Помоги проекту - поделись книгой:
В России своя специфика, но пока мы ближе к Соединённым Штатам, чем к Европе, увы. Сбор и использование ДНК-отпечатков у нас регулирует закон «О государственной геномной регистрации». В нём оговорены обязательный сбор и хранение биоматериала с трупов, лиц, осуждённых за ряд преступлений, и, наконец, с «неустановленных лиц … в ходе … следственных действий». Если я понимаю правильно, такая широкая трактовка ставит нас в один ряд с американцами: у россиянина, задержанного правоохранительными органами по произвольной причине, нет права воспрепятствовать взятию ДНК, отправке её в федеральную базу генетической информации, а равно и использованию для «установления родственных отношений» и «предупреждения, раскрытия и расследования преступлений».
Буду признателен, если кто-то из читателей прояснит отечественные ДНК-реалии в комментариях. Пока же позвольте просто удивиться разнице реакций американцев и россиян. Решение суда по делу Кинга немедленно стало новостью номер один на западных околоправовых интернет-ресурсах. А наш закон о геномной регистрации действует уже четвёртый год, и… тишина?!
В статье использованы иллюстрации Abode of Chaos, Duncan Hull, кадр из к/ф «Гаттака».
Создана безлинзовая камера нового типа. Нет объектива — нет проблем
Исследователи из легендарной Bell Laboratories недавно описали новый перспективный вид безлинзовых камер – с одним светочувствительным элементом и массивом диафрагм. Снимать им будут отнюдь не портреты и не только в видимом свете.
Долгое время под безлинзовой камерой понималась известная ещё до нашей эры камера-обскура или её современные наследники – стенопы (пинхолы). При невысокой детализации изображения они привлекают бесконечной глубиной резкости и находят свои специфические области применения.
В силу компактности пинхолы популярны в мобильных устройствах и системах видеонаблюдения (особенно скрытого). Самодельные обскуры и переделанные под стенопы фотоаппараты до сих пор имеют художественное и практическое значение. Посмотрите, к примеру, как энтузиасты используют дешёвую пятимегапиксельную «мыльницу» в безлинзовой микроскопии.
http://www.youtube.com/watch?v=SzNjJ8_zT-A
Недавно группа сотрудников Bell Laboratories под руководством Гана Хуана разработала принципиально иной метод получения изображений, отличающийся малым объёмом требуемых для их описания данных. В прототипе камеры не просто отсутствует объектив – изменён сам принцип съёмки.
В обычном цифровом фотоаппарате отражённый от объекта свет собирается системой линз объектива и через отверстие диафрагмы попадает на светочувствительную матрицу. Передаваемая ею информация избыточна, что приводит к необходимости использовать память большого объёма и алгоритмы сжатия. Последние делятся на компрессию без потерь (оптимизированная запись RAW снимков) и с огрублением изображения (JPEG разной степени сжатия). Вносимые линзами объектива геометрические искажения и хроматические аберрации частично устраняются программным способом.
Исследователи из Bell Laboratories пошли другим путём. Ключевая особенность их методики съёмки заключается в устранении избыточности уже на этапе получения изображения. Ранее другой исследователь – Вэньлинь Гон из Шанхайского института оптики и точной механики установил, что в этом случае потребуется примерно в сто раз меньше данных. Впрочем, это не единственная интересная особенность метода.
Описываемый в статье прототип безлинзовой камеры из Bell Labs состоит из двух элементов: однопиксельного светочувствительного элемента (их может быть несколько) и жидкокристаллической панели. Последняя играет роль массива диафрагм, регулирующего характер пропускания света.
Положение открытых и закрытых пикселей панели изменяется случайным образом через заданные интервалы времени. Получаемый сигнал каждый раз сравнивается со всеми предыдущим. В итоге получается набор измерений, описывающих одну ту же картину. Корреляция между ними обусловлена исключительно влиянием снимаемых объектов, так как набор открытых пикселей менялся случайным образом. По обнаруженным соответствиям восстанавливается изображение, а избыточные данные автоматически отфильтровываются.
Метод базируется на теореме отсчётов, сформулированной и доказанной в 1933 году Владимиром Александровичем Котельниковым. По идеологическим причинам за рубежом она получила название «теоремы Найквиста – Шеннона», хотя оба уважаемых автора имеют к ней довольно косвенное отношение.
Согласно её положениям аналоговый сигнал с ограниченным по ширине спектром (в данном случае – свет, используемый для получения изображение объекта) может быть восстановлен без потерь по значениям его амплитуды в определённый момент времени, измеренным с определённой частотой.
Опытные фотографы куда больше внимания уделяют характеристикам объектива, чем самого фотоаппарата, потому что если изображение будет изначально «замыленным», то никакая матрица и алгоритмы обработки его не спасут. Здесь же объектив не нужен вовсе.
