Autofocusing reading glasses of the future | Nitish Padmanaban

Transcriber: Leslie Gauthier Reviewer: Joanna Pietrulewicz

Übersetzung: Emma Dierlamm

Every single one of us will lose

Jeder von uns wird etwas verlieren

or has already lost something we rely on every single day.

oder hat schon etwas verloren, auf das wir uns jeden Tag verlassen.

I am of course talking about our keys.

Ich spreche natürlich über Schlüssel.

(Laughter)

(Lachen)

Just kidding.

Das war nur ein Witz.

What I actually want to talk about is one of our most important senses: vision.

Eigentlich möchte ich über unseren Sehsinn sprechen.

Every single day we each lose a little bit of our ability

Jeden Tag fällt es uns ein bisschen schwerer,

to refocus our eyes

unsere Augen neu zu fokussieren,

until we can't refocus at all.

bis wir es überhaupt nicht mehr können.

We call this condition presbyopia,

Diese Krankheit heißt Presbyopie.

and it affects two billion people worldwide.

Weltweit leiden zwei Milliarden Menschen darunter.

That's right, I said billion.

Genau, Milliarden.

If you haven't heard of presbyopia,

Wenn ihr Presbyopie nicht kennt

and you're wondering, "Where are these two billion people?"

und euch fragt: "Wo sind diese Menschen?",

hier ein Hinweis, bevor ich ins Detail gehe.

here's a hint before I get into the details.

It's the reason why people wear reading glasses or bifocal lenses.

Deswegen trägt man Lese- oder Mehrstärkenbrillen.

I'll get started by describing the loss in refocusing ability

Zuerst gehe ich auf den Verlust der Nahanpassungsfähigkeit ein,

leading up to presbyopia.

der zur Presbyopie führt.

As a newborn, you would have been able to focus

Als Neugeborenes konntet ihr bis zu sechseinhalb Zentimeter scharfstellen,

as close as six and a half centimeters,

wenn ihr es wolltet.

if you wished to.

By your mid-20s, you have about half of that focusing power left.

Als Mittzwanziger hatet ihr noch etwa die Hälfte dieser Fähigkeit.

10 centimeters or so,

10 Zentimeter oder so,

aber nahe genug, dass man den Unterschied nie bemerkt.

but close enough that you never notice the difference.

By your late 40s though,

Als Endvierziger

kann man jedoch nicht näher als ca. 25 cm fokussieren,

the closest you can focus is about 25 centimeters,

oder sogar noch weniger.

maybe even farther.

Losses in focusing ability beyond this point

Verluste über diesen Punkt hinaus,

start affecting near-vision tasks like reading,

beeinflussen Tätigkeiten im Nahbereich wie Lesen

und wenn ihr 60 Jahre alt sind,

and by the time you reach age 60,

nothing within a meter radius of you is clear.

könnt ihr nichts im Umkreis von 1 m klar sehen.

Jetzt denken einige von euch wahrscheinlich:

Right now some of you are probably thinking,

"Das klingt schlecht, aber er meint euch im übertragenen Sinne,

that sounds bad but he means you in a figurative sense,

only for the people that actually end up with presbyopia.

nur die Menschen, die tatsächlich Presbyopie haben".

But no, when I say you, I literally mean that every single one of you

Aber nein, wenn ich euch sage, meine ich, jeder einzelne von euch

will someday be presbyopic if you aren't already.

wird eines Tages Presbyopie haben, wenn ihr es noch nicht habt.

That sounds a bit troubling.

Das klingt beunruhigend.

I want to remind you that presbyopia has been with us for all of human history

Ich erinnere euch daran, dass Presbyopie uns schon immer begleitet hat

and we've done a lot of different things to try and fix it.

und wir viel getan haben, um das Problem zu lösen.

So to start, let's imagine that you're sitting at a desk, reading.

Stellen wir uns einmal vor, ihr sitzt am Schreibtisch und lest.

If you were presbyopic,

Wenn ihr presbyopisch wärt,

it might look a little something like this.

könnte es vielleicht so aussehen.

Alles in der Nähe, wie das Magazin, wird unscharf sein.

Anything close by, like the magazine, will be blurry.

Moving on to solutions.

Weiter zu den Lösungen:

First, reading glasses.

Zuerst, die Lesebrille.

These have lenses with a single focal power

Die haben Linsen mit einer eingestellten Brennweite,

tuned so that near objects come into focus.

sodass nahe Objekte fokussiert werden.

But far objects necessarily go out of focus,

Weit entfernte Objekte sind aber zwangsläufig unscharf.

meaning you have to constantly switch back and forth

Man muss die Lesebrille also

between wearing and not wearing them.

ständig auf- und absetzen.

To solve this problem

Benjamin Franklin erfand die Bifokalbrille,

Benjamin Franklin invented what he called "double spectacles."

um dieses Problem zu lösen.

