Стив Манн - моя

Исследования, насчитывающие более века, помогают объяснить это. В 1890-х, известный психолог Джордж Стреттон создал специальные очки, которые заставили его посмотреть на мир с ног на голову. Через несколько дней, мозг Стреттона, приспособленный к его мировоззрению "шиворот-навыворот", уже не мог видеть мир в нормальном его виде. Вы могли бы предположить, что когда он снял очки, то начал видеть вещи с ног на голову снова. Стреттон этого не сделал. Но его видение было, как он назвал с викторианским шармом, "будто бы воздух сошел с ума".

Экспериментальным путем я обнаружил, что требуемый период реабилитации является, как ни странно, короче, чем когда мой мозг адаптировался к резкому искажению. Например, изменив расположение вещей слева направо или превращая их вверх дном. Когда искажение слегка смещает точку зрения, процесс адаптации занимает меньше времени, но больше требует времени на восстановление.

В настоящее время прототипы Google Glass имеют установленную камеру с правой стороны правого глаза пользователя. Учитывая прошлый опыт, система наложения живого изображения и видео с камеры на вершине зрения пользователя, вызовет те же проблемы, что и у меня. Возможно, Google знает об этой проблеме и преднамеренно не делает никаких конкретных решений. Но кто знает, как Google Glass будет развиваться, какие приложения или другие полезности будут создавать для системы?

Разработчики могут попытаться отображать живое видео для пользователя так, чтобы устройство служило в качестве видоискателя для съемки фотографий и видео. Но просмотр неправильно выравненного видео в реальном времени через один глаз в течение длительного времени вполне может испортить нервную систему владельца. Исследователи долго трудились, чтобы устранить эффекты, которые искажают нормальную обработку мозгом визуальной информации. И когда эти эффекты возникают в оборудовании, расширяющее или дополняющее реальный мир, они могут быть более тревожными. Длительное воздействие может даже нанести непоправимый ущерб молодежи, чьи мозги и мышцы глаз все еще ​​развиваются.

Google Glass и другие устройства с аналогичной конфигурацией системы, в настоящее время страдают от другой проблемы, о которой я узнал еще 30 лет назад. Ассиметрия системы может вызвать отклонения от нормального состояния. Все подобные очки содержат линзы, которые делают дисплей так, как будто он парит в пространстве, находясь дальше, чем он есть на самом деле. Это сделано потому, что человеческий глаз не может сосредоточиться на чем-то, что находится на расстоянии нескольких сантиметров, поэтому необходима оптическая коррекция. Но то, что Google и другие компании используют фиксированный фокус линзы, чтобы на дисплее информация казалась дальше - не есть хорошо.

Использование линзы, таким образом, заставляет один глаз оставаться сосредоточенным на некотором расстоянии, хотя основное внимание сосредотачивает другой глаз, который смещается в соответствии с правым глазом, не обращая внимание на то, смотрит ли человек близко или далеко. Такие действия приводят к сильной усталости глаз, которая может оказаться вредной, особенно для детей.

Я создал четыре поколения "цифровых глаз" в ходе выяснения того, как решить эту и другие проблемы. В то время, как мои последние аппаратные устройства стали довольно сложными, основные принципы, лежащие в ее основе, довольно просты.

Многие из моих систем, на подобии Google Glass, изменяют представление только одного глаза. Я считаю, что это хорошо работает. Но я ставлю оптику так, что камера делает точно такую же перспективу, как и мои глаза. Я также установил дисплей так, что владелец видит его непосредственно перед ним. Поэтому он не должен смотреть (как это необходимо с Google Glass) вниз или в сторону, чтобы его увидеть.

Получение хорошего выравнивания спектра просмотра - не сложная процедура. Все, что нужно - двустороннее зеркало. Одна поверхность отражает падающий свет на боковые камеры, а другая отражает свет от бокового дисплея для глаз. Добавляя поляризационные фильтры, вы можете использовать полупрозрачное зеркало так, чтобы все, что отображается на дисплее, точно накладывалось на прямой вид через этот глаз. Проблема № 1 решена.

Второй вопрос - зрительное напряжение от попытки сосредоточить внимание обоих глаз на разных расстояниях, также является одним из вопросов, которые я решил более 20 лет назад! Хитрость заключается в том, чтобы устроить систему следующим образом: глаз за зеркалом сможет сфокусироваться на любом расстоянии и по-прежнему видеть дисплей ясно. Такое расположение оптических компонентов является тем, что я называю "Aremac." (Aremac - просто слово "камера", которое пишется назад.) В идеале, вы могли бы использовать систему Aremac.

Чтобы понять, почему система Aremac аккуратно решает задачи фокусировки, в первую очередь необходимо понять, как работает кунст-камера. Если вы этого не сделаете, просто рассмотрите этот логический эксперимент. Представьте, что вы хотите записать ярко освещенную сцену за своим окном на фотопленку. Вы не можете просто удерживать пленку и ждать, чтобы получить четкое изображение на ней, но почему нет? Потому что световые лучи от каждой точки в кадре будут попадать на каждую точку вашего фильма, производя полное размытие. Что вы хотите, если свет, идущий от каждой маленькой точки в сцене, приземляется на соответствующей точке на пленке.

