi, unul albastru și unul roșu. Deci, dacă facem o fotografie de 4 megapixeli, câți pixeli iau de fapt fiecare dintre acele culori? Această cameră de patru megapixeli vă oferă de fapt 12 megapixeli, deoarece atunci când imaginea iese, este de patru megapixeli în roșu, patru megapixeli în albastru și patru megapixeli în verde. Deci ce se întâmplă? STUDENT: Ei bine, vreau să spun, obțineți rezoluția pentru fiecare dintre acele culori, deoarece acestea sunt separate în spațiu prin faptul că celelalte culori sunt, de asemenea, în spațiu. PROFESOR: Deci, în acești 4 megapixeli, sunt doar 4 milioane de pixeli în total. STUDENT: Da, total. [INAUDIBIL] PROFESOR: Și apoi doi megapixeli sunt verzi--un megapixel este roșu, un megapixel este albastru. Și, deci, care este beneficiul dacă îl puteți asocia cu un design anterior, în care aveați trei CCD-uri separate, câte unul pentru fiecare culoare. Care este beneficiul și care este dezavantajul? STUDENT: Bani. Mai ieftin. Este mai ieftin. Da. PROFESORUL: De ce este mai ieftin. STUDENT: Un CCD. STUDENT: Și este mai puțin optică. PROFESOR: Clima optică mai mică. Alinierea este ușoară. Care este dezavantajul? STUDENT: În plus, blochezi lumina. PROFESOR: Primești... efectiv a treia lumină pentru că de fiecare dată când simți o culoare, lumina celorlalte două culori este aruncată. Și când Mike va vorbi puțin mai târziu despre alte camere multispectrale, aceasta va deveni cea mai mare problemă a noțiunii de lumină [INAUDIBILĂ]. STUDENT: Și, de asemenea, puteți reconstrui perfect imaginea. PROFESORUL: Deci aceasta a fost o problemă. Deci, cea mai mare parte a reconstrucției, a interpolării despre care tocmai am vorbit se bazează pe o presupunere despre scena naturală. Dar dacă scena ta nu este naturală, poate e un text alb-negru sau ai dungi foarte fine pe cămașă, în acest caz, interpolarea nu ți-ar da rezultatele potrivite. Și îl vezi des. Poți vedea acest ciudat [INAUDIBIL].. ANKIT MOHAN: Da. Deci, unul dintre lucrurile pe care le fac pentru a evita acest tip de lucru este că plasează un filtru trece jos imediat deasupra senzorului, astfel încât să scapi de orice astfel de detalii de frecvență înaltă într-o singură culoare. Dar totuși, obțineți... Adică, în multe dintre aceste imagini, vedeți culoare [INAUDIBILĂ], așa că aveți niște artefacte ciudate într-un canal de culoare și nu în celelalte sau efectul curcubeu. Și asta apare, mai ales de-a lungul marginilor și așa mai departe. Cineva... a avut cineva o întrebare? Deci, unul dintre lucrurile pe care le-a menționat Ramesh, este că aruncați 1/3 sau 2/3 din lumină făcând cea anterioară. Deci, există acest model recent pe care Nikon l- a introdus recent, în care ceea ce fac ei este să combine aceste două noțiuni pe care tocmai le-am discutat. Au acești senzori roșu, verde și albastru la nivelul pixelilor. Dar ei-- în loc să folosească trei filtre separate, folosesc oglinzi dicroice pentru a separa lumina care cade pe senzor în componenta R, G și B. Deci, este similar cu primele trei carcase CCD că folosesc oglinzi dicroice. Nu folosesc nicio lumină, dar totul se întâmplă la nivelul senzorului. Deci, probabil că ei pot construi acest lucru în semiconductorul însuși. Și deci este mult mai ieftin decât utilizarea prismelor în afara uneia. PROFESOR: Cineva familiarizat cu materialele dicroice? Practic, este un tip de [INAUDIBIL] în cele mai simple cuvinte. Este un tip de sticlă prin care, la unghiul drept, dacă străluciți lumina la unghiul drept, o anumită lungime de undă va trece și toate elementele vor fi reflectate. ANKIT MOHAN: În esență, cred că reflecția internă totală este ceea ce folosește. Și pragul este diferit pentru diferite lungimi de undă atunci când lumina va fi reflectată total în interior sau va continua să meargă direct în materialul următor. Folosesc o serie de astfel de oglinzi care pot separa cele trei arme. PROFESORUL: Și în pauză, vom avea bulele de săpun și apoi vom demonstra același concept. ANKIT MOHAN: Așadar, un alt design popular-- al senzorului semi-popular este ceea ce se numește senzorul Foveon X3. Și în loc să folosiți trei pixeli separați, fiecare pixel având un filtru diferit pe deasupra, designul acestui senzor este foarte asemănător cu cel folosit în film. Deci acolo... în film, au de fapt trei emulsii separate sau trei sau patru straturi separate de emulsii, fiecare sensibil la o lungime de undă diferită a luminii. Și, în mod similar, aici, pe măsură ce continui să cobori mai adânc în pixel, diferite adâncimi ale pixelului sunt de fapt sensibile la diferite lungimi de undă ale luminii. Deci, regiunea de sus este sensibilă, mai sensibilă la albastru, iar partea următoare, verde, iar cea de jos este cea mai mare la roșu. Și astfel un singur pixel poate simți de fapt toate cele trei culori, toate cele trei lungimi de undă, în timp ce cad pe el. Și avantajul este că nu trebuie să puneți acest filtru trece jos deasupra lui, deoarece se deplasează în spațiu -- multiplexare -- faceți această multiplexare în profunzime. Deci, acesta este un mare avantaj. În ceea ce privește rezoluția, da, obțineți-- nu pierdeți rezoluția, așa cum se întâmplă în cazul unui filtru Bayer. Dar până acum, când au prins numărul de pixeli, pur și simplu l-au înmulțit cu 3. Deci, atunci când sigma este producătorul, acesta fabrică acești senzori Foveon acum [INAUDIBIL] peste Foveon. Deci, când spun că au un senzor de 12 megapixeli, este într-adevăr un senzor de patru megapixeli. Se numesc doar un senzor de 12 megapixeli, deoarece există trei elemente pentru fiecare pixel. Deci, nu este clar dacă asta este cu adevărat... din nou, în ceea ce privește rezoluția. Dar un câștig sigur este că nu aveți nevoie de un filtru trece-jos peste el, astfel încât să nu obțineți aceste -- obțineți -- puteți captura informații cu frecvență mult mai mare . PROFESORUL: Deci, nu poți câștiga în niciun caz. Când se spune că sunt producători tradiționali de camere de patru megapixeli , obțineți doar o imagine verde de doi megapixeli. ANKIT MOHAN: Corect. PROFESORUL: Și când se spune că este de 12 megapixeli, tot ai o imagine verde de patru megapixeli. ANKIT MOHAN: Corect. Dar un alt dezavantaj al acestui lucru este că, spre deosebire de cazul precedent, în care puteți alege aproape arbitrar ce filtru doriți peste fiecare pixel în acest caz, separarea dintre canalele roșu, verde și albastru nu este la fel de mare. Tu nu... ei se pare că nu au atât de mult control. Așadar, ei trebuie să facă o mulțime de procesare software pe imaginea care este capturată pentru a le separa pe cele roșii, verzi și albastre. Posibil, ei fac un fel de patchwork-uri bazate pe o parte din imaginea anterioară, așa că ați avea niște artefacte de imagine acolo, care ar putea să nu fie aceste artefacte moire, dar veți avea unele artefacte de culoare. PROFESORUL: Și profilul real este foarte înșelător pentru că atunci când vezi această diagramă din stânga, albastrul primește practic totul. Deci, este ceva de genul... acesta este albastrul, verdele și roșul tău. Apoi pixelul albastru primește aproape totul, iar pixelul verde devine puțin mai puțin, iar pixelul roșu primește tot ce rămâne. Deci, nu este... nu este ca albastru, verde și roșu. Deci, poza din dreapta este complet înșelătoare. Primește niște valori gratuite care sunt foarte suprapuse. Și din asta, ei vor face o inversare și își vor da seama de fapt. Deci, în cele mai simple cuvinte la care ne putem gândi, primul aici este totul. Al doilea de aici este doar asta și ultimul primește asta. Și din asta, își pot da seama ce este roșu și albastru. ANKIT MOHAN: Deci, ar trebui să spun și că nu este nimic sfânt în acest design RGB. Doar că acesta a fost cel care a fost propus primul. Și asta este ceea ce se folosește. Este cel mai comun. Dar există un număr întreg de alte așa-numite modele de urs care au fost propuse care nu folosesc această țiglă 2 câte 2. Au plăci și mai mari. Și cel mai simplu este roșu, verde și albastru și clar. Deci, obțineți un pixel care primește toate lungimile de undă și apoi interpolările roșu, verde și albastru. Și sunt sigur că există studii care compară diverse, deoarece dacă nu obțineți RGB, trebuie să faceți o inversare. Și ai avea zgomot în acea inversare. Dar dacă folosiți [INAUDIBLE] magenta, galben, veți putea obține mai multă lumină pe senzor. Deci, nu sunt foarte sigur de... Adică, nu am putut găsi studii reale care să compare diferiți senzori sau diferiți... PROFESOR: Kodak a făcut câteva studii. O au pe site-ul lor. ANKIT MOHAN: Da? Adică, a fost întotdeauna foarte... Nu sunt sigur. Deci da. Deci, există diferite compromisuri între diferitele tipuri de senzori, dar acesta este singurul pe care îl găsiți în practică chiar acum. PROFESOR: Acesta va fi un proiect grozav de clasă prin modul de a afla ce spectru să alegeți în funcție de scenă. ANKIT MOHAN: OK. Așadar, să facem un pas înapoi față de... aceasta a fost mai degrabă o reluare a ceea ce am discutat deja înainte în ceea ce privește senzorul de culoare pe camere. Este important să ne uităm la ceea ce simțim când simțim lumina. Și este într-adevăr o parte a spectrului electromagnetic care este de fapt mult, mult mai larg și are multe alte tipuri de raze decât ceea ce ne uităm de obicei în fotografie, care este un spectru vizibil. Și spectrul vizibil al luminii merge de la 400 la 700 de nanometri. De obicei, când vorbești despre lumină, vorbești în termeni de lungime de undă. Și în diferite-- în radio și microunde, probabil ați vorbi în termeni de frecvență sau în radiații