Autofocusing reading glasses of the future | Nitish Padmanaban

Transcriber: Leslie Gauthier Reviewer: Joanna Pietrulewicz

Vertaald door: Leslie Gauthier Nagekeken door: Tahlia Flora

Ieder van ons zal iets kwijtraken

of is al iets kwijtgeraakt dat we elke dag nodig hebben.

Ik bedoel natuurlijk onze sleutels.

Every single one of us will lose

(Gelach)

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

Grapje.

Ik wil het hebben over een van onze belangrijkste zintuigen:

I am of course talking about our keys.

zicht.

Elke dag verliezen we een klein beetje van ons vermogen

(Laughter)

om onze ogen opnieuw te focussen

Just kidding.

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

totdat we dit niet meer kunnen.

We noemen deze toestand presbyopie

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

en het treft wereldwijd twee miljard mensen.

Dat klopt, ik zei miljard.

to refocus our eyes

until we can't refocus at all.

Als je er nooit van hebt gehoord

We call this condition presbyopia,

en je je afvraagt waar die twee miljard mensen zijn,

and it affects two billion people worldwide.

geef ik een hint voordat ik in detail ga.

Het is de reden waarom mensen een leesbril of bifocale lenzen dragen.

That's right, I said billion.

If you haven't heard of presbyopia,

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

Ik zal eerst het focusverlies beschrijven

in de aanloop naar presbyopie.

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

Als pasgeborene kon je je ogen focussen

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

tot een afstand van zeseneenhalf centimeter,

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

als je dat al wilde.

Als middentwintiger heb je ongeveer de helft van die focuskracht over.

leading up to presbyopia.

As a newborn, you would have been able to focus

Ongeveer tien centimeter,

maar dichtbij genoeg om het verschil niet te merken.

as close as six and a half centimeters,

Maar als eindveertiger,

if you wished to.

kun je tot ongeveer 25 centimeter scherp zien,

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

misschien zelfs verder.

10 centimeters or so,

Verlies van focusvermogen na dit punt

but close enough that you never notice the difference.

beïnvloedt taken van dichtbij zoals lezen,

By your late 40s though,

en tegen de tijd dat je 60 jaar wordt,

the closest you can focus is about 25 centimeters,

is niets meer binnen een meter duidelijk te zien.

maybe even farther.

Losses in focusing ability beyond this point

Sommigen van jullie denken waarschijnlijk:

start affecting near-vision tasks like reading,

wat erg, maar hij bedoelt ‘je’ in een figuurlijke zin,

and by the time you reach age 60,

nothing within a meter radius of you is clear.

alleen de mensen die echt presbyopie krijgen.

Right now some of you are probably thinking,

Maar nee, als ik ‘je’ zeg, bedoel ik dat letterlijk ieder van jullie

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

only for the people that actually end up with presbyopia.

op een dag presbyopisch zal zijn, als je dat nog niet bent.

Dat is nogal zorgwekkend.

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

Ik wil je eraan herinneren dat presbyopie altijd al heeft bestaan

en we probeerden van alles om het te fiksen.

will someday be presbyopic if you aren't already.

That sounds a bit troubling.

Beeld je even in: je zit te lezen achter een bureau.

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

Als je presbyoop was

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

kan het er ongeveer zo uitzien.

Alles wat dichtbij is, zoals het tijdschrift, is wazig.

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

Nu de oplossingen.

Eerst een leesbril.

If you were presbyopic,

Deze hebben glazen met een enkel brandpunt

it might look a little something like this.

om objecten van dichtbij scherp te zien.

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

Maar objecten van veraf worden wazig,

Moving on to solutions.

First, reading glasses.

waardoor je constant heen en weer moet schakelen

These have lenses with a single focal power

om ze wel of niet te dragen.

tuned so that near objects come into focus.

Om dit probleem op te lossen,

But far objects necessarily go out of focus,

bedacht Benjamin Franklin de 'dubbele bril'.

meaning you have to constantly switch back and forth

Tegenwoordig worden ze bifocale brillen genoemd,

between wearing and not wearing them.

waarmee hij van veraf kon zien als hij omhoog keek

To solve this problem

Benjamin Franklin invented what he called "double spectacles."

en van dichtbij als hij omlaag keek.

