Autofocusing reading glasses of the future | Nitish Padmanaban

Transcriber: Leslie Gauthier Reviewer: Joanna Pietrulewicz

תרגום: Dana Eitan עריכה: Ido Dekkers

Every single one of us will lose

כל אחד מאיתנו יאבד

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

או כבר איבד משהו שאנו משתמשים בו כל יום.

I am of course talking about our keys.

אני כמובן מדבר על המפתחות שלנו.

(Laughter)

(צחוק)

Just kidding.

אני צוחק.

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

מה שאני בעצם רוצה לדבר עליו ,זה אחד מהחושים החשובים ביותר שלנו: הראיה.

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

כל יום אנחנו מאבדים קצת מהיכולת שלנו

to refocus our eyes

למקד מחדש את העיניים

until we can't refocus at all.

עד שלא נוכל למקד מחדש בכלל.

We call this condition presbyopia,

קוראים למצב זה פרסביופיה,

and it affects two billion people worldwide.

והוא משפיע על שני מיליארד אנשים ברחבי העולם.

That's right, I said billion.

נכון, אמרתי מיליארד.

If you haven't heard of presbyopia,

אם לא שמעתם על פרסביופיה

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

ואתם חושבים, "איפה שני מיליארד האנשים האלה?"

הנה רמז לפני שאני נכנס לפרטים.

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

זו הסיבה שאנשים לובשים משקפי קריאה או עדשות דו-מוקדיות.

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

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

אני אתחיל בתיאור של ירידה ביכולת מיקוד

leading up to presbyopia.

מה שמוביל לפרסביופיה.

As a newborn, you would have been able to focus

כיילוד, הייתם מסוגלים להתמקד

as close as six and a half centimeters,

למרחק של שישה וחצי סנטימטרים,

אם רציתם.

if you wished to.

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

באמצע שנות ה -20, נותר לכם בערך חצי מכוח המיקוד.

10 centimeters or so,

10 סנטימטרים בערך,

but close enough that you never notice the difference.

אבל קרוב מספיק מבלי לשם לב להבדל.

By your late 40s though,

בתחילת שנות ה -40,

הכי קרוב שאתם יכולים להתמקד זה בערך 25 סנטימטרים,

the closest you can focus is about 25 centimeters,

אולי אפילו רחוק יותר.

maybe even farther.

ירידה ביכולת המיקוד מעבר לנקודה זו

Losses in focusing ability beyond this point

תתחיל להשפיע על משימות קרובות כמו קריאה,

start affecting near-vision tasks like reading,

וכשתגיעו לגיל 60,

and by the time you reach age 60,

nothing within a meter radius of you is clear.

שום דבר במרחק של מטר רדיוס ממכם יהיה ברור.

Right now some of you are probably thinking,

כרגע חלק מכם כנראה חושבים,

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

זה נשמע רע אבל הוא מתכוון "אתם" במובן הפיגורטיבי,

only for the people that actually end up with presbyopia.

רק לאנשים שבסופו של דבר עם פרסביופיה.

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

אבל לא, כשאני אומר "אתם", אני ממש מתכוון לכל אחד מכם

will someday be presbyopic if you aren't already.

יום אחד תהיו פרסביופים אם אתם לא כבר.

That sounds a bit troubling.

זה נשמע קצת מטריד.

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

אני רוצה להזכיר לכם שפרסבופיה היתה איתנו במשך כל ההיסטוריה האנושית

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

ועשינו המון דברים שונים כדי לנסות לתקן את זה.

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

אז כדי להתחיל, דמיינו שאתם יושבים ליד שולחן העבודה וקוראים.

If you were presbyopic,

אם הייתם פרסביופים,

it might look a little something like this.

זה אולי נראה קצת משהו כזה.

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

כל דבר קרוב, כמו המגזין, יהיה מטושטש.

Moving on to solutions.

עוברים לפתרונות.

First, reading glasses.

ראשון, משקפי קריאה.

These have lenses with a single focal power

יש להם עדשות עם מוקד יחיד

tuned so that near objects come into focus.

מכוון כך שחפצים קרובים יבואו למוקד

But far objects necessarily go out of focus,

אבל חפצים רחוקים בהכרח יוצאים ממיקוד,

meaning you have to constantly switch back and forth

כלומר צריך כל הזמן לעבור

between wearing and not wearing them.

בין להיות עם משקפיים או בלי.

To solve this problem

כדי לפתור את הבעיה הזאת

Benjamin Franklin invented what he called "double spectacles."

בנג'מין פרנקלין המציא מה שהוא קרא "משקפיים כפולים."

Today we call those bifocals,

היום אנו קוראים לזה ביפוקלים,

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

ומה שהם נתנו לו לעשות זה לראות רחוק כשהוא הסתכל למעלה

and see near when he looked down.

ולראות קרוב כשהוא הסתכל למטה.