teraherți și așa mai departe. Dar este... pentru lumina vizibilă, spui întotdeauna că lungimea de undă este de 400 până la 700 de nanometri, trecând de la albastru... de la albastru la roșu. Și este interesant că aceasta este într-adevăr singura regiune cu lungime de undă care este aproape complet -- atmosfera este aproape complet transparentă pentru ea. Deci lumina soarelui care trece prin este... este... în afară de undele radio, aproape toate celelalte lungimi de undă sunt de fapt ascunse de atmosferă. Și aceasta este într-adevăr cea mai mare parte din iluminarea naturală pe care o aveți în această regiune a lungimii de undă, motiv pentru care oamenii și majoritatea animalelor își dezvoltă de fapt... sunt adaptate pentru această regiune și nu pentru oricare alta. Și un alt fel de lucru interesant este că, pe măsură ce te îndepărtezi de această lungime de undă sau mai scurtă, cu atât devine mai periculos . Deja pornind de la UV, începi să primești raze canceroase și așa mai departe. Și apoi razele X și razele gamma sunt și mai mult. Dar dacă alegeți lungimi de undă mai mari, acestea sunt de obicei inofensive. PROFESORUL: Și modul de a ne aminti că este lungimea de undă este invers proporțional cu frecvența. Și produsul celor doi, care este numărul, și ei înmulțesc lungimea de undă a spectrului cu frecvența spectrului. Asta e viteza luminii. Care este viteza luminii? [VOCI INTERPUSE] PROFESORUL: Dar la clasa asta? [VOCI INTERPUSE] Și astfel, frecvența crește pe măsură ce mergi spre dreapta, ceea ce înseamnă că are mai multă energie, [? hnu, ?] ceea ce înseamnă că poate pătrunde mai adânc și poate deteriora mai multe lucruri. Deci, acesta este un mod ușor de a vă aminti ce se întâmplă în dreapta. Din păcate, graficul este răsturnat deoarece ar trebui să ne gândim la creșterea limitei de la stânga la dreapta, dar aceasta arată într-adevăr frecvența care crește de la stânga la dreapta. ANKIT MOHAN: Deci da, cred că punctul pe care vreau să-l subliniez aici este că suntem... doar această regiune ne uităm, care este cu adevărat, foarte mică în comparație cu întregul spectru, spectrul EM. și se întâmplă o mulțime de lucruri interesante, în special în infrastructura termică și termică și chiar dincolo de asta în utilizarea lui pentru imagini. și folosim Wi-Fi și pentru imagini și lucruri de genul acesta, care este suport pentru gigaherți sau ceva de genul. Deci, nu trebuie să fii constrâns chiar și pentru a crea o imagine fotorealistă sau vizuală de înțelegere a ceea ce este în jurul nostru. Nu ar trebui să ne limităm la care va servi spectrul vizual. Este în regulă să gândești în afara ei. Și voi arăta câteva exemple despre modul în care gândirea în afara spectrului vizual v- a permis de fapt să faceți o mulțime de lucruri pe care altfel nu le-ați putea face. Așa că mai înainte, am vrut doar să vorbesc despre ce este un spectroscop. Și avem unul dintre aceștia aici. Așadar, cred că ai putea să-l dai peste cap și tu... Deci, ce spectroscop nu este de fapt altceva decât o prismă, în esență. Și o prismă preia un semnal. Deci, o prismă este în esență acest element optic care îndoaie orice rază de lumină care intră. Și, dar lucrul interesant este că aceasta este refracția, indicele de refracție al sticlei este de fapt ușor diferit . Este o funcție a lungimii de undă a luminii. Deci, dacă construiți o prismă din materialul potrivit, tipul potrivit de sticlă, puteți avea o diferență uriașă în indicele de refracție între 400 și 700 de nanometri. Și așa atunci când lumina se îndoaie iese dintr-o prismă. Deci, aici scrie grătar, dar poate fi o prismă sau poate crea oricare dintre acestea. Când lumina a plecat de aici, roșul și albastrul-- roșu, albastru și verde, diferitele lungimi de undă, se îndoaie de fapt în direcții diferite. Și dacă aveți un detector plasat în fața lui, puteți simți separat intensitatea razei albastre, a razei verzi și a razei roșii. Și puteți să descompuneți o sursă de lumină primită în lungimile de undă constitutive. PROFESORUL: Ai un grătar? ANKIT MOHAN: Da. PROFESORUL: Așadar, o să dau asta și tot ce trebuie să faci este să te uiți prin gaura asta de aici. Și tot ce are este o fantă în față. așa că cea mai bună cale de urmat a fost să te uiți la una dintre luminile strălucitoare de aici. Și foarte convenabil, există o scară pe această parte care merge de la 400 de nanometri la 700 de nanometri. Deci, ideea este că poți să te uiți în orice punct al lumii și să-i poți vedea imediat spectrul. Deci, din păcate, nu avem lămpi fluorescente. ANKIT MOHAN: De fapt, o facem. STUDENT: [INAUDIBIL] PROFESORUL: Corect. Și îți vei da seama că [INAUDIBILUL] este de fapt foarte țepos. Are un albastru ascuțit și apoi un pic de verde și un spectru foarte, foarte enervant. Nu e foarte frumos. Seamănă mai mult cu lumina soarelui. Și doar dă-l în jur. Aveam de gând să trec pe lângă lanternă, dar nu sunt sigur câți oameni au o bună coordonare mână-ochi. ANKIT MOHAN: Mai există și acesta, care este rețeaua de difracție și... în scopul acestei dispersii, este foarte asemănător cu o prismă. Deci, dacă te uiți prin asta, vei putea vedea un întreg curcubeu de culori în jurul oricărei lumini strălucitoare. PROFESORUL: Așa că, când te uiți la asta, privește-l printr-un anumit unghi, o anumită orientare și apoi rotește-l. Și pe măsură ce te rotești, îți vei da seama că va cădea. STUDENT: Vorbind despre coordonarea mână-ochi. PROFESORUL: Exact. Am o scuză. Am fost bolnav săptămâna asta. Veți vedea că imaginea se schimbă de fapt. Deci, dacă mă uit la Daniel, îl văd. Apoi văd o copie roșie a lui și o copie albastră a lui mutată. Știam că erați mai mulți dintre voi. Și dacă mă rotesc, se rotește. Și amintiți-vă de acest principiu când ne întoarcem și vorbim, când Michael începe să vorbească despre diferite mecanisme de exploatare a lungimii de undă. Din nou, o idee grozavă de proiect de clasă. ANKIT MOHAN: Da. Deci, aici arată doar una dintre spectrogramele noastre tipice. Se pare că este... ai lungimea de undă aici și intensitatea aici pe axa y. Deci, puteți vedea acele vârfuri de aici la 550 de nanometri și apoi din nou, 600 ceva. Deci, probabil că aceasta este o lumină fluorescentă, cred că este cam asemănătoare. PROFESOR: Poate putem trece prin... [VOCI INTERPUSE] Lumină LED. [VOCI INTERPUSE] ANKIT MOHAN: Va fi foarte înțepător. PROFESORUL: Da. Va fi foarte bine de văzut. Uită-te la asta, [INAUDIBIL].. ANKIT MOHAN: OK. Așadar, în timp ce unul dintre voi caută... deci, acestea sunt lucruri pe care Michael va intra în mai multe detalii mai târziu. Dar am vrut doar să menționez... vei vorbi despre [INAUDIBIL]? MICHAEL: Nu va strica să faci de două ori, așa că mergi. ANKIT MOHAN: OK. Deci, vreau să spun, este doar ceva la un nivel foarte înalt despre ceea ce va vorbi de fapt, este că spectroscopul imaginează cu adevărat spectrurile multiple ale unui singur punct din spațiu ca o sursă de lumină de aici. Dacă aveți o scenă completă, nu veți obține mare lucru dintr-un spectroscop. Și ceea ce trebuie să faceți atunci este ceea ce se numește imagistica multispectrală sau imagistica hiperspectrală, în funcție de câte spectre obțineți. Și deci există aceste modalități standard de a face asta. Și am vrut doar să menționez pe scurt care sunt acestea. Deci, de obicei, acest tip de imagistică multispectrală este foarte popular și tipul de aplicații de teledetecție în care aveți un avion sau un satelit care zboară deasupra regiunii și doriți să obțineți imaginea multispectrală sau hiperspectrală sau setul de date a ceea ce este la sol dedesubt. Deci, ceea ce avem aici este un fel de lentilă, care se află pe senzorul de imagine plan din spatele lui și spațiul obiect, care este pe sol. Și așadar, cel mai simplu mod de a face acest lucru este ceea ce se numește -- așa că, chiar și această imagine simplă în care nu imaginezi întregul spectru, o poți face în diferite moduri. Prima modalitate este în cazul în care aveți o lentilă care imaginează complet spațiul obiectului pe o imagine sau un senzor 2D. Deci, așa arată doar o cameră tradițională. Surprindeți întreaga scenă dintr-o singură mișcare. Un alt mod de a face acest lucru este ceea ce se numește o mătură de împingere. Și o mătură de împingere, așa cum cred eu, este că împingi înainte în timp ce platforma sau avionul se mișcă în acea direcție. Deci, mai întâi, când avionul se află într-o anumită locație, imaginezi această linie pe scenă. Și apoi, în următoarea instanță, veți imagina această linie și apoi veți imagina această linie și așa mai departe. Așa că, pe măsură ce înaintați, vă imaginați o linie care ești [INAUDIBIL] tu. Celălalt se numește mătura cu bată în care te afli... în timp ce mergi înainte, mergi de la stânga la dreapta și de la dreapta la stânga. Și faci așa ceva cu mătură, spre deosebire de o cameră de împingere. Și ceea ce faci cu această mătură este că atunci când imaginezi acest singur element, tu-- în loc să imaginezi doar pe un senzor, treci lumina printr-o prismă și obții un întreg spectru similar cu un spectroscop. Și aceasta vă oferă caracteristicile spectrale complete ale acestui element sau un punct de pe scenă. Și apoi, în următorul caz, veți simți următorul element chiar lângă el, în timp ce mătura dvs. se deplasează de la stânga la dreapta și așa mai departe. Deci, vei simți întreaga scenă. Modul în care funcționează senzorul hiperspectral cu mătură de împingere este că tu... deci, în acest caz, ai nevoie doar de senzor 1D pentru a captura setul complet de date al imaginii hiperspectrale a