Autofocusing reading glasses of the future | Nitish Padmanaban

Transcriber: Leslie Gauthier Reviewer: Joanna Pietrulewicz

Переводчик: Vera Pikos Редактор: Anton Zamaraev

Every single one of us will lose

Каждый из нас потеряет

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

или уже потерял нечто, на что ежедневно полагается.

I am of course talking about our keys.

Я, конечно, имею в виду связку ключей.

(Laughter)

(Смех)

Just kidding.

Шучу.

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

На самом деле я собираюсь поговорить о нашем самом главном чувстве: зрении.

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

Ежедневно каждый из нас понемногу утрачивает свою способность

to refocus our eyes

перефокусировать глаза,

until we can't refocus at all.

вплоть до полной её потери.

We call this condition presbyopia,

Мы называем это заболевание пресбиопией,

and it affects two billion people worldwide.

и оно поражает два миллиарда человек по всем миру.

That's right, I said billion.

Я не оговорился, миллиарда.

If you haven't heard of presbyopia,

Если вы не знаете о пресбиопии

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

и удивляетесь: «Где эти два миллиарда человек?»,

вот подсказка, пока я не углубился в детали:

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

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

по этой причине люди носят очки для чтения или бифокальные линзы.

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

Я начну с описания потери способности перефокусироваться,

leading up to presbyopia.

приводящей к пресбиопии.

As a newborn, you would have been able to focus

При рождении вы могли сфокусироваться,

as close as six and a half centimeters,

при желании,

if you wished to.

на 6,5 см вблизи.

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

После 20 лет, у вас остаётся около половины этой способности,

10 centimeters or so,

порядка 10 см,

but close enough that you never notice the difference.

но разница невелика, поэтому вы её не замечаете.

By your late 40s though,

Однако, ближе к 50 годам

the closest you can focus is about 25 centimeters,

вы можете сфокусироваться только на 25 см,

maybe even farther.

возможно даже дальше.

Losses in focusing ability beyond this point

Потеря способности фокусироваться на большем расстоянии

start affecting near-vision tasks like reading,

начинает сказываться на занятиях вроде чтения,

and by the time you reach age 60,

и к 60 годам

nothing within a meter radius of you is clear.

всё становится расплывчатым для вас в радиусе метра.

Right now some of you are probably thinking,

Возможно, сейчас некоторые из вас думают:

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

«Звучит мрачновато, но он говорит "вы" фигурально,

only for the people that actually end up with presbyopia.

имея в виду только тех, у кого разовьётся пресбиопия».

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

Но нет: говоря «вы», я имею в виду, что буквально у каждого из вас

will someday be presbyopic if you aren't already.

когда-нибудь начнётся пресбиопия, если уже не началась.

That sounds a bit troubling.

Звучит несколько тревожно.

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

Напомню, что пресбиопия существует на протяжении всей истории человечества,

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

и было много всего сделано, чтобы попытаться её исправить.

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

Для начала давайте представим, что вы сидите за столом и читаете.

If you were presbyopic,

Будь у вас пресбиопия,

it might look a little something like this.

это выглядело бы примерно так.

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

Всё, что ближе, например, журнал, будет расплывчато.

Moving on to solutions.

Перейдём к решениям.

First, reading glasses.

Во-первых, очки для чтения.

These have lenses with a single focal power

В них есть однофокальные линзы,

подобранные так, чтобы находящееся вблизи попадало в фокус.

tuned so that near objects come into focus.

But far objects necessarily go out of focus,

Но удалённые предметы обязательно будут расплываться,

meaning you have to constantly switch back and forth

то есть вам придётся постоянно переключаться,

between wearing and not wearing them.

надевая и снимая очки.

To solve this problem

Для решения этой проблемы

Benjamin Franklin invented what he called "double spectacles."

Бенджамин Франклин изобрёл, как он выражался, «двойные очки».

Today we call those bifocals,

Сегодня мы называем это бифокальными очками.