Tegenwoordig zijn er progressieve brillenglazen zonder lijnen

Today we call those bifocals,

die de kijkafstand naadloos combineren tussen de zichtzones.

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

Het nadeel van beide

and see near when he looked down.

is dat je gezichtsveld verliest op een bepaalde afstand,

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

omdat het van boven naar beneden wordt opgesplitst.

by smoothly varying the focal power from top to bottom.

Om te zien waarom dat een probleem is,

moet je je eens voorstellen dat je een ladder of trap afklimt.

The downside to both of these

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

Je kijkt naar beneden om je houvast te vinden,

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

maar het is wazig.

To see why that's a problem,

Waarom zou het wazig zijn?

Je kijkt naar beneden en dat is het dichtstbijzijnde deel van de lens,

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

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

maar de volgende stap was buiten handbereik,

wat voor je ogen telt als ver.

Why would it be blurry?

De volgende oplossing komt iets minder vaak voor

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

maar ontstaat bij contactlenzen of LASIK-operaties,

but the next step was past arm's reach,

en heet monovisie.

which for your eyes counts as far.

Het werkt door het dominante oog ver te laten focussen

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

en het andere oog dichtbij.

Je hersenen doen het werk door het intelligent samenstellen

but comes up in contact lenses or LASIK surgeries,

van de scherpste delen van elk oog,

and it's called monovision.

maar de twee ogen zien iets andere dingen,

It works by setting up the dominant eye to focus far

en dat maakt het moeilijker afstanden te beoordelen.

and the other eye to focus near.

Your brain does the work of intelligently putting together

Waar brengt ons dat dan?

We hebben veel oplossingen bedacht

the sharpest parts from each eye's view,

maar geen van hen herstelt de natuurlijke focus.

but the two eyes see slightly different things,

and that makes it harder to judge distances binocularly.

Geen van hen laat je naar iets kijken

So where does that leave us?

en verwacht dat het scherp is.

Maar waarom?

We've come up with a lot of solutions

Nou, om dat uit te leggen

but none of them quite restore natural refocusing.

kijken we naar de anatomie van het menselijk oog.

None of them let you just look at something

Het deel van het oog waardoor we op verschillende afstanden focussen

and expect it to be in focus.

But why?

heet de kristallijne lens.

Well, to explain that

Er zijn spieren rond de lens

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

die het in verschillende vormen kunnen veranderen,

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

waardoor het focusvermogen verandert.

Wat gebeurt er als iemand presbyopisch wordt?

is called the crystalline lens.

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

Het blijkt dat de kristallijne lens verstijft

tot het punt dat het niet meer van vorm veranderd.

which in turn changes its focusing power.

Terugdenkend aan alle oplossingen die ik eerder heb genoemd,

What happens when someone becomes presbyopic?

It turns out that the crystalline lens stiffens

kunnen we zien dat ze allemaal iets gemeen hebben met elkaar

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

maar niet met onze ogen,

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

en dat is dat ze allemaal statisch zijn.

Het is hetzelfde als een piraat met een houten been.

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

Wat is de optische vergelijking met een modern prothetisch been?

but not with our eyes,

De afgelopen decennia zagen we de creatie en snelle ontwikkeling

and that is that they're all static.

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

van zogenaamde 'focus-afstembare lenzen'.

What is the optical equivalent of a modern prosthetic leg?

Er zijn verschillende soorten.

Mechanisch verschoven Alvarez-lenzen,

The last several decades have seen the creation and rapid development

vervormbare vloeibare lenzen

en elektronisch geschakelde lenzen met vloeibare kristallen.

of what are called "focus-tunable lenses."

Ze maken hun eigen afwegingen,

There are several different types.

maar ze bezuinigen niet op de visuele ervaring.

Mechanically-shifted Alvarez lenses,

deformable liquid lenses

Een volledig gezichtsveld dat scherpstelt op elk gewenste afstand.

and electronically-switched, liquid crystal lenses.

Fantastisch, de lenzen die we willen bestaan al.

Now these have their own trade-offs,

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

Probleem opgelost, toch?

Niet zo snel.