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

היום יש לנו גם עדשות מתקדמות אשר גם נפתרו מהקו

by smoothly varying the focal power from top to bottom.

על-ידי מעבר חלק בכוח המוקד מלמעלה למטה.

The downside to both of these

החיסרון לשני אלה

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

הוא שאתם מאבדים את שדה הראייה בכל מרחק נתון,

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

כי זה מתפצל מלמעלה למטה ככה.

To see why that's a problem,

כדי לראות למה זו בעיה,

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

תארו לעצמכם שאתם מטפסים בסולם או במדרגות.

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

אתם מסתכלים למטה אבל זה מטושטש

Why would it be blurry?

למה שזה יהיה מטושטש?

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

ובכן, אתם מסתכלים למטה וזה החלק הקרוב של העדשה

but the next step was past arm's reach,

אבל הצעד הבא היה מעבר להישג יד,

which for your eyes counts as far.

שבעיניכם נחשב רחוק

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

הפתרון הבא שברצוני לציין הוא קצת פחות שכיח

but comes up in contact lenses or LASIK surgeries,

אבל מופיע בעדשות מגע או ניתוחי לאסיק,

and it's called monovision.

וזה נקרא מונו ראייה.

It works by setting up the dominant eye to focus far

זה עובד על ידי הגדרת העין הדומיננטית להתמקד הרחק

and the other eye to focus near.

והעין השנייה להתמקד קרוב.

Your brain does the work of intelligently putting together

המוח שלכם עושה את העבודה בחוכמה ומרכיב ביחד את

the sharpest parts from each eye's view,

החלקים החדים ביותר מכל ראיה של עין,

but the two eyes see slightly different things,

אבל שתי העיניים רואות דברים מעט שונים,

וזה הופך את זה לקשה יותר לשפוט מרחקים.

and that makes it harder to judge distances binocularly.

So where does that leave us?

אז איפה זה משאיר אותנו?

הגענו להרבה פתרונות

We've come up with a lot of solutions

אבל אף אחד מהם לא ממש שחזר התמקדות מחדש בצורה טבעית.

but none of them quite restore natural refocusing.

None of them let you just look at something

אף אחד מהם לא הרשה רק להסתכל על משהו

and expect it to be in focus.

ולצפות שהוא יהיה בפוקוס

But why?

אבל למה?

Well, to explain that

ובכן, להסביר זאת

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

אנחנו רוצים להעיף מבט באנטומיה של העין האנושית

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

החלק של העין שמאפשר לנו להתמקד מחדש במרחקים שונים

נקראת העדשה הגבישית.

is called the crystalline lens.

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

יש שרירים מסביב לעדשה שיכולים לעוות אותה לצורות שונות,

which in turn changes its focusing power.

ובזה משנה את עוצמת המיקוד שלו.

What happens when someone becomes presbyopic?

מה קורה כשמישהו הופך לפרסבופי?

It turns out that the crystalline lens stiffens

מסתבר שהעדשה הגבישית מתקשה

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

עד כדי כך שהיא לא באמת משנה את הצורה יותר.

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

עכשיו, אם חושבים לאחור על כל הפתרונות שרשמתי קודם לכן,

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

אנחנו יכולים לראות שלכולם משהו משותף

but not with our eyes,

אבל לא עם העיניים שלנו,

and that is that they're all static.

וזה שכולם מאוד סטטיים.

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

זה כמו המקבילה האופטית של פיראט עם רגל יתד.

מהו המקבילה האופטית של רגל תותבת מודרנית?

What is the optical equivalent of a modern prosthetic leg?

The last several decades have seen the creation and rapid development

העשורים האחרונים ראו התקדמות המהירה

of what are called "focus-tunable lenses."

של מה שנקרא "עדשות מיקוד מתכוונות. "

There are several different types.

ישנם מספר סוגים שונים.

Mechanically-shifted Alvarez lenses,

עדשות אלברז מכאנית,

deformable liquid lenses

עדשות נוזליות מתעוותות

and electronically-switched, liquid crystal lenses.

ועדשות גביש נוזלי שממותגות אלקטרונית.

Now these have their own trade-offs,

עכשיו לאלה יש חסרונות משלהן,

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

אבל על מה שהם לא מוותרות זה על החוויה החזותית.

שדה ראיה מלא הניתן לצפייה חדה בכל מרחק רצוי.

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

OK, great. The lenses we need already exist.

בסדר, מצויין. העדשות שאנו צריכים כבר קיימות.

Problem solved, right?

הבעיה נפתרה, נכון?

Not so fast.

לא כל כך מהר.

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

עדשות ממוקדות לפי דרישה מוסיפות קצת מורכבות למשוואה.

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

לעדשות אין דרך לדעת באיזה מרחק הן צריכות להיות ממוקדות.