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

Они позволяют видеть вдали, смотря вверх

and see near when he looked down.

и видеть вблизи, смотря вниз.

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

На сегодняшний день существуют лишённые границы прогрессивные линзы,

by smoothly varying the focal power from top to bottom.

мягко меняющие фокус сверху вниз.

The downside to both of these

Недостаток обоих решений в том,

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

что на любом расстоянии вы теряете часть поля зрения,

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

потому что оно разбито на верхнюю и нижнюю части.

To see why that's a problem,

Чтобы понять суть проблемы,

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

представьте, что спускаетесь вниз по лестнице или ступенькам.

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

Вы глядите вниз под ноги, но всё расплывается.

Why would it be blurry?

Почему расплывается?

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

Вы смотрите вниз, и это часть линз для ближнего видения,

but the next step was past arm's reach,

но делаете шаг на расстояние, превышающее длину вытянутой руки,

which for your eyes counts as far.

что ваши глаза оценивают как даль.

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

Далее, я хочу остановиться на менее частом решении,

реализованном в контактных линзах или в лазерной коррекции зрения.

but comes up in contact lenses or LASIK surgeries,

and it's called monovision.

Оно называется монозрением.

It works by setting up the dominant eye to focus far

Это настройка доминирующего глаза на дальний фокус

and the other eye to focus near.

и другого глаза ― на ближний.

Your brain does the work of intelligently putting together

Ваш мозг выполняет работу по интеллектуальному совмещению

the sharpest parts from each eye's view,

резкостей, полученных от каждого глаза,

but the two eyes see slightly different things,

но каждый глаз видит слегка разные вещи,

and that makes it harder to judge distances binocularly.

и это затрудняет бинокулярную оценку расстояния.

So where does that leave us?

Что же в итоге остаётся?

We've come up with a lot of solutions

Было найдено много решений, но ни одно из них

but none of them quite restore natural refocusing.

не является полной заменой природной смене фокуса.

None of them let you just look at something

Ни одно из них не позволяет сфокусироваться

and expect it to be in focus.

одним лишь взглядом.

But why?

Почему?

Well, to explain that

Для объяснения этого

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

давайте обратимся к анатомии человеческого глаза.

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

Орган зрения, позволяющий фокусироваться на разные расстояния,

is called the crystalline lens.

называется хрусталиком.

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

Окружающие хрусталик мышцы могут менять его форму,

which in turn changes its focusing power.

что, в свою очередь, меняет силу фокусировки.

What happens when someone becomes presbyopic?

Что происходит когда у человека начинается пресбиопия?

It turns out that the crystalline lens stiffens

Оказывается, хрусталик затвердевает до такой степени,

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

что практически уже не меняет форму.

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

Возвращаясь ко всем решениям, перечисленным мною ранее,

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

можно заметить, что у них много общего между собой,

but not with our eyes,

но мало общего с глазами,

and that is that they're all static.

и это обусловлено статичностью решений.

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

Что-то вроде оптического эквивалента пирата на деревянной ноге.

What is the optical equivalent of a modern prosthetic leg?

Что же является оптическим эквивалентом современного протеза?

The last several decades have seen the creation and rapid development

В последние несколько десятилетий были созданы и быстро развиваются

of what are called "focus-tunable lenses."

так называемые «линзы с настраиваемым фокусом».

There are several different types.

Есть несколько видов таких линз:

механически смещающиеся линзы Альвареса,

Mechanically-shifted Alvarez lenses,

deformable liquid lenses

меняющие форму жидкие линзы

and electronically-switched, liquid crystal lenses.

и электронно-переключаемые жидкокристаллические линзы.

Now these have their own trade-offs,

У них есть свои плюсы и минусы,

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

но грех было бы жаловаться на визуальные ощущения.

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

Полнообзорное чёткое зрение достижимо на любом желаемом расстоянии.

OK, great. The lenses we need already exist.

Отлично, нужные нам линзы уже существуют.

Problem solved, right?

Проблема решена, да?

Not so fast.

Не будем забегать вперёд.

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

При использование линз с настраиваемым фокусом есть свои нюансы.

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

Линзы не в курсе, на какое расстояние им нужно сфокусироваться.

What we need are glasses

Нам же нужны очки,

в которых удалённые предметы выглядят чётко при взгляде вдаль,

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

and when you look near,

а близлежащие попадают в фокус вашего зрения

near objects come into focus in your field of view,

при взгляде вблизь,

without you having to think about it.

причём без необходимости об этом задумываться.

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

Последние несколько лет в Стэнфорде я работал

is building that exact intelligence around the lenses.

над созданием именно таких интеллектуальных линз.

Our prototype borrows technology from virtual and augmented reality systems

Наш прототип использует для оценки фокусного расстояния

элементы виртуальной и дополненной реальностей.

to estimate focusing distance.

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

Система отслеживания взгляда позволяет вычислить направление фокусировки глаз.

Using two of these, we can triangulate your gaze direction

С помощью этих измерений

to get a focus estimate.

производится оценка точки фокуса.

Just in case though, to increase reliability,

На всякий случай для большей надёжности

мы ещё добавили датчик расстояния.

we also added a distance sensor.

The sensor is a camera that looks out at the world

Датчик ― это камера, направленная вовне,

которая определяет расстояние до предметов.

and reports distances to objects.

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

Можно опять же использовать направление взгляда

for a second time.

для повторной оценки расстояния.

We then fuse those two distance estimates

Затем мы объединяем обе оценки расстояния

and update the focus-tunable lens power accordingly.

и, соответственно, обновляем силу настраиваемых линз.

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

Следующим шагом было тестирование устройства на людях.

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

Мы привлекли для тестирования и оценки качества устройства

while we measured their performance.

порядка ста человек с пресбиопией.

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

Увиденное сразу убедило нас, что будущее ― за самофокусированием.

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

Участники тестирования чётче видели, быстрее фокусировали взгляд

и полагали, что этот способ фокусирования проще и лучше,

and they thought it was an easier and better focusing experience

чем их текущее приспособление для коррекции.

than their current correction.

To put it simply, when it comes to vision,

Проще говоря, в том, что касается зрения,

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

самофокусирование, в отличие от статичной коррекции, — не компромисс.

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

Но мне бы не хотелось забегать вперёд.

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

Для меня и моих коллег остаётся ещё много работы.

For example, our glasses are a bit --

Например, наши очки немного...

(Laughter)

(Смех)

bulky, maybe?

громоздкие, что ли?

And one reason for this is that we used bulkier components

Одна из причин тому ― используемые громоздкие части,

that are often intended for research use or industrial use.

рассчитанные на исследовательские и промышленные нужды.

Another is that we need to strap everything down

Кроме того, нам приходится много всего на человека нацеплять,

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

ведь пока алгоритмы отслеживания взгляда недостаточно надёжны.

So moving forward,

В дальнейшем,

по мере продвижения от исследований к стартапу,

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

we plan to make future autofocals

мы со временем планируем сделать будущие устройства

eventually look a little bit more like normal glasses.

больше похожими на обычные очки.

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

Для этого предстоит значительно улучшить надёжность

the robustness of our eye-tracking solution.

устройств для отслеживания направления взгляда.

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

Предстоит внедрить меньшие по размеру и более эффективные электронику и линзы.

That said, even with our current prototype,

При этом даже существующие прототипы показали,

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

что сегодняшняя технология линз с настраиваемым фокусом

is capable of outperforming traditional forms of static correction.

способна превзойти традиционные виды статической коррекции зрения.

So it's only a matter of time.

Это лишь вопрос времени.

It's pretty clear that in the near future,

Совершенно ясно, что в ближайшем будущем

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

вместо беспокойства о том, какую пару очков когда использовать,

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

можно будет просто сфокусироваться на более важных делах.

Thank you.

Спасибо.

(Applause)

(Аплодисменты)