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

Afstembare lenzen voegen enigszins complexiteit toe aan de vergelijking.

OK, great. The lenses we need already exist.

De lenzen weten niet op welke afstand ze moeten focussen.

Problem solved, right?

We hebben een bril nodig

Not so fast.

die, als je ver kijkt, verre objecten scherpstelt,

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

en als je dichtbij kijkt,

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

objecten scherpstelt in jouw gezichtsveld,

zonder dat jij hoeft na te denken.

What we need are glasses

Waar ik in de afgelopen jaren aan werkte op Stanford

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

and when you look near,

is de technologie waardoor deze lenzen functioneren.

near objects come into focus in your field of view,

Ons prototype leent technologie van virtuele en augmented reality-systemen

without you having to think about it.

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

om de afstand in te schatten.

De oog-tracker kan zien waar onze ogen naartoe zijn gericht.

is building that exact intelligence around the lenses.

Our prototype borrows technology from virtual and augmented reality systems

Met twee hiervan kunnen we je kijkrichting trianguleren

om een focus in te schatten.

to estimate focusing distance.

Maar om de betrouwbaarheid te vergroten,

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

is er ook een afstandssensor.

De sensor is een camera die naar de wereld kijkt

Using two of these, we can triangulate your gaze direction

en rapporteert afstanden terug.

to get a focus estimate.

Zo gebruiken we je kijkrichting om een afstand te schatten

Just in case though, to increase reliability,

voor de tweede keer.

we also added a distance sensor.

Vervolgens combineren we die twee afstanden

The sensor is a camera that looks out at the world

en stellen we de verstelbare lens bij.

and reports distances to objects.

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

De volgende stap was het testen van het apparaat met echte mensen.

for a second time.

Dus hebben we ongeveer 100 presbyopen het apparaat laten testen

We then fuse those two distance estimates

and update the focus-tunable lens power accordingly.

terwijl we hun prestaties maten.

Wat we toen zagen, overtuigde ons dat autofocals de toekomst waren.

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

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

Onze deelnemers konden duidelijker zien, sneller focussen

while we measured their performance.

en ze vonden het gemakkelijker en beter dan de huidige correctiemethode.

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

Simpel gezegd: als het om visie gaat,

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

doen autofocals geen concessies zoals de statische correcties van vandaag.

and they thought it was an easier and better focusing experience

Maar ik wil niet op de zaken vooruitlopen.

than their current correction.

Mijn collega’s en ik hebben nog veel werk voor de boeg.

To put it simply, when it comes to vision,

Onze bril is bijvoorbeeld een beetje --

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

(Gelach)

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

log, misschien?

Een reden hiervoor is dat we grotere componenten hebben gebruikt

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

For example, our glasses are a bit --

die vaak bedoeld zijn voor onderzoek of industrieel gebruik.

(Laughter)

bulky, maybe?

Een andere is dat we alles vast moeten leggen

And one reason for this is that we used bulkier components

omdat de huidige algoritmen niet de robuustheid hebben die we nodig hebben.

that are often intended for research use or industrial use.

Nu we vorderingen maken,

en overgaan van onderzoek naar start-up,

Another is that we need to strap everything down

zijn we van plan om toekomstige autofocals te maken

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

die er uiteindelijk als een normale bril uitzien.

So moving forward,

Hiervoor moeten we de robuustheid van onze eye-tracking oplossing

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

aanzienlijk verbeteren.

we plan to make future autofocals

We moeten ook kleinere, efficiëntere elektronica in de lenzen verwerken.

eventually look a little bit more like normal glasses.

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

Dat gezegd hebbende, zelfs met ons huidige prototype,

the robustness of our eye-tracking solution.

hebben we laten zien dat de afstembare lenstechnologie

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

beter presteert dan traditionele vormen van statische correctie.

That said, even with our current prototype,

Het is een kwestie van tijd.

Het is vrij duidelijk dat in de nabije toekomst,

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

we ons geen zorgen maken over welke bril we moeten dragen,

is capable of outperforming traditional forms of static correction.

maar ons kunnen focussen op de belangrijke dingen.

So it's only a matter of time.

It's pretty clear that in the near future,

Dankjewel.

(Applaus)

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

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

Thank you.

(Applause)