Autofokusirajuće naočale budućnosti

Kako starite, gubite mogućnost refokusiranja očiju -- fenomen star od pamtivijeka -- što dovodi do oslanjanja na naočale, leće i skidanje dioptrije laserom. Inženjer elektrotehnike Nitish Padmanaban nudi pogled na inovativne tehnologije koje su istinski odmor za umorne oči: dinamične, autofokusirajuće leće koje prate vaš pogled i podešavaju se na ono što vidite, i daleko i blizu.

Svatko od nas će izgubiti

ili je već izgubio nešto
što nam je potrebno svaki dan.

Naravno, govorim o ključevima.

(Smijeh)

Šalim se.

O čemu zbilja želim razgovarati je
jedno od naših najvažnijih osjetila: vid.

Svaki dan izgubimo malo naše sposobnosti

refokusiranja očiju

dok ih više ne možemo uopće refokusirati.

Ovo stanje zovemo prezbiopija,

prezbiopija utječe na dvije milijarde
ljudi diljem svijeta.

Točno, rekao sam dvije milijarde.

Ako niste čuli za prezbiopiju

i pitate se,
"Gdje su te dvije milijarde ljudi?",

evo naznake prije
nego što prijeđem na detalje.

To je razlog zašto ljudi nose
naočale za čitanje ili bifokalne leće.

Započet ću opisom
gubitka sposobnosti refokusiranja

koji dovodi do prezbiopije.

Kao novorođenče, mogli ste fokusirati vid

do blizine od šest i pol centimetara,

ako ste htjeli.

Do sredine 20-tih, ostalo vam je
oko pola te moći fokusiranja.

Oko desetak centimetara,

no dovoljno blizu
da nikada ne primjetite razliku.

Do kasnih 40-tih, pak,

najbliže što ste mogli fokusirati
vid je oko 25 centimetara,

možda čak i dalje.

Gubici moći fokusiranja
dalje od ove točke započinju

utjecati na obavljanje zadataka
na blizinu, poput čitanja,

i do trenutka kada napunite 60,

ništa unutar radijusa od
1 metra više nije bistro.

Trenutno neki od vas vjerojatno misle,

to zvuči loše, ali on misli "vama"
u prenesenom smislu,

samo na ljude koji će zapravo
završiti s prezbiopijom.

Ali ne, kada kažem vi,
doslovno mislim da svaki od vas

će prije ili kasnije imati prezbiopiju,
ako je već nemate.

To zvuči pomalo zabrinjavajuće.

Želim vas podsjetiti da je prezbiopija
bila uz nas cijelu ljudsku povijest

i napravili smo puno raznih stvari
da je pokušamo popraviti.

Pa za početak, hajdemo zamisliti
da sjedite za stolom i čitate.

Ako jeste prezbiopični,

to bi moglo izgledati ovako:

bilo što blizu, poput časopisa,
bilo bi mutno.

Prijeđimo na rješenja.

Prvo, naočale za čitanje.

Imaju leće s jednostrukom moći fokusiranja

podešene tako da bliski objekti
dođu u fokus.

Ali, objekti koji su daleko neminovno
izađu iz fokusa,

znači da stalno morate mijenjati

između nošenja i nenošenja naočala.

Nastojeći riješiti ovaj problem,

Benjamin Franklin je izumio ono
što je nazvao "dvostruke naočale".

Danas ih zovemo bifokalne naočale,

i te naočale su mu dozvolile
da vidi na daljinu kada pogleda prema gore

i vidi na blizinu kada je gledao dolje.

Danas imamo i progresivne leće
koje nas rješavaju linije

tako da glatko prebacuju
moć fokusiranja između gore i dolje.

Loša strana obaju

je da izgubite polje vida
na bilo kojoj daljini,

zato jer se ovako razdvaja
od vrha prema dnu.

Da vidite zašto je to problem,

zamislite da se spuštate niz
ljestve ili stepenice.

Pogledate dolje da vidite
gdje stajete, ali sve je mutno.

Zašto bi bilo mutno?

Pa, pogledate dolje
i to je bliski dio leće,

ali je sljedeća stepenica
dalje nego dužina ruke,

što za vaše oči znači da je daleko.

Sljedeće rješenje koje vam hoću
pokazati je manje uobičajeno

ali se pojavljuje u kontaktnim lećama
ili laserskim korekcijama vida,

i zove se monovizija.

Monovizija radi tako da namjesti
dominantno oko da se fokusira na daljinu,

a drugo oko se fokusira na blizinu.

Vaš mozak inteligentno obavi sastavljanje

najoštrijih dijelova iz oba oka,

ali ta dva oka vide stvari malo drugačije,

a to otežave binokularnu
procjenu udaljenosti.

I kamo nas to dovodi?

Našli smo puno rješenja

ali nijedno od njih vam sasvim ne vrati
prirodno refokusiranje.

Niti jedno od njih vam ne dozvoljava
da samo gledate nešto

i očekujete da bude u fokusu.

Ali zašto?

Pa, da bismo to objasnili,

morat ćemo pogledati
anatomiju ljudskog oka.

Dio oka koji nam dopušta da
refokusiramo pogled na različite daljine

zove se kristalna leća.

Mišići oko leće
mogu deformirati leću u razne oblike,

koja zauzvrat promijeni
sposobnost fokusiranja.

Što se dogodi kada netko
postane prezbiopičan?

Ispada da se kristalna leća stvrdne

do točke gdje uopće više
ne može mijenjati oblik.

Sada, razmišljajući unatrag
o svim rješenjima koja sam naveo,

vidljivo je da sva imaju nešto zajedničko,

ali ne s našim očima,

to je da su sva statična.

To je optički ekvivalent
gusara s drvenom nogom.

Što je optički ekvivalent
moderne prostetičke noge?

Zadnjih nekoliko desetljeća vidjeli smo
pojavu i brzi napredak

izuma zvanog "leće prilagodljivog fokusa."

Ima nekoliko različitih tipova.

Mehanički pomaknute Alvarez leće,

deformirajuće tekuće leće

i elektronički promjenjive,
tekuće kristalne leće.

Sada, sve ove rade neke kompromise,

ali ono na čemu ne štede
je vizualni doživljaj.

Vid preko cijelog vidnog polja
koji je oštar na bilo kojoj daljini.

Ok, super. Leće koje
nam trebaju već postoje.

Problem riješen, nije li tako?

Ne tako brzo.

Leće s podesivim fokusom dodatno
kompliciraju ovu jednadžbu.

Ove leće nemaju način znati na
koju daljinu bi se trebale fokusirati.

Što nam treba su naočale

koje, kad gledate u daljinu,
izoštre udaljene predmete,

a kada gledate blizu,

stvari u blizini se fokusiraju
u vidnom polju,

bez razmišljanja.

Na čemu ja radim ovih nekoliko
prošlih godina na Stanfordu

je gradeći tu inteligenciju oko leća.

Naš prototip koristi tehnologiju
virtualne i uvećane stvarnosti

da procijeni daljinu fokusiranja.

Imamo pratitelja kretanja očiju koji može
odrediti u kojem smjeru su oči fokusirane.

Koristeći ovo dvoje, možemo
odrediti točke smjera pogleda

kako bismo dobili procjenu fokusa.

Za svaki slučaj,
kako bismo povećali pouzdanost,

dodali smo senzor daljine.

Senzor je kamera koja gleda svijet

i određuje udaljenosti do predmeta.

Opet možemo koristiti smjer pogleda
kako bismo dobili procjenu udaljenosti

po drugi put.

Onda spojimo te dve procjene daljine

i unaprijedimo moć usklađivanja
fokusa leće u skladu s njima.

Sljedeći korak za nas bio je
testirati izum na ljudima.

Imali smo oko 100 ljudi s prezbiopijom
i dali im ovu napravu na testiranje

dok smo mi mjerili njezin učinak.

Rezultat nas je uvjerio da su
autofokusirajuće naočale budućnost.

Naši sudionici mogli su vidjeti bistrije,
fokusirati brže,

i mislili su da je to bilo jedno lakše
i bolje iskustvo fokusiranja

nego što pruža njihovo trenutno pomagalo.

Da pojednostavimo, kada dođemo do vida,

autofokusirajuće naočale ne rade
kompromise koje statična rješenja rade.

Ali ne želim brzati.

Ostalo je još puno posla
za mene i moje kolege.

Na primjer, naše naočale su malo --

(Smijeh)

nezgrapne, možda?

Jedan od razloga je što smo koristili
masivnije komponente

koje se inače koriste u
istraživačke ili industrijske svrhe.

Dodatni razlog je što smo morali
sve držati na mjestu

zato jer trenutni algoritmi za praćenje
očiju nemaju robusnost koju trebamo.

Nastavno tome,

dok napredujemo od istraživanja
prema primjeni,

planiramo napraviti
autofokusirajuće naočale

koje će izgledati kao normalne naočale.

Da bi se to dogodilo,
moramo znatno poboljšati

nezgrapnost našeg rješenja
za praćenje vida.

Morati ćemo ugraditi manje i
efikasnije leće i elektroniku.

No čak i s našim trenutačnim prototipom,

pokazali smo da današnja tehnologija
leća s prilagodljivim fokusom

može nadjačati
tradicionalna pomagala za statičnu korekciju.

Samo je pitanje vremena.

Jasno je da ćemo u bliskoj budućnosti,

umjesto brige o tome
koji par naočala nositi, i kada,

moći se fokusirati na važne stvari.

Hvala.

(Pljesak)