מה שאנחנו צריכים הן משקפיים

What we need are glasses

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

שכאשר אתם מסתכלים רחוק, חפצים רחוקים נראים חדים

and when you look near,

וכשאתם מסתכלים קרוב,

near objects come into focus in your field of view,

האובייקטים הקרובים מגיעים לפוקוס בשדה הראייה שלכם,

without you having to think about it.

מבלי שתצטרכו לחשוב על זה.

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

מה שעבדתי עליו בשנים האחרונות בסטנפורד

זה לבנות את האינטליגנציה המדויקת סביב העדשות.

is building that exact intelligence around the lenses.

Our prototype borrows technology from virtual and augmented reality systems

האב-טיפוס שלנו לווה טכנולוגיה ממערכות המציאות הוירטואליות

to estimate focusing distance.

כדי להעריך את מרחק המיקוד.

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

יש לנו עוקב עיניים שיכול להבחין באיזה כיוון מתמקדים עינינו.

בשימוש בשניים כאלה, אנחנו יכולים למדוד את כיוון המבט שלכם

Using two of these, we can triangulate your gaze direction

to get a focus estimate.

כדי לקבל הערכת מיקוד.

Just in case though, to increase reliability,

רק ליתר בטיחות, כדי להגביר את המהימנות,

הוספנו גם חיישן מרחק.

we also added a distance sensor.

The sensor is a camera that looks out at the world

החיישן הוא מצלמה שמסתכלת על העולם

ומדווח על מרחקים לאובייקטים.

and reports distances to objects.

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

שוב נוכל להשתמש בכיוון המבט שלכם כדי לקבל אומדן מרחק

for a second time.

בפעם השנייה.

We then fuse those two distance estimates

אז אנחנו נצרף את שני האומדנים האלה

and update the focus-tunable lens power accordingly.

ונעדכן את המיקוד המתכוונן של העדשה בהתאם.

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

הצעד הבא בשבילנו היה לבדוק את המכשיר שלנו על אנשים

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

אז גייסנו כ-100 אנשים עם פרסבופיה והיה עליהם לבדוק את המכשיר שלנו

while we measured their performance.

בזמן שאנחנו מדדנו את הביצועים שלהם.

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

מה שראינו שכנע אותנו באותו הרגע שאוטופוקלים יהיו העתיד.

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

המשתתפים שלנו יכולו לראות ביתר בהירות הם יכולו להתמקד מהר יותר

והם חשבו שזה היתה חווית התמקדות קלה וטובה יותר

and they thought it was an easier and better focusing experience

מאשר התיקון הנוכחי שלהם.

than their current correction.

במילים פשוטות, כשמדובר בראיה,

To put it simply, when it comes to vision,

אוטופוקלים אינם מתפשרים כמו תיקונים סטטיים שבשימוש היום

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

אבל אני לא רוצה להקדים את עצמי.

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

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

יש עוד הרבה עבודה לעמיתיי ולי לעשות.

למשל, המשקפיים שלנו קצת...

For example, our glasses are a bit --

(Laughter)

(צחוק)

bulky, maybe?

מגושמות, אולי

And one reason for this is that we used bulkier components

וסיבה אחת לזה הוא שהשתמשנו ברכיבים כבדים

that are often intended for research use or industrial use.

המיועדים לעתים קרובות לשימוש מחקרי או לשימוש תעשייתי.

Another is that we need to strap everything down

ובנוסף, אנחנו צריכים לקשור את כל הדברים

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

מכיוון שלאלגוריתמים הנוכחיים למעקב אחר עיניים אין

את החוסן הדרוש לנו.

So moving forward,

נתקדם,

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

כשאנחנו עוברים ממחקר לסטארט-up,

we plan to make future autofocals

אנחנו מתכננים להפוך את העתיד לאוטופוקל

eventually look a little bit more like normal glasses.

שיראה לבסוף קצת יותר כמו משקפיים רגילים.

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

כדי שזה יקרה, נצטרך לשפר משמעותית

the robustness of our eye-tracking solution.

את החוסן של פתרון מעקב העין שלנו.

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

נצטרך גם לשלב אלקטרוניקה ועדשות קטנות ויעילות יותר.

That said, even with our current prototype,

כשזה נאמר, אפילו עם אב הטיפוס הנוכחי שלנו,

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

הראינו שהיום מיקוד העדשה בטכנולוגיית מידע

is capable of outperforming traditional forms of static correction.

מסוגל לבצע ביצועים יותר טוב מהצורה המסורתיות של תיקון סטטי.

So it's only a matter of time.

אז זה רק עניין של זמן.

It's pretty clear that in the near future,

די ברור שבעתיד הקרוב,

במקום לדאוג באיזה זוג משקפיים להשתמש ומתי,

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

נוכל פשוט להתמקד בדברים החשובים.

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

Thank you.

תודה.

(Applause)

(מחיאות כפיים)