Отсутствие объектива устраняет обычно вносимые им аберрации и потери света, снимает проблему точности и скорости фокусировки оптической системы, существенно упрощая её.
Итоговый снимок получается без геометрических искажений (ортоскопическим), а все объекты на нём всегда находятся в фокусе из-за бесконечной глубины резкости.
Степень детализации возможна практически любая. Она напрямую зависит от количества измерений, то есть длительности съёмки. Минус этого в том, что получить чёткий портрет таким образом явно не получится. Качество будет примерно как у первых фотоаппаратов, перед которыми сидеть надо было долго и неподвижно.
Однако есть и положительные стороны. При помощи одного и того же метода теперь можно делать как быстрые контурные зарисовки, так и максимально точные снимки статичных объектов.
Первое часто требуется в навигации и системах автопилотирования. Например, дрону достаточно определить границы ближайших препятствий. Он не оценит красоту цветущей сакуры, с каким бы разрешением её ни снял: от веток бы увернуться.
С несколькими светочувствительными элементами можно уже получить представление об объёме предметов и вычислить расстояние до них без использования лидара.
Безлинзовую камеру можно даже превратить в лидар, как это уже сделала группа под руководством Вэньлинь Гона. Они использовали импульсы зелёного лазера длительностью 10 нс и регистрировала только его отражённый свет. Информация о дистанции до объекта получалась путём измерения времени прохождения луча. Регистрация выполнялась через пиксели ЖК-панели, открываемые на известные временные интервалы.
Длительное изучение относительно статичных объектов востребовано в научных исследованиях и картографии. В прототипе светочувствительный элемент состоит из трёх субпикселей (RGB), но ничто не мешает использовать сенсор другого типа и получать снимки, например, в инфракрасном диапазоне.
Это открывает новые возможности для съёмки в условиях низкой освещённости, запылённости, тумана и явно найдёт применения в таких областях, как астрофотография, мониторинг окружающей среды, изучение климата и множество других.
Безлинзовая камера интересна и тем, что позволяет заметить движение, обычно ускользающее от взгляда и традиционных методов наблюдения.
Загадка Гиперлуп: как именно Элон Маск надеется провернуть транспортную революцию?
Мы живём в эпоху глобальных кризисов. Наряду с энергетическим, водным, межрелигиозным человечество переживает ещё и кризис транспортный. Оглянитесь! Личный автомобиль — штука удобная, но в высшей степени эгоистичная и неэффективная: львиную долю энергии он тратит на то, чтобы тащить себя самое. Общественный транспорт куда лучше расходует пространство и топливо, но ценою личных удобств. Кроме того, самолёты д
Я говорю об Элоне Маске, которого часто называют «Джобсом 2.0». И ещё неизвестно, кому больше льстит такое определение. С основателем Apple их роднит невероятный энтузиазм и работоспособность: как известно, за что бы ни брался Джобс, он если и не решал задачу, то, по крайней мере, заставлял о ней говорить и тем приближал решение. Но у Маска послужной список всё-таки красивей. Уроженец ЮАР, учившийся в Канаде и въехавший в США по чудаковатому пропуску (если верить легенде, он получил американское гражданство как мастер игры в подводный хоккей), Маск приложил руку или непосредственно основал и управляет целой серией замечательных — и, главное, успешных! — бизнесов. Своё состояние он сколотил как сооснователь PayPal, после чего взрастил SpaceX (единственное сегодня частное предприятие, планомерно доставляющее грузы на и с МКС), Tesla Motors (похоже, единственного прибыльного автопроизводителя, специализирующегося на электромобилях), Solar City (крупнейшего в Соединённых Штатах установщика домашних и офисных солнечных батарей с оригинальной бизнес-моделью).
В результате продолжительность его рабочей недели уже превышает сто часов. Но прошлым летом Маск обмолвился, что трудится ещё над одним проектом. На мелочи он не разменивается принципиально, уделяя внимание только проблемам, имеющим критическую важность для цивилизации. Вот почему ракеты, вот почему интернет, вот почему чистая энергия. И вот почему Hyperloop.
Проект загадочный, если не сказать секретный. Известно о нём крайне мало: Маск за прошедший с первого упоминания неполный год поделился буквально крупицами информации — вероятно, не желая раскрывать революционную придумку, пока не будут завершены теоретические изыскания и, возможно, достигнута договорённость с местными властями на постройку первой транспортной линии. Дело, впрочем, движется к развязке: 20 июня или вскоре после того обещаны официальные подробности. Можете представить, что творится в деловой прессе. Зная, чего стоят «сумасшедшие идеи» Маска, потенциальные инвесторы, партнёры, конкуренты не устают ломать голову: что же такое Hyperloop?