Mit dieser Brille

Today we call those bifocals,

konnte er in die Ferne sehen, wenn er aufschaute

and what they let him do was see far when he looked up

und in der Nähe sehen, wenn er herunter schaute.

and see near when he looked down.

Today we also have progressive lenses which get rid of the line

Heute gibt es außerdem Gleitsichtgläser, bei welchen die Brechwerte

by smoothly varying the focal power from top to bottom.

stufenlos ineinander übergehen.

Der Nachteil von beiden Optionen ist,

The downside to both of these

is that you lose field of vision at any given distance,

dass man bei jeder Distanz Sehbereich verliert,

because it gets split up from top to bottom like this.

da er so von oben nach unten aufgeteilt wird.

To see why that's a problem,

Warum ist das ein Problem?

imagine that you're climbing down a ladder or stairs.

Stell euch vor, ihr klettert eine Leiter herunter.

Ihr schaut zu euren Füßen und seht unscharf.

You look down to get your footing but it's blurry.

Why would it be blurry?

Warum ist das so?

Well, you look down and that's the near part of the lens,

Ihr schaut runter, das ist der Nahbereich der Linse,

but the next step was past arm's reach,

die nächste Sprosse war aber weiter entfernt

which for your eyes counts as far.

und für eure Augen ist das der Fernbereich.

The next solution I want to point out is a little less common

Die nächste Lösung, die ich vorstelle, ist weniger häufig,

but comes up in contact lenses or LASIK surgeries,

wird aber bei Kontaktlinsen

oder LASIK-Operationen verwendet

and it's called monovision.

und heißt Monovision.

Dabei fokussiert das dominante Auge in die Ferne

It works by setting up the dominant eye to focus far

and the other eye to focus near.

und das andere Auge in die Nähe.

Your brain does the work of intelligently putting together

Das Gehirn verbindet

die schärfsten Bereiche von beiden Augen.

the sharpest parts from each eye's view,

Was die Augen sehen unterscheidet sich aber ein bisschen

but the two eyes see slightly different things,

und deshalb ist es schwieriger, Abstände beidäugig einzuschätzen.

and that makes it harder to judge distances binocularly.

So where does that leave us?

Was bedeutet das alles?

We've come up with a lot of solutions

Wir haben viele Lösung entwickelt,

but none of them quite restore natural refocusing.

aber keine davon stellt die natürliche Nahanpassung wieder her.

None of them let you just look at something

Keine garantiert, dass jedes Objekt

and expect it to be in focus.

auch scharf gesehen wird.

But why?

Aber warum?

Well, to explain that

Damit wir das verstehen können,

we'll want to take a look at the anatomy of the human eye.

müssen wir uns die Anatomie des menschlichen Auges anschauen.

The part of the eye that allows us to refocus to different distances

Die Augenlinse ermöglicht es,

den Blick auf verschiedene Abstände scharfzustellen.

is called the crystalline lens.

There are muscles surrounding the lens that can deform it into different shapes,

Um die Linse herum sind Muskeln, die sie verformen können,

which in turn changes its focusing power.

wodurch sich die Fokussierungsstärke verändert.

What happens when someone becomes presbyopic?

Was passiert bei Presbyonpie?

Die Augenlinse versteift,

It turns out that the crystalline lens stiffens

to the point that it doesn't really change shape anymore.

bis sie ihre Form irgendwann nicht mehr verändern kann.

Now, thinking back on all the solutions I listed earlier,

Die Lösungen, die ich vorhin aufgelistet habe,

haben untereinander alle etwas gemeinsam,

we can see that they all have something in common with the others

das sie aber von den Augen unterscheidet:

but not with our eyes,

and that is that they're all static.

Sie sind feststehend.

Sie sind wie das Holzbein eines Piraten.

It's like the optical equivalent of a pirate with a peg leg.

Wie sähe dann die Augenversion der modernen Beinprothese aus?

What is the optical equivalent of a modern prosthetic leg?

The last several decades have seen the creation and rapid development

In den vergangenen Jahrzehnten

wurden sogenannte "focus-tunable lenses" entwickelt.

of what are called "focus-tunable lenses."

There are several different types.

Es gibt verschiedene Typen:

Mechanically-shifted Alvarez lenses,

Mechanisch verstellbare Alvarez-Linsen,

deformable liquid lenses

verformbare Flüssiglinsen

and electronically-switched, liquid crystal lenses.

und elektronisch geschaltete Flüssigkristalllinsen.

Now these have their own trade-offs,

Auch sie haben Nachteile,

but what they don't skimp on is the visual experience.

aber machen keine Abstriche bei den visuellen Aspekten.

Full-field-of-view vision that can be sharp at any desired distance.

Vollbild-Sicht kann scharf auf jede Entfernung sein.

OK, great. The lenses we need already exist.

Die benötigten Linsen gibt es also bereits.

Problem solved, right?

Problem gelöst, oder?

Not so fast.

Nicht so schnell.

Focus-tunable lenses add a bit of complexity to the equation.

Fokusabstimmbare Linsen machen die Gleichung komplizierter.