scenei. Un alt mod de a face acest lucru este folosirea măturii de împingere, unde în loc de capac, așadar, puneți o prismă în fața fiecăruia dintre aceste elemente, imaginea fiecăruia dintre aceste elemente și apoi aveți un senzor 2D. Și senzorul 2D ar simți de-a lungul axei x este punctul din spațiu sau punctul din scenă. Și de-a lungul axei y se află diferitele benzi spectrale pe care le aveți pentru imaginea hiperspectrală. Și apoi din nou, în următoarea instanță, veți simți următorul rând [INAUDIBIL] din scenă. Un al treilea mod de a face acest lucru este, practic, ceva similar cu camera tradițională este să puneți un filtru în fața obiectivului și să schimbați filtrul care se află în fața obiectivului. Fie au acea roată de culori, fie au un filtru reglabil care este... al cărui răspuns se schimbă. Dar în orice moment, ai... fie simți verde roșu, fie albastru. Și apoi, în următorul caz, îl simți pe următorul. Este asemănător cu prima imagine pe care am văzut-o când am început să discutăm despre captarea mai multor imagini cu filtre de lungimi de undă diferite în fața camerei. Este asemănător cu asta. Deci, surprindeți întreaga scenă într-o clipă, dar numai pentru o singură lungime de undă. Deci, aceasta rezumă ceea ce vorbeam că aveți acest lucru numit cubul de date sau cubul obiect, care este x și y sunt aceleași coordonate, x y. Și lambda este lungimea de undă la care trece de la 400 la 700 sau puțin peste acele extreme. S- ar putea să aveți, de asemenea, aproape IR și așa mai departe. Dar asta este ceea ce vrei să obții. Și, din păcate, acesta este un obiect 3D. Și ce tu... din păcate, senzorul nostru poate fi cel mult suprafață bidimensională. Deci, doriți să obțineți cumva setul de date tridimensionale pe un senzor bidimensional. Și există diferite moduri în care poți face asta. Și poți... cel mai tradițional, cel mai evident mod de a face asta este să ai o a treia dimensiune să fie timpul. Deci, în orice moment dat, fie obțineți o felie ca aceasta, fie o felie ca aceasta, fie o felie ca aceasta, fie de-a lungul x, fie de-a lungul y sau de-a lungul lungimii de undă. Și că în clipa următoare, obțineți următoarea felie și așa mai departe. Și apoi combini toate aceste informații împreună. Deci, într-o perioadă de timp, construiți un cub de obiect complet sau un set de date. Deci, acesta este locul în care utilizați un filtru. Și aici folosești o mătură cu tel sau o mătură de împingere, în funcție de cum le numești, x și y. Deci, acesta este un fel de mod mai tradițional de a face scanare multi-spectrală. Și Michael va vorbi despre modalități și mai interesante de a face asta, doar luând proiecții. Dar l-am lăsat să intre în asta. Deci, cred că Ramesh a menționat pe scurt termoviziune. Și putem stinge luminile sau? Deci, asta este... pentru cei dintre voi care nu au văzut niciodată o cameră termică, avem una la etaj. Cred că [INAUDIBLE] bun venit și joacă-te cu. Dar așa arată imaginile prin camera noastră termică tipică sau camera termică. Aceasta este detectarea și, de obicei, în lungimi de undă în intervalul de la 1 micron până la aproximativ 10 microni sau 15 microni în acel interval. Acesta este intervalul în care oamenii apar de obicei ca corpuri calde. Deci, un fel de gamă de 6 până la 8 microni. Dar poți avea și... de fapt, corpuri fierbinți, corpuri calde apar ca niște rachete care caută căldură și așa mai departe. Acesta este ceva care a fost explorat mult în industria de apărare. Această utilizare a camerelor termice foarte rapide de înaltă rezoluție, dar este ceva care vine foarte rapid și în celelalte aplicații. A fost recent un articol în Time. Cred că s-au uitat la diferite-- profilul termic al unei case din afară pentru a afla unde se scurge și unde scapă căldura. Și apoi folosesc astfel de camere termice pentru a testa dacă țevile au scurgeri și HVAC-ul tău funcționează corect sau nu și lucruri de genul ăsta. Deci, se găsește o mulțime de aplicații în alte domenii decât doar apărarea tradițională. Și așa mai departe. Și acesta este unul dintre motivele pentru care prețul acestor camere, care obișnuia să fie de aproximativ 20.000 de dolari fiecare, se speră să scadă. Aceasta este o altă imagine doar cu imagini termice care mi s-a părut interesantă. Primul este... ceea ce arată este că atunci când te gândești la lumina termică, este de fapt destul de diferită de când te uiți la lumina vizibilă. Și un exemplu, cred că Ramesh l-a menționat deja este cel al sticlei, că sticla apare opaca în IR termic. Deci, nu te poți uita prin sticlă. Și există și alte obiecte care pot apărea complet... scuză-mă, transparente în IR termic, dar sunt opace în lumina vizibilă. Acesta este un exemplu, care este oarecum interesant, aveți acest frigider, care este din metal periat. Și astfel, în reflecție, vedeți această reflexie foarte difuză. Nu poți să vezi cu adevărat ce este pe cealaltă parte. Dar dacă utilizați doar IR termic, puteți vedea foarte clar că este acest cuptor de orez pe cealaltă parte care este foarte, foarte fierbinte. Și reflexia este frumoasă și clară, deoarece lungimea de undă pe care o utilizați acum nu este de 700 de nanometri, dar este ceva mult mai mare. Și suprafața este de fapt foarte netedă când te uiți la acea lungime de undă. Dar când îl privești în spectrul vizibil, pare foarte difuz și cu greu poți vedea care este reflexia. PROFESORUL: Se comportă ca o oglindă. ANKIT MOHAN: Se comportă ca o oglindă în domeniul IR termic din cauza diferenței de lungime de undă. Deci, acesta este un lucru interesant la care să vă gândiți la aplicațiile în care vă puteți imagina că aveți una dintre aceste camere termice pe fiecare telefon mobil chiar lângă camera dvs. normală. Ce ai putea face cu el? Sau să presupunem că ai avut-o chiar lângă camera web de pe laptop, poți să folosești... să faci ceva interesant cu ea? Un altul este această lucrare de la-- Colorado-- nu, Universitate-- PROFESOR: Houston. ANKIT MOHAN: Houston, corect. Unde folosesc camere termice pentru a detecta minciunile. Și au această lucrare în Nature, unde analizează regiunea din jurul ochilor și cum se schimbă atunci când cineva stă în intervalul IR termic. Și susțin că obțin performanțe la fel de bune ca un detector tradițional de minciuni. PROFESOR: Nu este ușor să reproduci, din păcate, rezultatele. Dar pare destul de interesant. Și întregul concept este că venele de sânge pompează mai mult sânge pe măsură ce emoțiile tale se schimbă. Deci, atâta timp cât poți detecta modificările subcutanate ale fluxului sanguin, poți detecta emoțiile corelate. ANKIT MOHAN: Cred că diferența este într-adevăr foarte, foarte subtilă și este mult mărită în această imagine pe care o arată. Deci, când am încercat să facem asta, nu am putut observa nicio diferență [INAUDIBILĂ]. PROFESOR: Desigur, nimeni nu minte nici în grupul nostru. ANKIT MOHAN: Deci, încă un lucru... când am făcut asta anul trecut, cineva a vorbit despre fotografia în infraroșu apropiat. Și acest lucru este mai mult din punct de vedere al fotografiei, că de fapt, se dovedește că majoritatea senzorilor CCD sunt de fapt sensibili la neon IR sau la infraroșu, care este imediat după 700 de nanometri, de la 700 la aproximativ 1 micron. Și sunt sensibili la asta. Dar, de fapt, majoritatea producătorilor pun un filtru de blocare IR deasupra senzorului care blochează orice este mai mare de 700 de nanometri. Deci, ceea ce puteți face este să eliminați acel bloc IR și apoi puteți captura imagini 3D frumoase ca aceasta. Desigur, asta este tot... toate sunt imagini false pentru că nu ai nicio senzație de culoare odată ce treci de 700 de nanometri. Deci, oamenii de obicei completează culori false pe baza unei imagini vizuale originale sau ceva de genul acesta. Dar un alt loc de unde puteți obține aceste culori este dacă utilizați film IR. Kodak are această peliculă color IR care reacționează diferit la diferite lungimi de undă dincolo de 700 de nanometri. Și asta vă oferă aceste culori interesante. PROFESORUL: Deci acestea nu sunt fotografii de noapte. Acestea sunt doar fotografii din timpul zilei cu unele pseudo culori suprapuse. ANKIT MOHAN: Deci, singurul lucru interesant este că cred că cerul devine cu adevărat negru și opac. Deci, asta pentru că, dacă vă amintiți, cerul nu permite IR să treacă la fel de mult. Dar, de asemenea, orice vegetație devine foarte strălucitoare și albă. Și de aceea ai efectul zăpezii asupra copacilor și a lucrurilor de genul ăsta. Dar scoarța copacului și hrana de fapt nu-- absoarbe de fapt mai multă lumină. Nu reflectă atât de mult înapoi, așa că sunt doar lucruri interesante. Și am menționat acest lucru pe scurt mai devreme, una dintre cele mai mari aplicații ale acestui lucru a fost în mod tradițional și teledetecția. Și prin capturarea de imagini multi-spectrale sau hiperspectrale ale scenei, în special a vegetației, puteți clasifica de fapt ce cultură este și ce fel de -- care este rolul și unde aveți plantații și ce fel de plantații de aici sunt capabile să distingă între toate aceste tipuri diferite de culturi. Și acesta este ceva ce puteți face dacă aveți suficientă rezoluție în spectrurile multiple pe care le obțineți doar pentru că fiecare vegetație sau copac are de fapt un profil de reflectare foarte diferit atunci când îl priviți. Cu alte cuvinte, ambele par verzi pentru ochiul uman. Dacă te uiți la răspunsul real al spectrului, este destul de diferit. Apoi puteți distinge între diferite materiale pe baza acestui lucru. STUDENT: Totuși, nu se bazează pe IR? Aceasta... ANKIT MOHAN: Acesta