Из сказанного на пресс-конференциях можно составить следующую картину. Гиперлуп — пятый (вдобавок к перечисленным выше) способ массовой транспортировки людей и грузов на дальние расстояния. Объекты будут перемещаться с субзвуковой скоростью, то есть около 300 м/с или, что то же самое, что свыше тысячи километров в час. При этом не требуется постройки рельсовой дороги или возведения вакуумных тоннелей: по шуточному определению Элона, данному на днях, Гиперлуп будет чем-то вроде гибрида самолёта, электромагнитной пушки (так называемый рельсотрон) и воздушного хоккея (настольная игра, где шайба подвешена над полем на воздушной подушке).
На возведение гиперлуп-магистрали между Сан-Франциско и Лос-Анджелесом (двумя крупнейшими мегаполисами тихоокеанского побережья Штатов) придётся истратить шесть миллиардов долларов. И страна получит уникальную транспортную линию, перевозящую ежегодно свыше ста миллионов человек, независимую от погоды, отправляющую людей и грузы немедленно по приходу на вокзал, по ценам более низким, чем для перевозки любым другим видом транспорта, снабжающим себя энергией самостоятельно за счёт установленных вдоль линии солнечных батарей, да ещё и с нулевой аварийностью.
Шесть миллиардов долларов — по миллиарду на каждые сто километров магистрали — кажутся безумной суммой. Но всё познаётся в сравнении. Скоростная железная дорога, которую планируется построить здесь же, при себестоимости большей чем на порядок не обеспечит ни скорости, ни цен, ни удобств Гиперлупа. Так что очередная хайтек-фантазия Маска стоит на прочном фундаменте. Вот только ответа на вопрос, как же она работает, всё ещё нет.
Несмотря на оживлённую дискуссию в прессе и на форумах, версий выдвинуто немного. Одна из самых популярных сводится к тому, что Гиперлуп — это подземный тоннель, в котором грузовая платформа на магнитной подвеске разгоняется бегущим электромагнитным полем. Такую конструкцию ещё в 70-х годах предложили в США (Very High Speed Transit System), и уже тогда она была технически осуществимой, разве что весьма дорог
Главный недостаток и того, и другого, впрочем, в том, что из тоннелей предполагается откачать воздух, тогда как Hyperloop вакуума не требует. Кроме того, многокилометровые тоннели не выглядят и абсолютно безопасными.
Решение кажется невозможным, но Маск смеётся над этим словом. Ему не привыкать ломать сопротивление скептиков: каждый его проект встречался такой волной сомнений, что хватило бы на десять лет вперёд — в особенности электромобиль, мысль связаться с которым даже сам Маск называет сегодня «глупейшей, если не сумасшедшей». Но Tesla Motors уже прибыльна, планирует две бюджетных модели (компактный внедорожник и седан) и значительное расширение сети заправочных станций по США. Можно предположить, что и для Гиперлупа теоретическое решение уже готово, а скорее всего, есть и демонстрационный прототип. Просто Маск умеет держать язык за зубами.
Предприятия Маска, когда только это возможно, не патентуют и не рекламируют свои инновационные технические решения, предпочитая работать молча. И это не прихоть, а жизненная необходимость: нужно любой ценой удержать ключевые технологии от попадания в руки людей, которым плевать на авторские права (Маск кивает в сторону Китая). Вот почему мы так мало знаем о Hyperloop. Через пару недель покров тайны, наконец, поднимут, ну а пока примите это как головоломку. Есть идеи?
Новинки Computex 2013: первые мониторы сверхвысокой чёткости
В последнее время на многих компьютерных выставках анонсируются мониторы с разрешением 4K Ultra HD. Одним из них стал ASUS PQ321, показанный вчера на Computex 2013. Монитор оснащён IPS матрицей с диагональю 31,5″, соотношением сторон 16:9 и разрешением 3840×2160 пикселей.
Ранее на другой выставке (CES 2013) демонстрировались аналогичные телевизоры. Главное отличие обсуждаемых сегодня новинок заключается в том, что разрешение 4K UHD удалось разместить на экране серийных моделей мониторов с диагональю менее 32 дюймов. Теперь за экраном со сверхвысоким разрешением можно работать с привычного по компьютерными меркам расстояния – до метра. При этом не придётся сильно крутить головой, переводя взгляд с одного угла экрана на другой.
Нашумевший в январе телевизор Samsung UN85S9 обладал таким же разрешением на 85 дюймах. Затем появились телевизоры класса 4K UHD с диагональю 55 дюймов. Тогда это казалось прорывом, но использовать их в качестве мониторов было бы, мягко говоря, затруднительно. Как шутили по этому поводу в комментариях, чтобы посмотреть время, надо будет вставать с кресла и идти к трею пешком. Приемлемый угол обзора появлялся, если расположиться от экрана метрах в трёх. С такого расстояния комфортно смотреть фильмы, но не работать с текстом и графикой.