Вы можете достичь это, используя светонепроницаемой барьер с крошечным отверстием в нем. Просто положите его между сценой и пленкой. Теперь из всех световых лучей, исходящих из верхнего левого угла сцены, только один будет скользить через отверстие в перегородке, базируясь нижнем правом углу пленки в этом случае. Похожие вещи происходят и для любой другой точки в сцене, что приводит к хорошим четким (хотя перевернутым) изображениям на пленке.

Несколько камер могли бы использовать отверстия. Но вместо этого они используют линзы, которые делают ту же работу, формируя изображение во время съемки в условиях недостаточного освещения. Но линзы имеют недостаток: для объектов на разных расстояниях требуются разные настройки фокуса. Отверстия не имеют такого недостатка. Они держат все в фокусе, независимо от расстояния объекта. Говоря на жаргоне фотографов, это "бесконечная глубина резкости".

Мой Aremac является обратной кунст-камерой: это гарантирует, что вы видите четкое изображение с помощью дисплея, независимо от того, как вы сосредотачиваете свои глаза. Aremac - система сложная, конечно. Она требует лазерного источника света и пространственного модулятора света, подобного тому, который находится внутри многих цифровых проекторов. С его помощью вы можете сосредоточиться на объект двумя глазами вместо обычного использования одного глаза. В свою очередь, такое решение позволяет избежать усталости глаз.

Это поразительно для меня, что Google и другие компании, которые теперь стремятся стать лидером рынка носимых компьютеров с камерами и дисплеями обошли стороной, по-моему, лучший дизайн для создания моделей. Ведь он по существу является даже лучшим, чем их системы. Может быть, это потому, что никто не хочет работать с такого рода вещами и не хочет тратить годы на их разработку?. Или может быть, это просто еще один пример синдрома "неизобретенности"?

До недавнего времени большинство людей не было склонно рассматривать меня и мою работу с любопытством и потрясением. Никто не задумывался о том, что эта технология может значить для общества в целом. Но все чаще владельцы смартфонов используют различные виды приложений дополненной реальности. И почти все пользователи мобильных телефонов способствовали тому, что возможности работы с видео и аудио стали распространенными. Представьте, если бы сотни тысяч, а может и миллионы людей имели видеокамеры, которые постоянно находятся на их головах! Если это произойдет, мой опыт должен получить актуальность снова.

Система, которую я обычно использую, выглядит немного странно, но она не большая, чем Google Glass. Ношение этого устройства публично часто приносило мне горе - обычно я слышал упреки от людей, возражающих тому, что я ношу на своей голове устройство для записи видео. Так что я с нетерпением жду того дня, когда носить такие вещи не покажется чем-то странным для общества, а будет обычной рутиной, как iPhone.

Интеграция камер на огромное число людских голов несомненно поднимает серьезные вопросы относительно конфиденциальности и защиты авторских прав. Но здесь есть и выгода. Когда полиция по ошибке застрелила Жана Шарля де Менезеса , бразильского электрика, на станции метро в Лондоне в 2005, четыре телевизионные камеры проходили тестирование на платформе. Тем не менее, власти Лондона утверждают, что нет видео инцидента, которое восстановили. Технический сбой? Прикрытие? В любом случае, представьте, если бы многие из прохожих были одеты в очки, воспринимая их, как часть повседневной жизни. Все будут знать, что произошло.

Но есть и темная сторона: люди могут преднамеренно собирать информацию, которая может нанести ущерб на всех уровнях - моральном, финансовом, физическом. Эти проблемы еще предстоит обсудить.

Я считаю, что как ни крути, видеокамеры скоро будут везде. Вы уже можете найти их во многих телевизорах, автоматических кранах, пожарных сигнализациях, энергосберегающих лампочках. Без сомнения, власти будут иметь доступ к записям, которые эти устройства делают, расширяя без того большие возможности наблюдения. На мой взгляд, системы видеонаблюдения могут быть безвредными для общества, если используется обычное оборудование, без всяких дополнительных ненужных возможностей, которые владельцам не понадобятся.

Конечно, я могу ошибаться. Я вижу некоторые просчеты в случае с моими компьютеризированными очками, но будущее не останется для меня слишком темным, чтобы разобрать.

Об авторе

Стив Манн - профессор кафедры электротехники и вычислительной техники в Университете Торонто и старший член организации IEEE, Манн построил свою первую компьютеризированную систему видения, когда он учился еще в средней школе. "Люди думали, что это была сумасшедшая идея "назад в 70-е"", говорит Стив. С тех пор он построил десятки подобных систем и провел с ними больше времени, чем кто-либо другой.

<<< Начало, часть 1