Szczecinianin specjalistą od wzroku w Dolinie Krzemowej. Naukowa kariera Roberta Wanata w Dolby Laboratories [ROZMOWA]

Rozmawiała: Małgorzata Klimczak / Foto: Archiwum prywatne

Naukowiec od koloru w Dolby Laboratories – tak w skrócie wygląda Pana opis. Dłużej: „Badanie nowych algorytmów przetwarzania obrazu w oparciu o ludzką percepcję wzrokową, które mogą być wykorzystane jako element ekosystemu Dolby Vision”. Co to dokładnie znaczy i czym się Pan zajmuje?

- Dolby Laboratories to znana na całym świecie firma, która utrzymuje się wyłącznie z innowacji, nie sprzedając produktów, które można znaleźć na półkach sklepowych. Zamiast tego patenty na technologie stworzone przez Dolby wykorzystywane są przez prawie wszystkie największe firmy na rynku. Dzięki swojej unikatowej współpracy z firmami na każdym stopniu produkcji rozrywki, od studiów filmowych i nagraniowych, przez firmy zajmujące się dystrybucją, po producentów sprzętu, Dolby ma unikatową możliwość stworzenia całego ekosystemu, którego celem jest zapewnienie, że finalny produkt, który trafi do odbiorcy, będzie tak zbliżony do kreatywnej wizji jego twórców, jak to tylko możliwe.

Jak to odbiera widz?

- W przypadku Dolby Vision oznacza to, że obraz widziany przez widza na telewizorze lub w kinie ma wyglądać tak samo, jak obraz, który widział reżyser lub kolorysta, kiedy akceptowali ostateczną wersję filmu. Jest to bardzo trudne zadanie ze względu na zakres wyświetlaczy, na których oglądamy filmy. Z jednej strony w kinie obraz ma bardzo niską luminancję (miara jasności), ale bardzo nasycone kolory. Z drugiej strony, telewizory są bardzo jasne, ale oferują mniej nasycone kolory. Aby zapewnić, że obraz na obu urządzeniach będzie wyglądał prawie identycznie i będzie zbliżony do monitora referencyjnego używanego w studiach filmowych, wymagane jest rozumienie w jaki sposób ludzki układ wzrokowy interpretuje kolor.

Tu wkracza Pan.

- Moim zadaniem jest przeprowadzanie eksperymentów, które zapewniają nam dodatkowe informacje na temat tego, jak fizycznie mierzalne światło jest zamieniane w jego psychologiczną interpretację, czyli kolor. Potem dane z takich eksperymentów są używane do tworzenia nowych algorytmów, które następnie stają się częścią systemu Dolby Vision. Każda cześć systemu jest potem używana albo w wyświetlaczach wspierających technologie Dolby Vision albo na etapie produkcji i dystrybucji filmu. Wszystko to ma na celu zapewnienie, że na żadnym etapie nie tracimy informacji, które są niezbędne do wiernego odtworzenia obrazu.

W Dolby Laboratories zaczynał Pan od 6-miesięcznego stażu. Awans był naturalną koleją rzeczy czy trzeba było się wykazać wyjątkowymi umiejętnościami? Jak duża jest konkurencja w tego rodzaju pracy?

- Dolby skontaktowało się ze mną w sprawie stażu pod koniec mojego doktoratu. Miałem szczęście, ponieważ moja obrona odbyła się mniej więcej w tym samym okresie, kiedy dział firmy zajmujący się technologią Dolby Vision rozrastał się, a pierwsze produkty wspierające Dolby Vision miały zaraz pojawić się na rynku. Północna Kalifornia, a szczególnie rejon Doliny Krzemowej, to miejsce z dwoma świetnymi uniwersytetami (UC Berkeley i Stanford) oraz mnóstwem bardzo dobrze wykwalifikowanych pracowników, więc konkurencja jest bardzo ciężka. Z drugiej strony, praca naukowca od koloru wymaga wiedzy z zakresu przekroju kilku dziedzin, więc miałem tę przewagę, że w trakcie studiów nauczyłem się wystarczająco, żeby nie potrzebować dodatkowego dokształcania na początku stażu. Dzięki temu mogłem szybko wdrożyć się do pracy i po dwóch miesiącach, kiedy skończyłem projekt, nad którym mój szef planował, że będę pracował całe 6 miesięcy, zaoferowano mi stałą posadę. Procedura uzyskania wizy pracowniczej trwała kilka miesięcy, ale formalności i opłaty przyjęła na siebie firma.

Jest Pan absolwentem Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego, gdzie obronił Pan pracę magisterską, w której zaprojektował i opracował system automatycznej identyfikacji kryminalistycznej człowieka oparty na panoramicznych stomatologicznych obrazach rentgenowskich. Brzmi interesująco.

- Na pomysł tej pracy wpadliśmy razem z moim promotorem, dr. hab. Dariuszem Frejlichowskim. Byłem wtedy zainteresowany przetwarzaniem i rozpoznawaniem obrazów i wiedziałem, że o tym chcę pisać. Rozpoznawanie obrazów to bardzo trudny temat do publikacji, ponieważ bardzo dużo naukowców się nim zajmuje. Postanowiliśmy poszukać jakiejś ciekawej niszy, w której łatwiej będzie stworzyć coś ciekawego. Od mamy, która jest dentystką, dowiedziałem się, że duża część rentgenów szczęki wykonywana jest cyfrowo. Zacząłem szukać w internecie artykułów o ciekawych sposobach wykorzystania takich zdjęć i moją uwagę przykuły artykuły o automatycznej identyfikacji osób z wykorzystaniem zdjęć RTG. W dużym skrócie, w przypadku katastrofy takiej jak powodzie w Tajlandii z 2010 roku, ciała ofiar były rozpoznawane na podstawie danych dentystycznych osób zaginionych, w tym rentgenów szczęk. Naszym celem było stworzenie systemu, który spośród kilkuset lub kilku tysięcy takich zdjęć byłby w stanie znaleźć 10 fotografii, w których kształty zębów najlepiej pokrywałyby się ze zdjęciami RTG osób zaginionych. Ostateczna identyfikacja wciąż byłaby dokonywana przez eksperta sądowego, jednak zamiast porównywać tysiące zdjęć, ekspert sądowy musiałby porównać nie więcej niż 10 rentgenów. Nad podobnym systemem pracowała w tamtym czasie m.in. FBI. Ostatecznie udało się stworzyć całkiem dobry system, a jego stworzenie zaowocowało czterema publikacjami na międzynarodowych konferencjach poświęconych przetwarzaniu obrazów.

W ramach doktoratu przeprowadził Pan badania nad właściwościami ludzkiego wzroku przy rozszerzonym zakresie luminancji. To w zasadzie połączenie nauk ścisłych z medycyną. Czy takie interdyscyplinarne badania to kierunek, w którym chciałby się Pan rozwijać?**

- Zdecydowanie! Nawet gdybym nie pracował jako naukowiec od koloru, wciąż śledziłbym rozwój dyscypliny, gdyż fascynuje mnie ludzki układ wzrokowy. Wzrok to najważniejszy ze zmysłów, a mimo wszystko wciąż mamy olbrzymie luki w informacji na temat tego, jak funkcjonuje. Wytłumaczenie dla licznych iluzji optycznych jest oparte na rozumieniu, jak obraz powstający w oku jest przesyłany do mózgu. Czasem są to iluzje, o których wie każdy, w innych przypadkach to bardzo specyficzne problemy niezauważalne dla przeciętnego człowieka, pomimo że używamy swojego układu wzrokowego każdego dnia! Znajdowanie tych części w naszym biologicznym komputerze, które są odpowiedzialne za te „błędy w kodzie” jest niezmiernie satysfakcjonujące. Najważniejsze jest jednak to, że wszystkie te problemy mają realne zastosowanie i oglądając w kinie film w technologii Dolby Vision wiem, że dzięki rozumieniu ludzkiego mózgu widzę dokładnie to, co artysta chciał mi pokazać na ekranie.

Wybór pierwszych studiów, czyli ZUT-u sugeruje, że od zawsze interesował się Pan informatyką.

- Informatyką zacząłem interesować się w wieku 9 lat, kiedy rodzice kupili pierwszy komputer. Już w szkole podstawowej fascynowałem się programowaniem, na początku w języku AC LOGO, potem Basic i C++. W trakcie uczęszczania do Liceum Technicznego przy Zespole Szkół Elektryczno-Elektronicznych uczestniczyłem we wszystkich dodatkowych zajęciach poświęconych informatyce. Nauczyciele mieli bardzo dobre podejście do motywowania uczniów. Wiedziałem już wtedy, że po maturze chcę studiować na ówczesnej Politechnice Szczecińskiej, która później przekształciła się w ZUT.

W Szczecinie pracował Pan krótko jako projektant gier flash do internetu i czasopism dla młodzieży. To wydaje się odległe w porównaniu do tego czym się Pan zajmuje dzisiaj? Traktował Pan to jako formę zabawy, doskonalenia swoich umiejętności?

- Jak każdy chłopak w moim wieku, byłem zafascynowany grami wideo i widziałem swoją przyszłość jako programista w jednej z dużych firm zajmujących się ich tworzeniem. W ramach praktyk zawodowych musieliśmy przepracować miesiąc w trakcie wakacji w firmie zajmującej się informatyką. Razem z kolegą zdecydowaliśmy spróbować sił w szczecińskiej Fabryce Gier. Po skończeniu praktyk obaj dostaliśmy oferty stałej pracy. Firma oferowała elastyczne godziny pracy, co pozwalało pół dnia spędzać na Wydziale Informatyki, a pozostałą część w pracy. Pracę traktowałem jako swoją odskocznię pozwalająca mi na kontynuowanie kariery w przemyśle gier wideo. W momencie, kiedy zacząłem pisać pracę magisterską, zauważyłem, że nie będę w stanie połączyć regularnej pracy w Fabryce Gier z działalnością naukową. Stanąłem na rozdrożu, która ścieżka kariery bardziej mi odpowiada i zdecydowałem pozostać przy opcji naukowej.

Jak to się dzieje, że chłopak ze Szczecina robi doktorat zagranicą, pracuje na uczelni i zostaje specjalistą w renomowanej firmie? Co było najtrudniejsze, żeby to osiągnąć?

- Pomogła odrobina szczęścia. W momencie, gdy kończyłem swoją pracę magisterską, rozglądałem się już powoli za doktoratem. Prof. Rafał Mantiuk, w tamtym czasie wykładowca na Uniwersytecie Bangor i później promotor mojego doktoratu, szukał wlasnie studenta doktoranckiego. Słyszałem o nim już wcześniej. Skontaktował nas ze sobą dr hab. Radosław Mantiuk, jego brat i wysoko ceniony wykładowca na Wydziale Informatyki ZUT. Miałem na oku kilka mniej pewnych ofert, ale postawiłem na Bangor, gdyż miałem tam zapewnione stypendium, a także zainteresował mnie projekt, nad którym miałem pracować. Studia były finansowane przez 3 lata, w zamian miałem w tym okresie prowadzić zajęcia dla studentów i pomagać z organizacją dni otwartych na wydziale. Najcięższe w tym okresie były długie noce spędzone na wydziale pod koniec doktoratu, duża część badań wymagała bowiem mnóstwa eksperymentów i żmudnych obliczeń i często wracałem do domu po 2 w nocy. Pod koniec udało nam się opublikować wyniki naszych badań na ACM SIGGRAPH, najbardziej renomowanej konferencji poświęconej grafice komputerowej na świecie. Po prezentacji w kanadyjskim Vancouver skontaktował się ze mną przedstawiciel Dolby z pytaniem czy byłbym zainteresowany stażem w firmie. Ponieważ akurat zbliżała się moja obrona, wyraziłem zainteresowanie i sprawy potoczyły się szybko od tego momentu.

Na studiach w Bangor University należał Pan do klubu szermierczego. Dlatego, że wypadało, bo to prestiżowe, bo jest tam pewna tradycja, czy naprawdę lubi Pan ten sport?

- Z szermierką była śmieszna historia. Kiedy zaczynałem doktorat, postanowiłem spróbować nowego sportu, żeby trochę się rozerwać po całym dniu spędzonym na uczelni. Szukałem sportu 1 na 1, kontaktowego i z dużą ilością ruchu. Wybór padł na ... boks. Zapisałem się na treningi w klubie uniwersyteckim i poszedłem na pierwszy trening. Okazało się, że został odwołany, a informacja o tym została zamieszczona na grupie Facebooka, do której się jeszcze nie zapisałem. Salę obok odbywał się trening szermierki, więc, żeby nie marnować popołudnia, postanowiłem spróbować, czy podoba mi się sport. Od razu przypadł mi do gustu. Z jednej strony siniaki pozostawione, gdy trafi nas przeciwnik stanowią dodatkową motywację, żeby ciągle się rozwijać, z drugiej strony sprzęt ochronny sprawia, że można trenować bez obaw o pogorszenie zdolności kognitywnych. Idea sportu, który w równej mierze stawia na tradycyjne postawy w ataku i obronie, jak i na kreatywność w trakcie pojedynku, od razu do mnie przemówiła. Ponadto mam naturalne predyspozycje, ponieważ jestem dosyć wysoki, więc długi zasięg ramion daje mi przewagę w szermierce. Po długim okresie używania głównie floretu i krótkich próbach z szablą, obecnie szpada jest moja ulubioną bronią, którą używam na treningach.

Jak teraz wygląda Pana życie, jak Pan spędza wolny czas?

- W tygodniu nie mam czasu po pracy na rozrywkę, więc zazwyczaj idę tylko na trening szermierki albo na siłownię. Nasz schemat pracy jest interesujący, nazywa się 9/80 i oznacza, że w ciągu 2 tygodni pracujemy 9 dni po 9 godzin i dzięki temu mamy co drugi piątek wolny. Taki dłuższy weekend pozwala zaplanować podróże, więc latem lubię wyrwać się z rejonu Zatoki San Francisco i zwiedzać albo lokalne parki narodowe (Park Sekwoi, Park Yosemite itp.) albo amerykańskie miasta. Każde miasto w USA ma swój specyficzny klimat i kulturę, generalnie mniejsze miasta są bardziej zadbane, a ludzie są bardziej przyjaźni. Najładniejszym miastem, które jak dotąd odwiedziłem, było Salt Lake City. Kiedy mam leniwy weekend, lubię oglądać filmy. W siedzibie Dolby Labs mamy własne kino na 16 osób, w którym co jakiś czas mamy organizowane pokazy. Dzięki naszej działalności w przemyśle filmowym mamy zbiór rzadko dostępnych filmów, m.in. „Czas Apokalipsy”Francisa Coppoli zmiksowany w systemie dźwiękowym Dolby Digital. Istnieją na świecie dwie kopie tego filmu w wersji z Dolby Digital. Jedną ma w posiadaniu Coppola, a druga leży w naszym archiwum. Lubię też czasami zebrać się ze znajomymi, żeby pograć w gry planszowe. Lokalna społeczność jest dość specyficzna, bardzo dużo tu inżynierów i naukowców, między innymi z lokalnego centrum badawczego NASA. Wygrana jest dużo przyjemniejsza, kiedy gra się przeciw ludziom, którzy wysłali sondę na Marsa. Co jakiś czas jeżdżę na koncerty i festiwale, od dłuższego czasu marzy mi się pojechać na festiwal Burning Man, ale zawsze coś mi akurat wypada w tym okresie. W tym roku będę jechał na festiwal muzyczny Coachella na południu Kalifornii. Scena muzyczna jest tutaj olbrzymia, więc nie jest ciężko znaleźć dobry koncert w okolicy.

Jak często bywa Pan w Szczecinie?

- Staram się być w Szczecinie regularnie co roku, zazwyczaj na Boże Narodzenie, ale w tym roku przyjeżdżam na wakacje. Połączenia lotnicze są dosyć niewygodne, a mała ilość urlopu w Stanach (3 tygodnie) sprawia, że nie mogę sobie pozwolić, żeby przyjeżdżać częściej.

Jak Pan widzi teraz Szczecin po kilku latach za granicą?

- Coś się zmienia, zazwyczaj pozytywnie. Nowe budynki w centrum sprawiają, że po każdym przyjeździe odkrywam miasto na nowo. Z drugiej strony wciąż jest dużo lokalnych miejsc, klubów i restauracji, które odwiedzam za każdym razem, kiedy przyjeżdżam. Bardzo podoba mi się rozwój polskiej sceny muzycznej. Nie jestem pewien co się zmieniło, ale będąc w Szczecinie poluję na koncerty interesujących polskich zespołów i staram się nadrabiać zaległości. Dawno też nie widziałem żadnego nowego polskiego filmu, dlatego w czerwcu na pewno wybiorę się w Szczecinie do kina.

Jakie ma Pan marzenia zawodowe? Co jest w tej chwili dla Pana największym wyzwaniem?

- Za dużo żeby wymienić. Obecnie celem grafiki komputerowej jest szeroko pojęty realizm percepcyjny, czyli sytuacja w której obraz na wyświetlaczu jest nierozróżnialny od rzeczywistości. Wciąż brakuje nam dużo wiedzy na temat działania ludzkiego systemu wzrokowego, żeby być w stanie osiągnąć ten cel. Mam nadzieję, że za mojego życia uda się go osiągnąć i chciałbym się do tego przyczynić. Każdy krok w kierunku lepszego rozumienia naszego układu wzrokowego, nieważne jak mały, przybliża nas trochę do tego celu. W międzyczasie technologia HDR, która jest częścią Dolby Vision, staje się powoli standardem w przemyśle rozrywki i zastępuje standardy telewizyjne i kinowe, których używaliśmy od ponad 50 lat. Chciałbym, żebyśmy w ciągu najbliższych lat zupełnie przestawili się na tę technologię, gdyż pozwala ona na przedstawianie informacji wizualnej w zupełnie inny, dokładniejszy sposób niż było to dotąd możliwe.

Informatyk, absolwent Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego i Bangor University w Walii. Obecnie pracuje w Dolby Laboratories w Dolnie Krzemowej jako naukowiec. Zajmuje się badaniami nad wpływem nowoczesnych technologii na możliwości naszego wzroku.