este... STUDENT: Spectru vizibil? ANKIT MOHAN: Acesta este... Cred că, de obicei, merge în aproape IR, cel puțin, majoritatea lucrurilor de teledetecție. Pentru că cred că majoritatea lucrurilor interesante ale acestui tip de lucruri distinctive se întâmplă de fapt în IR. Dar ele includ lumină vizibilă. PROFESOR: S-ar putea să aibă o bandă de 5 nanometri sau 10 nanometri și să capteze 20, 30 de canale și semnal dimensional înalt [INAUDIBIL] [INAUDIBIL].. ANKIT MOHAN: Nu sunt exact sigur. Îl știi pe Michael, ce trenuri folosesc de obicei pentru acest tip de [INAUDIBIL]? MICHAEL: De obicei... Adică, nu știu de obicei, dar ei nu... este cu siguranță obișnuit să intri în IR și uneori [INAUDIBIL]. ANKIT MOHAN: Corect. Deci, vorbind despre UV, puteți face și fotografii interesante în gama UV. Și acesta este un site uimitor. Dacă ai ocazia, cu siguranță ar trebui să-l vizitezi. Ei au... tipul ăsta are imagini cu tot felul de flori și atât cu spectru invizibil, cât și în UV. Și se dovedește că florile arată uimitor de diferit când le privești în UV. Și aveți aceste-- aproape aceste piste de aterizare care invită albinele să vină și să stea-- dau indicații. Nu sta aici, stai aproape aici. În timp ce, dacă te uiți la el în lumina vizibilă, este totul galben sau este roșu și aproape că nu există nicio diferență între... nu vezi asta... [VOCI INTERPUSE] PROFESOR: Una este deosebit de izbitoare. ANKIT MOHAN: Da. Da, există porțiuni [INAUDIBILE] care sunt... Cred că, ei bine, din nou, toate acestea sunt culori false. Chiar nu există culoare în acest UV. Dar un lucru pe care vreau să-l subliniez aici este că nu puteți face acest tip de fotografie cu majoritatea camerelor tradiționale, deoarece sticla este de fapt -- absoarbe UV. Așadar, ei folosesc aceste lentile speciale de cuarț de pământ rare, care sunt super, super scumpe pentru a face acest tip de fotografie. OK, deci... PROFESOR: Ce ai putea folosi, de exemplu, despre ce vorbea profesorul [INAUDIBLE] în loc să folosești un obiectiv, ai putea folosi o placă de zonă [INAUDIBILĂ] care este ca o cameră stenopeică, cu excepția glorificată. Are un model mai interesant. Și apoi pe senzor, ai putea pune un strat de material fluorescent, astfel încât să stimulezi fluorescentul și apoi să faci o imagine pentru asta. Deci, puteți să ocoliți unele dintre limitările unei camere tradiționale pentru a face fotografii UV. Asta fac ei într-un fel pentru multe imagini medicale [INAUDIBIL]. ANKIT MOHAN: De asemenea, multe dintre aceste imagini pe care le găsiți, toate folosesc fotografia de film. Ei folosesc rareori camere digitale pentru astfel de lucruri. Adică, chiar și pentru aproape IR, cred... PROFESOR: Acest [ INAUDIBIL] este doar una dintre nebunia majoră care există de câțiva ani. Deci, amintiți-vă UV în spectrul UV, aceste imagini vor arăta doar monocrom. Este alb-negru. Dar artiștilor le place să înceapă să aloce unele culori la diferite niveluri de intensitate pentru a părea mai interesanți. Iar pentru NASA și pentru astronomie, [INAUDIBLE] cu peste 20 de ani în urmă, [INAUDIBIL] a pus acele imagini cu nebuloase și tot ceea ce înseamnă doar a le pune în [INAUDIBIL] culori monocrome cu adevărat plictisitoare, să începem să le colorăm. Nuanțe frumoase roșiatice și lave verzui și [INAUDIBIL].. Lucrul real nu arată așa. Dar le permite oamenilor obișnuiți să înceapă să aprecieze astronomia. ANKIT MOHAN: Da, e ca și cum tapetul de pe... care vine cu OS X are asta. BINE. Deci, acum schimbăm puțin viteza. Aceasta înseamnă mai mult intrarea în percepția umană asupra culorii. Și nu am de gând să intru în prea multe detalii, doar o privire de ansamblu la un nivel foarte înalt. Deci, mulți dintre voi v-ați uitat la această figură înainte, această diagramă de cromaticitate. Deci, ce asta cu adevărat... acesta este lucrul pe care oamenii îl folosesc pentru a vedea cum simt oamenii de fapt culoarea. Și ceea ce aveți aici este fiecare dintre culorile spectral pure, așa că a trecut de la 400 la 700 de nanometri și tot ce este în interior. Deci, aveți albastrul de aici devine verde și apoi roșu aici. Și orice este înăuntru este practic o combinație de mai multe dintre aceste culori care se află în exterior. Deci, se dovedește că majoritatea dispozitivelor de fapt nu pot - deci, acesta reprezintă de fapt spațiul tuturor culorilor pe care ochiul uman le poate detecta. Se pare că majoritatea dispozitivelor ocupă de fapt un spațiu mult mai mic în întreaga diagramă cromatică, acest lucru în formă de potcoavă. Și astfel sRGB, care este culoarea implicită a majorității monitoarelor CRT și este culoarea implicită care este folosită pe internet, este de fapt o regiune mult mai mică. Puteți reprezenta doar culorile care se află între acest triunghi în sRGB. Acum, ceea ce este interesant cu acest spațiu de culoare este că, odată ce aveți aceste trei puncte, orice punct care se află în interiorul acestui triunghi poate fi de fapt reprezentat printr-o sumă a acestor trei culori primare. Deci, asta vreau să spun prin culoare primară fixă ​​este că majoritatea camerelor care au un singur filtru verde, un singur roșu și un singur filtru albastru pe senzor au de fapt: verdele este undeva aici, albastru undeva aici, roșu este undeva aici. Și asta vă permite să reprezentați orice culoare care se află în acest triunghi. Acum, acesta este răspunsul de culoare al filmului tradițional și așa arată pentru majoritatea camerelor. Deci, este foarte asemănător. Există foarte puțină diferență între răspunsul de culoare al celor două. Și în ambele cazuri, răspunsul este făcut pentru a închide [INAUDIBLE] din ochiul uman în sine, cu excepția firmware-ului, ca această firmă [INAUDIBLE] Cred că este ceva foarte bun pentru fotografia de natură. Deci, ei accentuează mai mult roșu decât ceea ce face camera digitală doar pentru că... este puțin nenatural, culorile. PROFESOR: [INAUDIBIL] pentru fotografia oceanică. ANKIT MOHAN: Este orice fel de peisaj, răsărituri și apusuri, natură. Nu funcționează foarte bine pentru nuanța pielii, de exemplu. Deci, acest lucru funcționează bine atâta timp cât culoarea dvs. se află în acest triunghi. Dar odată ce doriți să reprezentați o culoare care este în exterior, devine-- nu este posibil să faceți asta deoarece acest RGB, valorile, pot fi doar între 0 și 1. Deci, există o serie de algoritmi pe care îi puteți folosi în ordine. pentru a estima care ar trebui să fie culoarea. Dar fiecare dintre ele este o informație de pierdere [INAUDIBILĂ] pentru că o poți proiecta în cel mai apropiat punct sau o poți proiecta în punctul perceptiv cel mai apropiat și toate aceste lucruri. Dar în cele din urmă, ajungi să pierzi aceste informații. Deci, se pare că toată această regiune de aici, este foarte greu să reprezinte culorile aici doar pentru că ești triunghi, de fapt... este în afara acestui triunghi. Deci, o alternativă pe care o puteți face este că, în loc să utilizați -- să puneți culoarea primară aici, puteți pune o culoare primară acolo. Deci, acum aveți această gamă de culori foarte mare și puteți reprezenta toate culorile care se află în interiorul acestui spațiu de culoare. Din păcate, ceea ce înseamnă că verdele tău este acum foarte aproape de, să spunem aici, 520 de nanometri. Deci, este foarte pur din punct de vedere spectral-- este doar o gamă foarte îngustă de lungimi de undă ca aceea de acolo. Și asta înseamnă că trebuie să utilizați un profil de lungime de undă foarte clar, LED, sau un laser sau ceva din asta care îl iluminează sau un filtru care este cu adevărat întunecat. Deci, se dovedește că aceste game de culori optime pe care le aveți acolo sunt un compromis foarte bun între a avea o gamă largă și a avea filtre care permit o cantitate mare de putere să intre în sistem. Deci, dacă ai aceste primare foarte aproape de margini, ajungi să arunci prea multă lumină. Primești foarte puțină lumină. Deci, ceea ce ai vrea în mod ideal să faci este să ai aceste culori primare adaptive. Deci, pentru o scenă ca asta, nu ai prea multe roșii în asta, de exemplu. Vrei ca culorile primare să fie așa, care este doar o formă arbitrară. Și pentru o scenă ca asta, vrei să fie mai degrabă așa. Mai degrabă decât să ai același set de elemente primare colorate pentru fiecare imagine pe care o capturi, vrei -- vrei să fii puțin mai adaptativ la asta. STUDENT: [INAUDIBIL] ANKIT MOHAN: Deci, este un fel de egalizator, vrei să spui? Așadar, doriți să puteți modifica diferitele lungimi de undă -- ce lungimi de undă ar trebui sesizate mai mult și ce ar trebui să fie simțite mai puțin. PROFESOR: Și dacă cântați muzică pop versus muzică clasică, poate doriți să vă schimbați sintetizatorul, mai mult bas, mai puține înalte și așa mai departe. Și pentru că acele setări de pe egalizatorul tău măresc și anumite frecvențe și atenuează alte frecvențe. În cazul camerelor, RGB a fost deja fixat [INAUDIBLE] trei puncte. Și acele trei puncte au fost remediate. Dar poate ar trebui să schimbi frecvența. ANKIT MOHAN: Deci, asta este ceea ce voi vorbi pe scurt despre cum o modalitate de a face asta. Și... toți sunt conștienți? Ai vorbit despre [INAUDIBIL]?? STUDENT: Am o întrebare. Deci, aici în acest grafic, diagrama de cromaticitate, se pare că o puteți reprezenta într-un plan 2D, ceea ce ar însemna că două primare sunt suficiente pentru a defini orice culoare, deoarece este doar un plan 2D. [VOCI INTERPUSE] ANKIT MOHAN: Există o intensitate, care este... aceasta este o proiecție a întregului... STUDENT: Oh, deci este de fapt un lucru 3D. [VOCI INTERPUSE] PROFESORUL: Dar în ceea ce privește culoarea, aveți dreptate. Ai putea reprezenta cu două numere, iar al treilea este intensitatea. Și de aceea aveți LUV sau LAB sau ceea ce este luminanță și există A și B care sunt cromaticitatea A și cromaticitatea B sau [INAUDIBLE] este cea veche. ANKIT MOHAN: Unul dintre lucrurile pe care acestea-- deci asta-- când am spus că acesta este spațiul de culoare RBG, acesta este de fapt incomplet. Doar definirea RGB nu este suficientă. Trebuie să definiți punctul alb din interior, unde este albul. Și asta este, de asemenea, ceva care este definit acolo. Și asta... dacă te uiți la a treia dimensiune, asta reprezintă diferitele niveluri de gri. Deci, pentru a reprezenta intensitatea, aveți nevoie de acea a treia axă. MICHAEL: Și permiteți-mi să subliniez ceva pe care cred că e mai ușor să-l pierzi în asta. Avem tendința de a folosi cuvintele culoare și lungime de undă în mod interschimbabil în unele situații. Și lungimea de undă este un fenomen cu adevărat fizic. Este un univers de proprietate al luminii însăși. Culoarea este specifică vederii umane, poate și altor animale . Dar este diferit pentru ei decât pentru noi. Deci, când vorbim despre transformarea lungimii de undă în culoare, ceea ce vorbim despre procesul de percepție umană. Și astfel acest complot, de exemplu, este specific viziunii umane. Dacă este pentru o altă creatură sau un dispozitiv fizic pe care l-am construit, ar avea un complot complet diferit. PROFESORUL: Exact. Deci iată... înainte de a trece la detectarea culorilor, iată un puzzle interesant. Dacă luați un indicator laser roșu, care... ei folosesc o culoare roșie pentru moment. Și așa cum Mike tocmai ne-a reamintit, nu vă gândiți la culoare, gândiți-vă la lungimea de undă. Deci, să presupunem că are o anumită lungime de undă... Nu știu... 680 de nanometri, ceva de genul ăsta? MICHAEL: 630 probabil. PROFESORUL: 630. Și dacă iau indicatorul laser și îl strălucesc într-o bucată de apă... o bucată de sticlă sau un rezervor de apă, ce se va întâmpla cu el? [INAUDIBIL] [INAUDIBIL] strălucește laserul în el. Ce se întâmplă cu el? [VOCI INTERPUSE] Se îndoaie. Și de ce se îndoaie? Se schimbă ceva în privința proprietăților sale fizice? Desigur, da. Fie lungimea de undă, fie viteza, fie ceva trebuie să se schimbe. De fapt, viteza este în scădere. Deci c în aer față de c în apă este legat de un factor de ce? STUDENT: [INAUDIBIL] PROFESOR: Indicele de refracție. Deci, aceasta este de fapt redusă cu un factor de 2/3. Acum, știm că aici, avem o lungime de undă a luminii înmulțită cu frecvența luminii. Vorbesc doar despre un pentru aer. Acesta este pentru un laser. Și în mod similar aici, avem lungimea de undă în apă și frecvența în apă. Deci, aceasta a scăzut cu 2/3. De asemenea, ceva aici trebuie să scadă cu un factor de 2/3. Da. STUDENT: [INAUDIBIL] frecvențe fixe. ANKIT MOHAN: Da, frecvența [INAUDIBILĂ].. PROFESOR: Deci, lungimea de undă s-a schimbat. Deci, asta înseamnă că de la 630 spui? De la 630, am coborât la 2/3 din asta. Deci, asta ar fi ceea ce 420. Deci acum, acest laser roșu este de fapt... are o lungime de undă de 420 de nanometri. Și așa am început de undeva aici și lungimea de undă a luminii este acum și mai jos. Deci înseamnă că atunci când străluciți un laser în apă, acesta este de fapt albastru, deoarece lungimea de undă este acum de 420 de nanometri? Este albastru? STUDENT: Ei bine, nu putem vedea asta niciodată pentru că suntem [INAUDIBILI]. PROFESORUL: Deci, când iese, se întoarce la 630. [VOCI INTERPUSE] Dar când este înăuntru, este 420. MICHAEL: Ai putea scufunda CCD-ul în apă, de exemplu. ANKIT MOHAN: Presupun că simțim mai mult frecvența decât lungimea de undă. PROFESOR: Foarte bine. [INAUDIBIL] Deci, amintiți-vă acel mesaj. Nu te gândi la culoare, gândește-te la proprietățile fizice. Și modul de a te gândi la asta este că poți avea lungimi de undă diferite, dar ele înseamnă lucruri diferite în medii diferite. În aer, dacă chiar vrei să te gândești la culori, în aer, 630 este roșu. În apă, 420 este roșu. Deci, devine prea confuz. Deci, puteți folosi culorile atunci când sunt convenabile. Dar când începem să vorbim despre interacțiune fizică, este mai bine să vorbim despre lungimi de undă sau ceva care rămâne constant, [INAUDIBIL].. ANKIT MOHAN: Cred că important este că energia razei rămâne aceeași. Este e este egal cu hnu-- este frecvența. Deci, asta este [INAUDIBIL], este energia electronilor care sunt deplasați. Dar când... Deci, de aceea am spus din orice motiv când vorbești despre lumină vizibilă, le place întotdeauna să vorbească despre ea cu lungimea de undă. Și nu este în întregime corect pentru că, așa cum a subliniat Ramesh, această cifră este valabilă numai pentru aer. Și nu va fi... ar fi complet diferit dacă ai fi sub apă. Dar este doar o convenție pe care oamenilor le place să o urmeze. Și asta rămânem și noi. PROFESOR: [INAUDIBIL] pentru a pune această întrebare prietenilor tăi fotografi pentru că le place să vorbească despre culori. ANKIT MOHAN: Deci, din nou, mă întorc aici. După cum spuneam, în diferite... de aceea au atât frecvența, cât și lungimea de undă aici. În diferite domenii și în diferite -- în scopuri diferite, ați folosi fie frecvența, fie lungimea de undă. Doar că pentru fotografie și mai ales pentru acest tip de imagini și [INAUDIBIL] regiunea vizibilă, este ceva ce oamenii folosesc de obicei lungimea de undă și nu frecvența sau energia. Deci, am vrut să încercăm să găsim o modalitate de a avea culori primare adaptive. Și așa voi trece printr- o analiză a unui sistem optic pe care l-am dezvoltat. Și va merge... tot ceea ce voi discuta va fi în ceea ce se numește un caz flashland. Deci, este doar în două dimensiuni, dar se extinde și la o carcasă 3D sau 4D reală. Deci, începem cu un semnal 1D simplu și acest semnal 1D este de intensitate arbitrară. Și de-a lungul... aceasta este poziția x a semnalului și aceasta este intensitatea. Și este un semnal alb, ceea ce înseamnă că are toate frecvențele vizibile între 400 și 700 de nanometri. Și intensitatea fiecăreia dintre aceste lungimi de undă este de fapt aceeași. Deci, așa arată profilul lungimii de undă sau profilul de culoare, profilul spectral în orice punct între a și c. Deci, luăm acest semnal și îl punem în fața unui gaură. Deci, iată semnalul tău și aici este o gaură. Așadar, orificiul creează în esență o imagine inversată a semnalului. Deci, aveți acest a, b, c aici, obțineți un prim, b prim, c prim aici. Este doar o cameră pinhole. Așa că acum, în loc să poziționăm un film sau un senzor aici, am pus o lentilă în acest plan. Și acest obiectiv în esență [? completează?] toate aceste raze, deci aveți un prim, b prim, c prim, la fel ca o configurație ortografică, așa că-- doar că este inversată, ceea ce nu este atât de important, dar aveți o rază care intră pentru fiecare punct din scenă . Deci, apoi punem o prismă în fața acesteia. Și acum, așa cum am vorbit despre -- am menționat mai devreme că o prismă îndoaie de fapt raza de intrare, unde unghiul de îndoire depinde de fapt de lungimea de undă a luminii. Deci, ceea ce voi arăta pentru simplitate aici este că atunci când intră o lumină albă, verdele-- roșul corespunzător lungimii de undă verzi sunt de 550 de nanometri sau ceva. De fapt trece drept și se îndoaie. Și roșul se îndoaie în sus și albastrul se îndoaie în jos. Acum, încă o dată, merg împotriva a ceea ce spunea Michael. Îi spun roșu, verde și albastru, dar este într-adevăr lungimea de undă, 400, 500 și 700 de nanometri. O să sun doar roșu, verde, albastru pentru că e mai ușor să vorbești cu el așa. Și un alt lucru de observat aici este că desenez doar aceste trei raze, dar într-adevăr, este un întreg evantai de raze pentru că este un continuum și este un obiect alb... PROFESORUL: Practic, un întreg curcubeu. ANKIT MOHAN: Ai tot curcubeul aici. Și doar desenez trei dintre acele raze. Deci, ați avea de fapt o rază care coboară aici și acolo sus și oriunde între această rază albastră și roșie pe care o avem. Deci, acum privind această prismă mai atent, de-a lungul acestei axe, avem punctele spațiale ale scenei. Deci, aveți un prim, b prim și c prim. Și ieșind din fiecare dintre acele puncte, aveți acest unghi de lungime de undă sau lambda. Acum, această cifră ar trebui să vă amintească de ceva. Și vrea cineva să ghicească? Această cifră pare familiară pentru... [VOCI INTERPUSE] Este exact ca un câmp luminos, doar că singura diferență este că, în loc să avem lambda-- theta aici sau unghiul, o înlocuim cu lambda. Deci, acesta este ceva ce numim câmp spectral de lumină. Este... câmpul luminos unghiular sau câmpul luminos spațial... câmpul luminos spectral. Deci, orice punct de aici în x sau lambda va reprezenta intensitatea unei raze în spațiu care iese dintr- un punct de-a lungul a și c și merge într-o anumită direcție. Și din moment ce am început cu o sursă de lumină albă, va avea aceeași intensitate de-a lungul fiecărei lungimi de undă. Deci, acum... deoarece am redus acest lucru la nimic mai mult decât un câmp luminos, se pare că putem folosi diferitele proprietăți ale unui câmp luminos în analiza sistemului. Și unul... din nou, acesta este ceva cu care ar trebui să fii familiarizat dacă știi ce este un câmp de lumină este că, dacă plasezi un ecran undeva în fața unui câmp de lumină, vei obține o proiecție a câmpului de lumină pe acel ecran. într-o direcție perpendiculară pe ecran în ceea ce privește câmpul luminos. Deci, ce înseamnă asta în cazurile flashland că acum, dacă plasez o lumină - plasez un ecran aici, chestia asta galbenă, ceea ce face cu câmpul luminos este, practic, să obțin o proiecție verticală, care este o direcție perpendiculară pe direcție. a ecranului, care se află de-a lungul axei x. Deci, ceea ce obținem pentru fiecare punct de aici este o integrare peste diferitele lungimi de undă pentru acea poziție x specială. Și, în esență, obțineți forma semnalului în această proiecție. Deci, dacă ar fi să plasați un ecran aici, nu este surprinzător, ați obține o imagine a semnalului însuși pe ecran, deoarece este atât de aproape de prismă încât este-- aceste raze nu s-au dispersat încă atât de mult. Este aproape același lucru ca și cum nu ar exista nicio prismă acolo. Dar acum, pe măsură ce îndepărtați ecranul de prismă, unghiul de proiecție se schimbă și devine mai mult... obțineți acest lucru pur. Și din cauza purității, obțineți diferite lungimi de undă, semnalul corespunzător diferitelor lungimi de undă este acum dispersat și este suprapus și deplasat. Și încă o dată, am arătat aici doar lungimile de undă albastră, verde și roșie. Dar, în mod clar, este un continuum și primești curcubeul ăsta ca un frotiu aici. Și când te uitai prin rețeaua de difracție, aproape puteai vedea asta. Primești un curcubeu care iese din fiecare punct când te uiți prin el. Și asta e similar cu ceea ce primești aici. Acum, dacă mutați acest plan la infinit, când este la infinit, veți obține această proiecție orizontală prin lumina spectrală. Și acum, pentru fiecare punct de pe ecran, integrăm peste toate pozițiile spațiale, toate punctele de pe semnal pentru fiecare lungime de undă. Deci, ceea ce primești pe ecran nu este altceva decât un curcubeu pentru că am început cu o sursă de lumină albă. Și ai ceva care merge de la albastru la roșu. Alte intrebari? Deci, ceea ce am făcut este că avem acest singur plan în care dacă punem un ecran pe acel plan, obținem caracteristicile spectrale ale semnalului cu care am început. Deci, problema cu asta, desigur, este că acest avion este infinit de departe. Dar vrem să o apropiem, așa că punem o altă lentilă în fața prismei. Și acest obiectiv face două lucruri. Primul este că creează o copie a prismei în sine pe acest plan la o anumită distanță de lentilă, unde practic aceasta este imaginea, c prim este imaginea la c prim dublu, b prim și b prim dublu și așa mai departe. Deci, similar cu x-ul pe care l-ai avut acolo, primești un x aici. Dar obțineți și acest plan în mijloc, unde fiecare rază pentru fiecare punct de scenă de o anumită lungime de undă converge și se întâlnește într-un punct din acest plan. Deci, toate razele roșii se întâlnesc aici, razele verzi se întâlnesc aici, razele albastre se întâlnesc aici și așa mai departe. Deci, din nou, uitându-ne la asta, când plasezi un ecran în acest plan la capăt, care este o imagine a prismei în sine, obții această proiecție verticală. Și aceasta este o imagine a scenei în sine. Aici plasăm senzorul. Și îl numim planul senzor al sistemului optic. Și dacă te uiți la acest plan, care avea această proprietate frumoasă de cuburi a tuturor roșiilor care se unesc, verzilor care se unesc și așa mai departe, obținem de fapt proiecția orizontală. Și acesta este avionul, care a fost infinit înainte. S-a mutat mult mai aproape de atât. Și ai acest curcubeu frumos la acest avion. Și noi îl numim avionul curcubeu. Deci, proprietatea cubului frumos a planului curcubeu este că toate razele unei lungimi de undă date care provin din toate punctele din scenă converg de fapt către un singur punct unic în acest plan. Deci, ca să vă dau câteva exemple, dacă în loc să fie semnalul larg dacă ar fi fost complet roșu, să spunem între 650 și 700 de nanometri sau ceva de genul ăsta. Când ați luat această proiecție orizontală la TR sau în planul curcubeului, veți obține doar această parte a curcubeului. Nu vei primi celălalt curcubeu rămas. În mod similar, dacă semnalul tău ar fi jumătate albastru și jumătate roșu, ai primi așa ceva la avionul curcubeu. Deci, acum, dacă plasați o mască în planul curcubeu, să presupunem că blocați toate aceste raze roșii care trec, de fapt puneți un ocluder în acel plan. Când tu... ceea ce face, în esență, este că multiplică câmpul luminos de intrare în acest plan, care este acesta, cu un câmp luminos care este toate zerouri corespunzătoare lungimii de undă pe care le blochezi și toate cele care corespund tuturor... celelalte lungimi de undă. Și deci ceea ce primești este, practic, asta... ceea ce arată cam așa. Și acum când pui senzorul la ecran în planul senzorului și iei proiecțiile verticale, nu primești niciuna dintre componentele roșii. Primești doar componenta verde și albastră. Deci, în esență, incluzând canalul roșu de acolo sau culoarea roșie sau lungimile de undă roșii de acolo, le eliminați din câmpul luminos care este proiectat pe senzor. Și primești doar ceea ce arată ca cyan. Este doar verde plus albastru. Dacă ar fi să faci asta pentru canalul verde, ai putea doar să excluzi că ai un 0 mare aici și primești doar asta plus asta și asta plus asta și așa arată magenta și așa mai departe. Deci, în esență, ceea ce puteți face este să plasați orice mască arbitrară dorită în acest plan curcubeu și asta va influența ce culori sunt sesizate de senzor și ce culori nu sunt detectate de senzor. Deci, prin plasarea unei mască în planul curcubeului, vă permite să controlați eficient sensibilitatea spectrală a întregului sistem de imagistică de pe cameră, modulând ce raze trec și ce raze sunt ocluse acolo. Deci, așa arată întregul sistem optic. Avem lentila, orificiul, prisma, o altă lentilă care imaginează planul curcubeu și punem acolo o mască și apoi senzorul de imagine în sine. PROFESORUL: Deci care este beneficiul acestui lucru și care este dezavantajul față de celelalte scheme pe care le-am văzut înainte? Să ne uităm la dezavantaj [INAUDIBIL].. STUDENT: Ei bine, începând cu gaura. PROFESORUL: Este o idee proastă. [VOCI INTERPUSE] Este întotdeauna o idee proastă. [INAUDIBIL] pinhole când blocați lumina, este întotdeauna o idee proastă. Deci, ce ar fi... toată lumea vede asta? Există un... ce s-ar întâmpla dacă gaura ar fi făcută mai mare? STUDENT: Când trebuie să te confrunți cu probleme de focalizare [INAUDIBIL]. PROFESORUL: Deci, vei deveni neclar. Dar ce fel de estompare [INAUDIBIL]?? STUDENT: Obțineți o neclaritate între piesele din spectru exact. PROFESOR: Neclaritatea va fi lungimea de undă spre deosebire de spațiul său. Pentru că, chiar dacă ai face acest pinhold mai mare, conceptual, cred că vrei să urmezi această tendință. STUDENT: Ei bine, asta e... PROFESORUL: Ei bine, doar ca să vă gândiți, dacă măriți acea gaură, veți primi o imagine la sfârșit care arată clară la fel ca imaginea [INAUDIBILĂ]. Pentru că am creat două imagini. Planul prism este practic un fel de imagine virtuală. Ne-am format o imagine pe asta. Și imaginea acesteia se formează pe senzor. Deci, nu există nicio problemă în ceea ce privește estomparea focalizării. Dar capacitatea de a controla lungimi de undă specifice a scăzut acum. Deci, există o neclaritate în ceea ce privește lungimile de undă, copiile spectrale încă lipsesc. STUDENT: Ce se întâmplă dacă punem un fel de model asemănător pentru a lumina cu mai multă lumină, dar apoi putem [INAUDIBLE] să scoatem mai târziu. PROFESOR: Un fel de deschidere [INAUDIBILĂ] sau ceva de genul ăsta? STUDENT: Sau mască sau orice altceva. PROFESOR: Foarte bine. Foarte bine mulțumesc. Nu am acoperit încă deschiderea, așa că... ANKIT MOHAN: Am vorbit pe scurt despre asta până la urmă. Dar da, ai dreptate. Ați putea face ceva în acest sens pentru a aprofunda toate efectele neclarității care decurg din aceasta. Dar se dovedește că acesta este un alt tip de schimb față de ceea ce am văzut mai devreme, cum ar fi locul în care făceam scanarea la timp. Când scanezi la timp, este aproape ca și cum ai avea o gaură în timp. Și apoi, dacă aveți mișcare în scenă, atunci veți avea neclaritate din cauza asta. În acest caz, aveți o gaură în spațiu. Deci, primești toate astea dintr-o singură lovitură, dar aprinzi o lumină acolo pentru că ai nevoie de asta-- nu poți avea o deschidere infinit-- foarte mare. Și puteți avea un fel de-- o diafragmă destul de mică, puteți obține ceva de genul șase sau 10 lungimi de undă diferite aici, ceea ce nu este grozav, dar este ceva care vă oferă un control asupra a ceea ce puteți controla lungimea de undă. Dimensiunea deschiderii și controlează fidelitatea lungimilor de undă pe care le vei ajunge aici. Deci, acesta este un fel de configurație pe care o construim. Aveți senzorul de imagine aici, care nu este altceva decât o cameră standard. Aceasta este masca [INAUDIBILĂ] care controlează prin ce lungimi de undă trec și ce nu și apoi o grămadă de lentile aici. Și acesta este rețeaua de difracție care îndoaie totul. Deci, un lucru pe care l-ați observa este că există o îndoire în axa optică, ceva ce nu am arătat în diagrama optică până acum. Dar este... din nou, ceva de care trebuie să ai grijă când... dacă chiar construiești sistemul. Deci, vrei să trec prin toate exemplele sau vreau să spun? Deci, aceasta este o configurație de testare simplă pe care am construit-o. Și ideea a fost că aveam un generator de curcubeu spectral. Deci, avem acest curcubeu care trece de la roșu la albastru. Cam așa e. Și apoi imaginăm asta cu camera noastră agilă cu spectru. Acum, observați că culoarea pe care o vedeți aici este din cauza culorii senzorului Bayer de pe cameră. Și este într-adevăr... dacă ar fi să folosești un senzor monocrom, ar fi tot gri și totul cu aceeași intensitate. Deci, mai întâi, când blocăm o anumită lungime de undă, deci să spunem aproximativ 606 nanometri aici. Vedeți un gol corespunzător în imaginea care este capturată de cameră. Și vă oferă o indicație că se blochează în intervalul potrivit, iar filtrul Bayer vă ajută să vedeți asta aici. Și dacă puneți o altă mască arbitrară care de fapt se blochează în două regiuni, obțineți o imagine similară pe senzor. Arată foarte diferit aici. Este ca mai mult albastru aici și așa mai departe. Deci, una dintre aplicațiile pe care le puteți face cu acest lucru la care am lucrat a fost încercarea de a reduce stratul care iese din acest led. Deci, este aproape imposibil de văzut aici, dar de fapt aveți text scris în fundal, care este niște EG aici, în fundal. Și apoi aveți acest LED potrivit în prim plan. Și doriți să puteți captura atât fundalul, cât și primul plan în același timp. Iar fundalul este mult, mult mai întunecat decât primul plan. Deci, dacă ar fi să faci imagini tradiționale cu gamă dinamică înaltă , ai-- dacă ai crește expunerea mult mai mult, acest halou care iese din acest LED începe să ocupe și mai multe părți ale scenei. Și nu prea poți vedea fundalul. Dacă reduceți expunerea, atunci acest halou sau acest artefact se reduce. Dar apoi fundalul devine și mai întunecat. Deci, ceea ce vrei cu adevărat să faci este doar să ocluzi acest LED, efectul LED-ului și să poți vedea fundalul. Și poți face asta prin... încă nu vezi. Deci, puteți face acest lucru blocând aceste lungimi de undă corespunzătoare LED-ului. Și acum LED-ul este mult mai slab. Și de fapt, dacă te uiți la asta aici, poți citi clar fundalul. Deci... PROFESORUL: Este ciudat. Acum, putem vedea [INAUDIBLE]. [VOCI INTERPUSE] ANKIT MOHAN: Deci, puteți vedea un pic fundalul acolo, dar în acest fel. Așa că asta e... se realizează o gamă dinamică înaltă, dar prin modularea profilului spectral al scenei, mai degrabă decât prin tăierea tuturor lungimii de undă în mod egal sau tăierea doar a anumitor lungimi de undă pe care le cunoști [INAUDIBIL] scena care provoacă această perturbare în scenă. Deci, puteți... se dovedește că puteți construi și un proiector similar. [INAUDIBLE] a fost totul pentru o cameră, dar îl puteți folosi și ca sistem de proiecție. Deci, acum avem un grătar tradițional de difracție a proiectorului, această lentilă și apoi aveți acest plan R, aveți masca și apoi ecranul este acolo sus. Și avantajul de a face acest lucru cu acest sistem de proiector este că aveți deja un orificiu care se dovedește în interiorul proiectorului. Și majoritatea proiectoarelor au de fapt o cale optică foarte lungă între sursa de lumină și lentila de proiecție pentru a crește adâncimea de câmp pe care o obțin după ce proiectează imaginea. Și se pare că nici nu a trebuit să oprim lentila sau ceva de genul ăsta. Și a funcționat doar pentru un proiector, un proiector standard, fără să-l modifice prea mult. Deci, acesta este un exemplu acut în care lucrul pe care am vrut să-l menționez aici este acest concept de metameri. Nu știu dacă asta s-a discutat. Dar metamerul este orice - două culori care apar la fel pentru ochiul uman sau pentru o cameră când sunt privite sub un anumit tip de iluminare. Deci, aceasta este iluminarea largă a scenei și probabil că nu puteți vedea asta, cum ar fi această cârpă portocalie sau pânză albastră și așa mai departe. Și multe dintre culorile de aici, probabil le puteți vedea acolo. Asta-- este foarte greu de făcut distincția între început și [INAUDIBIL]-- [ VOCI INTERPUSE] PROFESORUL: Sunt stickies 3M, nu? ANKIT MOHAN: Da. Acestea sunt toate lipicioase. Deci, acestea sunt de fapt fluorescente, aceste plicuri cred. Și dacă te uiți la... deci, dacă te uiți aici, vei vedea pe măsură ce proiectăm diferite lungimi de undă, cum aceste culori apar aproape negre și foarte, foarte asemănătoare între ele sub iluminare diferită. Și acum, unul dintre ei va deveni mai strălucitor decât celălalt. Și chiar poți vedea diferența. Așadar, este foarte interesant să vezi progresul cum-- îți dă intuiția că în profilul lungimii de undă există mult mai mult decât ceea ce ochiul uman pur și simplu vede în lumină albă. STUDENT: Deci, poți să explici din nou ce sa întâmplat, vreau să spun, în timpul acestei animații? ANKIT MOHAN: Ei bine, asta... doar proiectez o lungime de undă foarte îngustă a luminii monocromatice. PROFESOR: [INAUDIBIL] proiectează lumină roșie. ANKIT MOHAN: Da, da. Deci roșu, verde și albastru. Deci, aproximativ 12 sau 15 lungimi de undă diferite. PROFESORUL: Așadar, începe cu foarte roșcat, ușor gălbui, apoi verzui, apoi magenta și apoi, în final, albăstrui-- nu magenta, cyan și apoi albăstrui. ANKIT MOHAN: Îți arată doar câteva dintre... Adică, cred că dacă te uiți la fundal, arată asta atât de diferit față de acest plic, în timp ce aici, este de fapt o culoare foarte asemănătoare în lumină albă. PROFESORUL: Și aceste hârtii sunt foarte fluorescente intenționat, așa că arată foarte frumos când sunt pe masa ta. Dar ei răspund și la lungimi de undă foarte înguste ale luminii. Deci, de aceea unele dintre aceste plicuri devin complet întunecate atunci când elimini toată lungimea de undă particulară. STUDENT: Am o întrebare. Ar fi putut fi posibil să faci doar o imagine și apoi să folosești canale diferite pentru a genera acele 15 imagini pe care le-ai generat? A trebuit cu siguranță să le luați la diferite lumini sau... ANKIT MOHAN: Sau dacă aveți o cameră care surprinde toate cele 15-- [ VOCI INTERPUSE] MICHAEL: Iluminare în bandă largă. Acestea sunt cele două lucruri de care aveți nevoie, iluminare în bandă largă și o cameră care surprinde-- [VOCI INTERPUSE] PROFESOR: 15 spectre. Dacă luați doar trei spectre, atunci aveți doar trei numere de pixeli. Deci, nu există nicio modalitate de a recupera 15. Și dacă aveți o cameră ca aceasta, atunci [INAUDIBLE] alte aplicații, cum ar fi distincția între o legumă falsă și o leguma adevărată și prospețimea pielii și privirea prin ceață-- toate acestea-- nu ceață poate, dar unele dintre probleme devin gestionabile. Și filmul și chiar fotografia digitală încearcă doar să imite ochiul uman, trei culori, de fapt, trei culori fixe, așa cum spunea Ankit. Dar ceea ce vrei cu adevărat este ceva de genul egalizatorului [INAUDIBLE]. Puteți regla orice frecvență, orice lungime de undă, astfel încât să puteți vedea lumea în moduri interesante. ANKIT MOHAN: Deci, acesta este un alt exemplu de unde ar ajuta parametrii de culoare adaptivi. Și așa cum am menționat mai devreme, există foarte puține -- cianul este una dintre cele mai greu de prezis culori pentru majoritatea proiectoarelor, deoarece gama dvs. de culori este de obicei acolo. Și există foarte puțină reprezentare de acolo. Și se pare că există două definiții pentru cyan. Unul este cianul de imprimare tradițional, iar celălalt este ceea ce se numește cianul electronic sau electric . Și această culoare este... deci ceea ce proiectez aici este doar o rampă între albastru și verde. Deci, aici este albastru și verde și culori între ele. Și asta crede computerul despre cyan în partea de sus și de jos. Și puteți vedea că este clar o scurgere aici. Și asta pentru că atunci când tu... de-a lungul acestei linii este ceea ce proiectez aici, această linie. Și astfel, acest cyan nu este altceva decât un punct care se află undeva pe această linie. Deci, nu puteți proiecta o culoare care este aici folosind un proiector standard sau un afișaj. Dar dacă utilizați acest spectru [INAUDIBIL], îl puteți modifica astfel încât culoarea dvs. de aici să fie de fapt ceva care se află în afara spectrului dvs. de culori pe care proiectorul l- ar fi putut afișa. Asta pentru că utilizați... nu folosiți filtrele pe care le folosea proiectorul, ci de fapt afișați ceva în afara acestuia. PROFESOR: Așadar, unele companii încearcă să vă vândă și patru sau șase proiectoare color. Deci, vor avea acest punct aici, poate un alt punct aici, un alt punct aici, aici, aici și aici, astfel încât să poată acoperi mai multe culori decât un proiector standard cu trei culori . Deoarece există un proiector în trei culori, trebuie să alegeți trei puncte. Și nu puteți reprezenta această formă cu trei puncte. Dacă începi să te apropii de aici, dacă iei această parte prea aproape de aici, atunci așa cum a spus Ankit mai devreme, trebuie să fie verde foarte pur. Și asta este greu de generat dacă nu ai o proiecție laser. STUDENT: Deci, proiectoarele laser au o gamă de culori mai largă ? PROFESORUL: Exact. Deci, proiecțiile laser se pot stinge - pot rămâne aproape pe culorile pure. Deci ei pot merge până aici și aici și aici. Deci, ele pot acoperi o gamă mai mare. Dar există și alte probleme cu asta. STUDENT: Deci, de obicei ajung să aibă un contrast mai mare, dar au o luminozitate mai mică sau... cum fac de obicei? PROFESOR: Trebuie să aibă o redare bună a culorilor. STUDENT: Da. PROFESOR: [INAUDIBIL] o problemă. [VOCI INTERPUSE] Da, deci, în general, un proiector laser va crea o interpretare foarte frumoasă. Doar că nu este compatibil direct cu viziunea umană. Deci, sensibilitatea ochiului uman pentru culoarea pură nu este atât de mare, din păcate. ANKIT MOHAN: Și există anumite constrângeri în lungimea de undă pe care le puteți folosi. Nu poți alege orice lungime de undă. Trebuie să aibă o problemă foarte specifică. Apoi folosesc dublatoare de frecvență sau ceva pentru a obține celelalte culori. Doar că este puțin mai greoi să faci asta. Și apoi mai este problema puterii de care aveți nevoie dacă doriți ca proiectorul laser să fie suficient de luminos. Trebuie să ai lasere foarte strălucitoare. MICHAEL: Da. Cantitatea de putere optică pe care o aruncă un proiector în comparație cu un laser obișnuit este destul de mare. Deci, aceste lucruri de fapt scot multă putere în comparație cu indicatorul laser, de exemplu. Deci, a pune un laser suficient de strălucitor pentru a genera atât de multă lumină... da , este o provocare. ANKIT MOHAN: Da. Da, deci... Vreau să spun, asta pare strălucitor pentru că luminează doar un punct, indicatorul laser. Dar dacă ar fi să distribui acest lucru în întreaga regiune, abia l-ai vedea STUDENT: Majoritatea scanează un singur punct, nu-i așa? Majoritatea proiecțiilor laser nu sunt... PROFESORUL: Da, exact. ANKIT MOHAN: Da. Deci, este ca și cum ați distribui de fapt acest lucru pe întreg spațiul. PROFESOR: Deci, dacă aveți un milion de pixeli, toți un cadru, fiecare pixel este iluminat doar cu o milioneme dintr-un cadru. MICHAEL: Asta e meseria, nu? Mai ai nevoie de multă putere pentru că nu petreci mult timp într-un singur loc? PROFESOR: Problemă [INAUDIBILĂ]? Am foarte, foarte multă speranță că laserele cu stare solidă vor... MICHAEL: De fapt, asta este [INAUDIBIL].. Dacă presupunem pentru moment că acel indicator laser este la fel de strălucitor ca porțiunea roșie a acelui diapozitiv pe care ni-l arătai, cum ar fi pe cea precedentă, dacă este aproximativ este strălucitoare, aceeași imagine, dar este aproximativ o imagine de megapixeli... PROFESOR: De un milion de ori mai mult... MICHAEL: De aproximativ un milion de ori mai multă putere. ANKIT MOHAN: Da. PROFESORUL: Ceea ce este adevărat. Acesta este aproximativ un miliwat. Și proiectul are 250 de wați. Este de 250 de milioane de ori mai mult [INAUDIBIL] comparativ cu [INAUDIBIL]. ANKIT MOHAN: Cred că proiectoarele laser funcționează grozav dacă te afli în această cameră unde nu este prea luminos și ai avut proiectorul aici [INAUDIBIL].. Funcționează destul de bine, dar nu dacă ai luminile aprinse, probabil că nu vei vedea orice. Deci, un alt lucru pe care îl poți face cu asta este să nu... din moment ce nu mai ești blocat cu acele trei culori primare. Deci, aceasta este doar o scenă din nou. Nu apare nici acolo. Ai albastru aici și ai galben aici. Și așa, în mod tradițional, ai avea un filtru RGB unde pentru galben, îl pornești în roșu, iar filtrul de culoare verde este în fața proiecției. Iar pentru albastru, îl porniți numai când partea albastră a culorii este în față. Dar dacă știi că scena ta are la fel de galben și albastru, poți de fapt să proiectezi un galben. Și puteți folosi un proiector galben și albastru. Și nu trebuie să utilizați aceleași culori primare tradiționale fixe . Și acest lucru vă va oferi o scenă mai strălucitoare și una care are, de asemenea, mai multă saturație. Deci, un alt exemplu de cub este cel al simulării daltonismului [INAUDIBIL] Profesorul Emanuel a lucrat mult și în acest domeniu, cred. Și ideea de aici este așa că unul dintre cele mai populare tipuri de daltonism este atât de diferit - nu poți face diferența dintre roșu și verde. Și cred că se numește [INAUDIBIL].. Și atunci când ai iluminare cu lumină albă, poți-- cred că, în dreapta și este-- deci, cele de jos se datorează [INAUDIBIL], așa că nu poți face diferența. intre trandafir si frunze si ambele apar in aceeasi culoare. Din nou, este mult mai ușor de văzut aici. Dar dacă proiectați de fapt o anumită lungime de undă a luminii asupra obiectului, devine mult mai ușor să faceți diferența dintre acestea două. Și-- puteți din nou, vedeți clar pe-- [VOCI INTERPUSE] PROFESOR: [INAUDIBIL] ANKIT MOHAN: Da. De fapt, puteți vedea diferența dintre cele două atunci când aveți o anumită proiecție. Deci, probabil, folosind acest tip de proiecții sau folosind acest tip de filtre, puteți ajuta la rezolvarea problemei. Puteți obține cel puțin ajutor în a face diferența dintre culori pentru persoanele cu daltonism. Deci, [INAUDIBLE] treceți peste unele dintre limitări. Există artefacte de difracție. Deoarece aveți o gaură, aveți nevoie de un număr f destul de mic pentru a obține un număr mare sau chiar niște benzi de culori diferite. Și acestea sunt practic limitările. Și, așadar, munca viitoare, una dintre care tocmai ați menționat-o este de fapt folosirea unei mască aici. Și voi intra puțin în asta . Și una dintre aplicațiile cube interesante, există de fapt o companie care face că folosesc această multiplexare a lungimii de undă RGB pentru a face roșu și lumină - separarea ochiului roșu și drept . Deci, ei proiectează folosind... PROFESOR: [INAUDIBIL] ANKIT MOHAN: Stânga și dreapta. Stânga și dreapta. Și așa folosesc aceste proiectoare care au... când le privești cu ochiul liber, atât acesta, cât și acesta par albastru, deoarece ambele sunt în lungimea de undă albastră. Dar ele sunt de fapt părți diferite ale lungimii de undă care sunt ocupate de acele două proiecții. Și dacă puneți un filtru de culoare în fața ochilor, un filtru diferit pentru fiecare ochi, puteți face ca ochiul drept să vadă doar această parte și ochiul drept să vadă cu acea parte. Deci, atunci când îl vizualizați vizual, ar părea exact ca o proiecție normală. Dar dacă pui ochelarii de vedere, poți de fapt să distinge între cei doi și ai multiplexare în lungime de undă mai degrabă decât în ​​timp sau în polarizare. Până acum, am vorbit despre ceea ce se numește câmpul spectral de lumină. Dar se dovedește că, de fapt, puteți combina conceptul de câmp luminos cu lumina spectrală. Deci, ceea ce avem aici este un [INAUDIBLE] tradițional, acum este x și theta. Și ai plasat o prismă în fața asta. Deci, ceea ce a făcut această prismă este într-o direcție care depinde de distanța dintre planul x și planul prismei, de fapt o ieși și o mânjești și obții toate lungimile de undă în acea direcție. Deci, vă oferă ceea ce arată cam așa sau ceva de genul. Deci, aveți o grămadă de câmpuri de lumină spectrale suprapuse pe un câmp de lumină spațială sau vă puteți gândi la el în alt mod. Aveți o grămadă de câmpuri spațiale de lumină suprapuse ale unui câmp de lumină spectral. Deci, vreau să spun, puteți fie să puneți x theta aici și lambda aici, fie îl puteți înlocui și pune lambda aici și theta aici. Și chiar nu este foarte diferit. Dar ceea ce devine interesant este cazul în care acest plan este difuzat în fața paralelei. În acest caz, fiecare dintre aceste raze are exact aceeași intensitate, deoarece este o scenă [INAUDIBILĂ] sau difuză. Deci, în acest caz, ceea ce obțineți-- câmpul de lumină pe care îl obțineți aici este câmpul de lumină special pe care îl numim un câmp de lumină încețoșat. Este pentru că ai... luați lumina spectrală standard și apoi o estompați în această direcție. Deci, ceea ce ați putea face este ceea ce a subliniat Kevin este utilizarea -- dacă această estompare nu este doar o funcție de casetă, ci o funcție specială codificată, ați putea apoi inversa aceasta și ați putea scoate întregul câmp spectral de lumină din ea fără trebuind să folosească o gaură. Deci, așa arată designul. Așa că poți pune... deci, înainte să intru în asta, unul dintre lucrurile despre care nu am vorbit este ca tu să poți... punând o gaură și punând aici o cameră de câmp luminos, poți pur și simplu folosind un standard cameră ușoară, puteți captura o imagine multi-spectrală. Deci, puteți construi o imagine multi-spectrală luând o cameră cu câmp luminos și punând o prismă, o lentilă și un orificiu în fața acesteia. Deci, ceea ce faci în esență aici este să înlocuiești -- este să scapi de componenta theta a câmpului luminos și să o înlocuiești cu componenta lambda a câmpului luminos. Deci, încă o dată, ai avut acest câmp luminos și acum ai pus o cameră cu câmp luminos în fața lui, poți simți acele date. Și acestea sunt rezultatele inițiale pe care le-am avut în cazul în care fiecare-- practic este un microlens [INAUDIBIL] care este plasat lângă senzor și astfel încât să puteți vedea-- mai aveți mozaicul Bayer. Deci, aveți acest spate roșu până la albastru, cu verde între ele, ceea ce simte. Dar un alt lucru pe care îl puteți face este să puneți ceea ce se numește un filtru de interferență variabil liniar. Deci, acest filtru permite doar lungimi de undă roșii să treacă la un capăt verde în mijloc și albastru la celălalt capăt. Și acesta este un filtru foarte pur din punct de vedere spectral. Practic, este construit din mai multe straturi de acoperire și folosind interferențe. Și ceea ce face este că înlocuiește componenta theta a câmpului luminos cu componenta lambda a câmpului luminos spectral. Și acum, dacă puneți o cameră cu câmp luminos în fața acesteia, puteți captura din nou lumina completă, imaginea multi-spectrală completă. Comerțul de aici este că orice punct de pe acest filtru permite trecerea unei singure lungimi de undă foarte înguste. Deci, înlocuiește o gaură în spațiu cu o gaură în lungime de undă. Și din nou, vei primi foarte puțină lumină. Dar ceea ce puteți face este să plasați în loc de acel filtru, puteți plasa una dintre aceste măști atent proiectate, care sunt similare cu masca pe care o folosim în abordarea [INAUDIBLE], dar cred că nu am vorbit despre asta. PROFESORUL: Nu, nu am făcut-o. ANKIT MOHAN: Deci, puteți face acest lucru și apoi utilizați deconvoluția pentru a recupera imaginea multispectrală. PROFESOR: Să luăm o scurtă pauză și apoi putem... ANKIT MOHAN: Am doar chestia asta de termografie despre care ai spus... PROFESOR: Da, o vom face după pauză. ANKIT MOHAN: OK, cool. PROFESOR: Cool, excelent.