Модель ASUS PQ321 — совсем другое дело. Такой монитор можно уместить на столе — он не слишком широкий и очень компактный для данного разрешения. Толщина в 35 мм достигается за счёт использования светодиодной подсветки. На сегодня это один из самых тонких и лёгких мониторов класса 4K. Глубина цветопередачи составляет 10 бит на канал. Максимальная яркость заявлена на уровне 350 кд/м2, а время отклика (GTG) понижено до 8 мс.
Как и другие мультимедийные мониторы, PQ321 имеет встроенную стереосистему. Дизайн спроектирован таким образом, что наличие динамиков мощностью 2 Вт едва угадывается. Подставка обладает тремя степенями свободы. Можно регулировать высоту, угол поворота и наклона дисплея. Среди интерфейсов присутствуют два порта HDMI и DisplayPort. Поддерживается функция «картинка в картинке». Сегодня была озвучена ориентировочная цена — 3800 долларов.
Если вам кажется, что это дорого, то взгляните на модель Sony PVM-X300. Это уже не мультимедийный, а профессиональный вещательный тридцатидюймовый монитор в алюминиевом корпусе с активной матрицей a-Si TFT, соотношением сторон 17:9 и разрешением 4096×2160. Он стоит в восемь раз дороже.
Восемь видеовходов (десять в версии 1.2), расширенные настройки цветопередачи и множество алгоритмов автоматической обработки изображения. Настоящий праздник для работников телевидения, проектировщиков, дизайнеров и просто обеспеченных людей. Ведь главным недостатком таких мониторов остаётся их цена.
В конце 2012 года анонс Sony PVM-X300 был сделан для Азиатско-Тихоокеанского региона. С весны 2013 модель стала доступна и в других странах, включая Россию, а в продаже появились обновлённые версии (v.1.1 и 1.2). Монитор можно подключить к медиаплееру формата 4K, воспроизводящему видео сверхвысокой чёткости со скоростных карт памяти Sony SxS PRO+. Скорость чтения достигает в пике 1,6 Гбит/с, а скорость записи – 1,5 Гбит/с.
Пока что доступны карты памяти объёмом 64 Гб и 128 Гб. Их ёмкости явно мало, поскольку 128 Гб хватает лишь на 20 минут видео в формате XAVC Intra 4:2:2 60p. Чтобы уместить больше, сейчас приходится использовать формат сжатия HD MPEG2 4:2:2 30p. Тогда на карту можно записать до 240 минут.
Впрочем, подключение медиаплеера к такому монитору сейчас выглядит баловством. Соответствующего контента крайне мало, а для максимального в своём классе разрешения и множества видеовходов можно найти более актуальные и серьёзные задачи.
Визуальная область рабочего пространства всегда была сдерживающим фактором в работе и развлечениях. Проектирование, вёрстка, ретуширование фотографий, монтаж видео и современные компьютерные игры – всё это требовало экрана побольше, но без потери детальности. Поэтому исходный и конечный кадр, панели инструментов и свойств, огромные схемы и окна приложений часто распределяли на несколько мониторов.
Казалось бы, такой вариант неизбежно канет в лету с появлением дисплеев стандарта 4K UHD. Ведь каждый из них обеспечивает бо́льшую рабочую область, чем четыре объединённых монитора с разрешением FullHD. Однако оба решения по-прежнему актуальны, так как имеют свои наборы сильных и слабых сторон.
Очевидным недостатком сборной ЖК-панели видится сегментированное изображение. Рамки мониторов портят вид и скрадывают ощущение целостности. Производители пытались бороться с этим, и самое оригинальное решение предложила в 2006 году компания с говорящим названием Seamless Display. Она представила составной монитор с диагональю 50 дюймов, объединив три обычных двадцатидюймовых с разрешением 1600×1200. Модель Radius 320 обладала разрешением 4800х1200 пикселей, что уже семь лет назад позволило наполовину приблизиться к возможностям стандарта 4K. Переходы между отдельными ЖК-панелями скрадывались покрытием с эффектом призмы – смотрите видео.
http://www.youtube.com/watch?v=3VUPtEjjgcs
Такие дисплеи не получили широкого распространения, но заняли своё место в узкоспециализированных областях применения. Ещё раньше по предложенной технологии Seamless Display выпускались модели с разрешением до 10000×3480 – почти 35 мегапикселей.
Сейчас гораздо чаще можно увидеть произвольные составные варианты. Отдельные мониторы трудно настроить так, чтобы они имели одинаковую яркость и цветопередачу. Сборную панель сложнее закрепить и подключить. Ниже представлены варианты крепления трёх мониторов DELL на подставке XFX Eyefinity Monitor Stand. Она удерживает три монитора с диагональю до 24 ″ практически под любым углом и сама стоит как монитор.
Поделиться книгой: