Autofocusing reading glasses of the future | Nitish Padmanaban

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TED


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Transcriber: Leslie Gauthier Reviewer: Joanna Pietrulewicz
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Traducteur: Leslie Gauthier Relecteur: Elisabeth Buffard
Chacun de nous perdra
ou a déjà perdu ce dont nous dépendons tous les jours.
Évidemment, je parle de nos clés.
00:12
Every single one of us will lose
1
12875
1934
(Rires)
00:14
or has already lost something we rely on every single day.
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14833
3851
Je plaisante, en fait je veux vous parler
de l’un de nos sens les plus importants : la vue.
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I am of course talking about our keys.
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18708
2810
Tous les jours, nous perdons un peu de notre capacité
00:21
(Laughter)
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21542
1642
de mise au point,
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Just kidding.
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23208
1268
jusqu’au jour où on la perd complètement.
00:24
What I actually want to talk about is one of our most important senses: vision.
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24500
3809
On appelle ça la presbytie,
00:28
Every single day we each lose a little bit of our ability
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28333
2810
et elle affecte deux milliards de gens dans le monde.
Oui, j'ai bien dit milliards.
00:31
to refocus our eyes
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31167
1309
00:32
until we can't refocus at all.
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32500
2309
Si la presbytie ne vous dit rien et vous vous demandez
00:34
We call this condition presbyopia,
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34833
1976
00:36
and it affects two billion people worldwide.
11
36833
2518
voici un indice avant que je donne les détails.
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That's right, I said billion.
12
39375
2143
C’est ce pourquoi les gens portent des lunettes pour lire
00:41
If you haven't heard of presbyopia,
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41542
1726
ou des verres à double foyer.
00:43
and you're wondering, "Where are these two billion people?"
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43292
2809
Je décrirai d’abord la perte de capacité à focaliser
00:46
here's a hint before I get into the details.
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46125
2101
qui mène à la presbytie.
Nouveau-né, vous pouviez focaliser
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It's the reason why people wear reading glasses or bifocal lenses.
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48250
3268
jusqu’à six centimètres et demi,
00:51
I'll get started by describing the loss in refocusing ability
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51542
2858
si vous le souhaitiez.
Vers 25 ans, il vous reste la moitié de cette capacité.
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leading up to presbyopia.
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54424
1510
00:55
As a newborn, you would have been able to focus
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55958
2226
10 centimètres environ, mais assez proche
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as close as six and a half centimeters,
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58208
2143
pour passer inaperçu.
Mais à l’approche de la cinquantaine,
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if you wished to.
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60375
1268
01:01
By your mid-20s, you have about half of that focusing power left.
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61667
3142
vous ne pouvez focaliser qu’à 25 centimètres ou plus loin.
01:04
10 centimeters or so,
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64833
1268
La perte de capacité à focaliser au-delà de ce point
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but close enough that you never notice the difference.
24
66125
2559
commence à affecter la vision de près des tâches comme la lecture,
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By your late 40s though,
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68708
1268
et quand vous atteignez 60 ans, tout est flou au-delà d’un mètre de vous.
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the closest you can focus is about 25 centimeters,
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70000
2351
01:12
maybe even farther.
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72375
1268
01:13
Losses in focusing ability beyond this point
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73667
2101
Et là, certains d’entre vous pensent probablement,
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start affecting near-vision tasks like reading,
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75792
2226
ça a l’air mauvais, mais il veut dire “vous” au sens figuré,
01:18
and by the time you reach age 60,
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78042
1601
01:19
nothing within a meter radius of you is clear.
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79667
2351
seulement pour les gens qui vont finir avec la presbytie.
01:22
Right now some of you are probably thinking,
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82042
2267
Mais non, quand je dis "vous",
01:24
that sounds bad but he means you in a figurative sense,
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84333
3310
je veux dire littéralement que chacun de vous
serez un jour presbyte si vous ne l’êtes pas déjà.
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only for the people that actually end up with presbyopia.
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87667
3434
Ça semble un peu troublant.
01:31
But no, when I say you, I literally mean that every single one of you
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91125
4434
Je vous rappelle que la presbytie a existé pendant toute l’histoire humaine
01:35
will someday be presbyopic if you aren't already.
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95583
3226
et nous avons fait beaucoup pour essayer d’y remédier.
Alors pour commencer, imaginons
01:38
That sounds a bit troubling.
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98833
1393
que vous êtes assis à un bureau, en train de lire.
01:40
I want to remind you that presbyopia has been with us for all of human history
38
100250
3684
Si vous êtes presbyte,
01:43
and we've done a lot of different things to try and fix it.
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103958
2810
ça ressemble un peu à ça.
Tout ce qui se trouve à proximité, comme la revue, sera flou.
01:46
So to start, let's imagine that you're sitting at a desk, reading.
40
106792
3892
Passons aux solutions.
Premièrement, des lunettes de lecture.
01:50
If you were presbyopic,
41
110708
1351
Celles-ci ont des verres unifocaux
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it might look a little something like this.
42
112083
2060
ajustés pour que les objets proches soient nets.
01:54
Anything close by, like the magazine, will be blurry.
43
114167
2892
Mais les objets lointains sont forcément flous,
01:57
Moving on to solutions.
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117083
1351
01:58
First, reading glasses.
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118458
1643
et donc vous devez constamment basculer
02:00
These have lenses with a single focal power
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120125
2059
entre les porter et ne pas porter.
02:02
tuned so that near objects come into focus.
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122208
2393
Pour résoudre ce problème
Benjamin Franklin a inventé ce qu’il appelait des « doubles lunettes »
02:04
But far objects necessarily go out of focus,
48
124625
2601
02:07
meaning you have to constantly switch back and forth
49
127250
2476
et qu’aujourd’hui on appelle bifocales.
02:09
between wearing and not wearing them.
50
129750
1768
Elles lui permettaient de voir loin quand il levait les yeux
02:11
To solve this problem
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131542
1267
02:12
Benjamin Franklin invented what he called "double spectacles."
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132833
3268
et voir près quand il baissait les yeux.
On a aussi des verres progressifs qui se débarrasse de la ligne
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Today we call those bifocals,
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136125
2101
en faisant varier la puissance focale de haut en bas.
02:18
and what they let him do was see far when he looked up
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138250
3434
Mais avec ces deux solutions,
02:21
and see near when he looked down.
55
141708
1726
on perd le champ de vision à une distance donnée,
02:23
Today we also have progressive lenses which get rid of the line
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143458
2976
parce qu’il se sépare de haut en bas comme ça.
02:26
by smoothly varying the focal power from top to bottom.
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146458
2601
Pour comprendre ce problème,
imaginez que vous descendez une échelle ou des escaliers.
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The downside to both of these
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149083
1435
02:30
is that you lose field of vision at any given distance,
59
150542
2601
Vous regardez en bas pour poser le pied, mais c’est flou.
02:33
because it gets split up from top to bottom like this.
60
153167
2601
02:35
To see why that's a problem,
61
155792
1392
Pourquoi serait-ce flou ?
Vous regardez en bas et c’est la partie la plus proche du verre,
02:37
imagine that you're climbing down a ladder or stairs.
62
157208
2851
mais la prochaine étape était hors de portée de main,
02:40
You look down to get your footing but it's blurry.
63
160083
3601
ce qui, pour vos yeux, est loin.
02:43
Why would it be blurry?
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163708
1393
La prochaine solution dont je veux parler est moins commune
02:45
Well, you look down and that's the near part of the lens,
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165125
3434
mais c’est avec les lentilles de contact ou la chirurgie LASIK,
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but the next step was past arm's reach,
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168583
2560
ça s’appelle la monovision.
02:51
which for your eyes counts as far.
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171167
2101
On fait en sorte que l’œil dominant focalise loin
02:53
The next solution I want to point out is a little less common
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173292
2892
et l’autre focalise près.
Votre cerveau rassemble intelligemment
02:56
but comes up in contact lenses or LASIK surgeries,
69
176208
2393
les parties les plus nettes de chaque image
02:58
and it's called monovision.
70
178625
1351
mais les deux yeux ont des vues un peu différentes
03:00
It works by setting up the dominant eye to focus far
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180000
2518
03:02
and the other eye to focus near.
72
182542
1601
et il est plus difficile d’estimer les distances en binoculaire.
03:04
Your brain does the work of intelligently putting together
73
184167
2809
Alors, où en est-on ?
Nous avons trouvé de nombreuses solutions
03:07
the sharpest parts from each eye's view,
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187000
1976
mais aucune ne restaure tout à fait la focalisation naturelle.
03:09
but the two eyes see slightly different things,
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189000
2268
03:11
and that makes it harder to judge distances binocularly.
76
191292
2642
Aucune ne vous permet de regarder une chose
03:13
So where does that leave us?
77
193958
1393
et de s’attendre à la voir nette.
03:15
We've come up with a lot of solutions
78
195375
1851
Mais pourquoi ?
Pour expliquer ça, il faut observer l’anatomie de l’œil humain.
03:17
but none of them quite restore natural refocusing.
79
197250
2601
03:19
None of them let you just look at something
80
199875
2059
La partie qui nous permet de focaliser à différentes distances
03:21
and expect it to be in focus.
81
201958
1476
est appelée le cristallin.
03:23
But why?
82
203458
1351
03:24
Well, to explain that
83
204833
1268
Il est entouré de muscles qui peuvent le déformer en des formes variées,
03:26
we'll want to take a look at the anatomy of the human eye.
84
206125
2726
03:28
The part of the eye that allows us to refocus to different distances
85
208875
3226
ce qui modifie sa puissance de focalisation.
Que se passe-t-il quand quelqu’un devient presbyte ?
03:32
is called the crystalline lens.
86
212125
1559
03:33
There are muscles surrounding the lens that can deform it into different shapes,
87
213708
3851
Le cristallin se rigidifie
au point qu’il ne change plus vraiment de forme.
03:37
which in turn changes its focusing power.
88
217583
2101
En repensant à toutes les solutions
03:39
What happens when someone becomes presbyopic?
89
219708
2476
que j'ai énumérées précédemment,
03:42
It turns out that the crystalline lens stiffens
90
222208
2226
on peut voir qu’elles ont toutes quelque chose en commun
03:44
to the point that it doesn't really change shape anymore.
91
224458
2685
mais pas avec nos yeux,
03:47
Now, thinking back on all the solutions I listed earlier,
92
227167
3726
et c’est qu’elles sont toutes statiques.
C’est l’équivalent optique d’un pirate avec une jambe de bois.
03:50
we can see that they all have something in common with the others
93
230917
3726
Quel est l’équivalent optique d’une jambe prothétique moderne ?
03:54
but not with our eyes,
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234667
1476
Les dernières décennies ont vu la création et le développement rapide
03:56
and that is that they're all static.
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236167
2017
03:58
It's like the optical equivalent of a pirate with a peg leg.
96
238208
2893
de ce qu’on appelle des lentilles à focalisation réglable.
04:01
What is the optical equivalent of a modern prosthetic leg?
97
241125
3143
Il y en a types différents.
Les Verres Alvarez décalés mécaniquement,
04:04
The last several decades have seen the creation and rapid development
98
244292
3267
les lentilles liquides déformables
et les lentilles à cristaux liquides électroniques.
04:07
of what are called "focus-tunable lenses."
99
247583
2685
Elles ont leurs propres inconvénients,
04:10
There are several different types.
100
250292
1684
mais ne lésinent pas sur l’expérience visuelle.
04:12
Mechanically-shifted Alvarez lenses,
101
252000
1809
04:13
deformable liquid lenses
102
253833
1435
Vision plein champ nette à n’importe quelle distance.
04:15
and electronically-switched, liquid crystal lenses.
103
255292
2559
OK, super. Les verres qu’il nous faut existent déjà.
04:17
Now these have their own trade-offs,
104
257875
1809
04:19
but what they don't skimp on is the visual experience.
105
259708
2601
Problème résolu, n’est-ce pas ?
Pas encore tout à fait.
04:22
Full-field-of-view vision that can be sharp at any desired distance.
106
262333
3268
Les verres à focalisation réglable ajoutent un peu de complexité.
04:25
OK, great. The lenses we need already exist.
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265625
2143
Les verres ne peuvent pas savoir
04:27
Problem solved, right?
108
267792
1892
à quelle distance focaliser..
On a besoin de lunettes avec lesquelles,
04:29
Not so fast.
109
269708
1435
quand on regarde loin, les objets lointains sont nets,
04:31
Focus-tunable lenses add a bit of complexity to the equation.
110
271167
2976
et quand on regarde près, les objets proches sont nets
04:34
The lenses don't have any way of knowing what distance they should be focused to.
111
274167
3851
dans tout le champ de vision sans besoin d’y penser.
04:38
What we need are glasses
112
278042
1309
Ces dernières années, à Stanford, j’ai travaillé
04:39
that, when you're looking far, far objects are sharp,
113
279375
2559
04:41
and when you look near,
114
281958
1310
à construire cette intelligence autour des verres.
04:43
near objects come into focus in your field of view,
115
283292
2434
Le prototype utilise la technologie de la réalité virtuelle et augmentée
04:45
without you having to think about it.
116
285750
1851
04:47
What I've worked on these last few years at Stanford
117
287625
2518
pour estimer la distance de focalisation.
Un suivi des yeux repère la direction de focalisation de vos yeux.
04:50
is building that exact intelligence around the lenses.
118
290167
2601
04:52
Our prototype borrows technology from virtual and augmented reality systems
119
292792
3601
Avec ceci, on triangule la direction de votre regard
pour une estimation de la focalisation.
04:56
to estimate focusing distance.
120
296417
1517
04:57
We have an eye tracker that can tell what direction our eyes are focused in.
121
297958
3643
Pour augmenter la fiabilité,
on a ajouté un capteur de distance : une caméra qui regarde le monde
05:01
Using two of these, we can triangulate your gaze direction
122
301625
2809
et rapporte les distances aux objets.
05:04
to get a focus estimate.
123
304458
1310
On peut utiliser la direction de votre regard
05:05
Just in case though, to increase reliability,
124
305792
2184
pour obtenir une deuxième estimation de distance
05:08
we also added a distance sensor.
125
308000
1559
05:09
The sensor is a camera that looks out at the world
126
309583
2393
On fusionne ces deux estimations de distance
et on met à jour la puissance de focalisation du verre.
05:12
and reports distances to objects.
127
312000
1601
05:13
We can again use your gaze direction to get a distance estimate
128
313625
2976
Ensuite, il a fallu tester notre appareil sur de vrais gens.
05:16
for a second time.
129
316625
1268
On a recruté une centaine de presbytes,
05:17
We then fuse those two distance estimates
130
317917
1976
05:19
and update the focus-tunable lens power accordingly.
131
319917
2476
pour tester notre appareil en mesurant leurs performances.
Les résultats nous a convaincus que les autofocaux étaient l’avenir.
05:22
The next step for us was to test our device on actual people.
132
322417
2934
05:25
So we recruited about 100 presbyopes and had them test our device
133
325375
3143
Nos participants pensent qu’ils voyaient plus clair plus vite
05:28
while we measured their performance.
134
328542
1809
et que l’expérience visuelle était plus facile et meilleure
05:30
What we saw convinced us right then that autofocals were the future.
135
330375
3268
que leur correction actuelle.
Pour faire simple, côté vision,
05:33
Our participants could see more clearly, they could focus more quickly
136
333667
3351
les autofocaux ne font pas de compromis
comme les corrections statiques actuelles.
05:37
and they thought it was an easier and better focusing experience
137
337042
3017
Mais je ne veux pas trop m’avancer.
05:40
than their current correction.
138
340083
1476
Il reste encore beaucoup de travail pour mes collègues et moi.
05:41
To put it simply, when it comes to vision,
139
341583
2060
05:43
autofocals don't compromise like static corrections in use today do.
140
343667
3226
Par exemple, nos lunettes sont un peu...
(Rires)
05:46
But I don't want to get ahead of myself.
141
346917
1934
encombrantes, peut-être ?
C’est que nous avons utilisé des composants plus volumineux
05:48
There's a lot of work for my colleagues and me left to do.
142
348875
2726
05:51
For example, our glasses are a bit --
143
351625
2268
destinés à la recherche ou l’utilisation industrielle
05:53
(Laughter)
144
353917
1017
mais aussi que nous devons tout attacher
05:54
bulky, maybe?
145
354958
1351
05:56
And one reason for this is that we used bulkier components
146
356333
3351
parce que les algorithmes de suivis oculaires actuels
n'ont pas la robustesse nécessaire.
05:59
that are often intended for research use or industrial use.
147
359708
2810
Alors aller de l'avant,
en passant de la recherche à une start-up,
06:02
Another is that we need to strap everything down
148
362542
2267
nous voulons fabriquer de futurs autofocales
06:04
because current eye-tracking algorithms don't have the robustness that we need.
149
364833
3810
qui ressemblent un peu plus à des lunettes normales.
06:08
So moving forward,
150
368667
1309
Pour ça, nous devrons sensiblement améliorer
06:10
as we move from a research setting into a start-up,
151
370000
2476
la robustesse de notre solution de suivi oculaire
06:12
we plan to make future autofocals
152
372500
1934
06:14
eventually look a little bit more like normal glasses.
153
374458
2560
et intégrer des composants électroniques plus efficaces.
06:17
For this to happen, we'll need to significantly improve
154
377042
3351
Cela dit, même avec notre prototype actuel,
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the robustness of our eye-tracking solution.
155
380417
2142
on a montré que la technologie à focalisation réglable actuelle
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We'll also need to incorporate smaller and more efficient electronics and lenses.
156
382583
4185
peut surpasser les formes traditionnelles de correction statique.
06:26
That said, even with our current prototype,
157
386792
2184
Ce n’est qu’une question de temps et c’est certain, dans un avenir proche,
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we've shown that today's focus-tunable lens technology
158
389000
2726
au lieu de se soucier de quelles lunettes utiliser et quand,
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is capable of outperforming traditional forms of static correction.
159
391750
3559
on pourra se concentrer sur les choses importantes.
06:35
So it's only a matter of time.
160
395333
1643
Merci.
06:37
It's pretty clear that in the near future,
161
397000
2059
(Applaudissements)
06:39
instead of worrying about which pair of glasses to use and when,
162
399083
3060
06:42
we'll be able to just focus on the important things.
163
402167
2541
06:45
Thank you.
164
405667
1267
06:46
(Applause)
165
406958
1625
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