The lenses don't have any way of knowing what distance they should be focused to.

Linsen können nicht die Entfernung wissen, auf die sie scharf stellen sollen.

What we need are glasses

Wir brauchen Brillen,

that, when you're looking far, far objects are sharp,

die ferne Objekte scharf stellen,

and when you look near,

und wenn man nah schaut,

near objects come into focus in your field of view,

nahe Objekte in den Fokus rücken,

without you having to think about it.

ohne das man darüber nachdenken muss.

What I've worked on these last few years at Stanford

Über die letzten Jahre habe ich an Stanford,

is building that exact intelligence around the lenses.

genau an dieser Intelligenz für Linsen gearbeitet.

Our prototype borrows technology from virtual and augmented reality systems

Unser Prototyp nutzt Technologie von virtuellen Augmented-Reality-Systemen,

to estimate focusing distance.

um Entfernungen abzuschätzen.

We have an eye tracker that can tell what direction our eyes are focused in.

Mit dem Augen-Trecker sehen wir, in welche Richtung die Augen fokussieren.

Using two of these, we can triangulate your gaze direction

Mit zwei davon können wir die Blickrichtung bestimmen,

to get a focus estimate.

für eine Fokusschätzung.

Just in case though, to increase reliability,

Für alle Fälle und für höhere Zuverlässigkeit,

we also added a distance sensor.

nutzen wir einen Abstandssensor.

The sensor is a camera that looks out at the world

Der Sensor ist eine Kamera, die in die Welt schaut,

and reports distances to objects.

und Entfernungen bestimmt.

We can again use your gaze direction to get a distance estimate

Wir können unsere Blickrichtung ein zweites Mal

für Abstansschätzung nutzen,

for a second time.

We then fuse those two distance estimates

Wir kombinieren beide Abstansschätzungen

and update the focus-tunable lens power accordingly.

und aktualisieren die einstellbare Objektivstärke.

The next step for us was to test our device on actual people.

Als nächstes testeten wir unser Gerät an echten Menschen.

So we recruited about 100 presbyopes and had them test our device

Wir haben gut 100 Presbyope gefragt, unser Gerät zu testen,

while we measured their performance.

während wir ihre Leitung messen.

What we saw convinced us right then that autofocals were the future.

Die Ergebnisse überzeugten uns, dass Autofokale die Zukunft sind.

Our participants could see more clearly, they could focus more quickly

Unsere Teilnehmer konnten deutlicher sehen und schneller fokussieren

and they thought it was an easier and better focusing experience

und sie empfanden das Fokussieren einfacher und besser,

als ihre gegenwärtige Brille.

than their current correction.

To put it simply, when it comes to vision,

Kurz gesagt, bezogen auf Sehen,

autofocals don't compromise like static corrections in use today do.

machen Autofokale keine Kompromisse, wie statische Korrektoren.

But I don't want to get ahead of myself.

Aber ich will nichts versprechen.

There's a lot of work for my colleagues and me left to do.

Es gibt noch viel zu tun für meine Kollegen und mich.

For example, our glasses are a bit --

Zum Beispiel, unsere Brillen sind etwas,

(Laughter)

(Lachen)

bulky, maybe?

sperrig, vielleicht?

And one reason for this is that we used bulkier components

Das ist wegen der sperrigeren Teile, die wir benutzen,

that are often intended for research use or industrial use.

die oft für Forschungszwecke oder industrielle Nutzung sind.

Another is that we need to strap everything down

Außerdem brauchen wir mehr Stabilität,

because current eye-tracking algorithms don't have the robustness that we need.

weil aktuelle Eye-Tracking-Algorithmen nicht robust genug sind.

So moving forward,

Für die Zukunft,

as we move from a research setting into a start-up,

wenn wir von Forschung zum Start-Up kommen,

we plan to make future autofocals

planen wir Autofokal herzustellen,

eventually look a little bit more like normal glasses.

die etwas mehr wie normale Brillen aussehen.

For this to happen, we'll need to significantly improve

Dafür müssen wir deutlich

die Robustheit unseres Produkts verbessern.

the robustness of our eye-tracking solution.

We'll also need to incorporate smaller and more efficient electronics and lenses.

Wir müssen auch kleinere und effektivere Elektronik und Linsen nutzen.

That said, even with our current prototype,

Somit, sogar mit unserem aktuellen Prototypen,

we've shown that today's focus-tunable lens technology

haben wir gezeigt, dass fokussierbare Objektivtechnologie

is capable of outperforming traditional forms of static correction.

besser sein kann als traditionelle Brillen.

So it's only a matter of time.

Es ist nur eine Frage der Zeit.

It's pretty clear that in the near future,

Es ist klar, dass in naher Zukunft,

instead of worrying about which pair of glasses to use and when,

anstatt sich über das richtige Paar Brillen Gedanken zu machen,

we'll be able to just focus on the important things.

wir uns auf die wichtigen Dinge fokussieren können.

Thank you.

Danke.

(Applause)

(Applaus)