A jövő autofókuszáló olvasószemüvegei

Ahogyan idősödünk, szemünk fokozatosan elveszíti az újrafókuszálás képességét, és ez az emberiséggel egyidős jelenség ahhoz vezet, hogy végül bifokálisokra, kontaktlencsékre és olyan eljárásokra szorulunk, mint például a LASIK-műtét. Nitish Padmanaban villamosmérnök betekintést nyújt a legújabb technológiába, mely valóban szemet gyönyörködtető látvány: dinamikus, autofókuszáló lencsék, melyek követik a tekintetünket, és igazodnak ahhoz, amit látunk, közel és távol egyaránt.

Mindannyian el fogunk veszíteni,

vagy már el is veszítettünk valamit,
amire minden egyes nap támaszkodunk.

Természetesen a kulcsainkról beszélek.

(Nevetés)

Csak viccelek.

Amiről valójában beszélni szeretnék,
az egyik legfontosabb érzékünk: a látás.

Mindennap veszítünk egy kicsit
azon képességünkből,

hogy újrafókuszáljuk a szemünket,

míg végül már egyáltalán
nem tudunk újrafókuszálni.

Ezt az állapotot hívjuk presbyopiának,

és ez világszerte
kétmilliárd embert érint.

Bizony, milliárdot mondtam.

Ha nem hallottak a presbyopiáról,

és tűnődnek:
,,Hol van ez a kétmilliárd ember?",

itt egy kis segítség,
mielőtt belemennék a részletekbe.

Ezért hordanak az emberek
olvasó- vagy bifokális szemüveget.

Először ismertetni fogom az újrafókuszálás
képességének elvesztését,

ami a presbyopiához vezet.

Újszülöttként képesek

hat és fél cm közelre is fókuszálni,

ha akarnak.

Húszas éveik közepére kb. feleakkorára
csökken ez a fókuszálóképesség.

Olyan 10 cm-re, még elég közelre,

hogy ne vegyék észre a különbséget.

Negyvenes éveik végére

a legkisebb fókusztávolság kb. 25 cm,

talán még ennél is nagyobb.

E ponton túl
a fókuszálóképesség csökkenése

kihat a közellátást igénylő
feladatokra, pl. az olvasásra,

és mire hatvanévesek lesznek,

egy méteres sugáron belül
semmi sem tiszta.

Most önök közül néhányan
valószínűleg arra gondolnak,

hogy ez rosszul hangzik,
de a megszólítás bizonyára jelképes,

csak azokról van szó,
akik ténylegesen presbyopiások lesznek.

Viszont mikor azt mondom, önök,
szó szerint úgy értem,

hogy mindannyian presbyopiások
lesznek egyszer, ha még nem azok.

Ez kissé nyugtalanítóan hangzik.

Emlékeztetném önöket, hogy a presbyopia
egész történelmünk során velünk volt,

és sokat tettünk annak érdekében,
hogy megpróbáljunk javítani ezen.

Kezdetnek képzeljük el,
hogy egy asztalnál ülnek és olvasnak.

Ha presbyopiások lennének,

akkor az valahogy így nézne ki.

Minden, ami közel van,
mint a magazin, elmosódik.

Lássuk a megoldásokat.

Az első az olvasószemüveg.

Ezekben fókuszáló lencsék vannak,

a közeli tárgyak esnek fókuszba.

A távoli tárgyak viszont
szükségszerűen kikerülnek a fókuszból,

ezért állandóan váltogatni kell

a szemüveggel
és a szabad szemmel nézés között.

A probléma orvoslása érdekében

Benjamin Franklin megalkotta –
ahogy ő nevezte – a ,,dupla szemüveget".

Ma ezeket hívjuk bifokálisoknak,

ezekkel messzire lehet látni,
mikor felfelé nézünk,

és közelre, amikor lefelé.

Ma is vannak progresszív lencsék,
melyek határvonal nélkül,

finoman változtatják a fókuszerőt
fentről lefelé haladva.

Mindkettő hátránya,

hogy bármilyen távolságban
elvész a látótér egy része,

mivel szétválik
fentről lefelé, valahogy így.

Hogy lássák, mi a probléma,

képzeljék el, hogy egy létrán
vagy lépcsőn mennek lefelé.

Lenéznek, hogy megtalálják a fokot,
de minden homályos.

Miért homályos?

Lenéznek, és ez a közellátó
része a lencsének,

de a következő lépés
kartávolságon túl van,

ami a szemüknek már távoli.

A következő megoldás kevésbé általános,

de felmerül kontaktlencséknél
vagy LASIK-műtéteknél,

ez a monovision.

Beállítja, hogy a domináns szem
távolra fókuszáljon,

a másik szem pedig közelre.

Az agyuk értelmesen összeilleszti

mindkét szem látómezejének
legélesebb pontjait,

de a két szem kissé eltérő dolgokat lát,

és binokulárisan nehezebb
megítélni a távolságot.

Mit tehetünk tehát?

Sok ötlettel álltunk elő,

de egyik sem állítja helyre
az újrafókuszálást.

Egyikkel sem tudnak ránézni valamire,

és elvárni, hogy fókuszban legyen.

De miért?

Hogy magyarázatot adhassunk erre,

vessünk egy pillantást
az emberi szem anatómiájára.

A szemünknek azon részét,
mely lehetővé teszi az újrafókuszálást,

szemlencsének hívjuk.

Izmok veszik körbe a lencsét, melyekkel
különböző alakok felvételére képes,

és megváltozik a fókuszerő.

Mi történik, mikor valaki
presbyopiás lesz?

A lencse olyan mértékben válik merevvé,

hogy többé már nem változik az alakja.

Ha visszagondolunk
a korábban felsorolt megoldásokra,

láthatjuk, hogy mindegyik
hasonlít egyvalamiben a többihez,

de a szemünkhöz nem,

azaz, hogy mindegyik statikus.

Ez a falábú kalóz optikai megfelelője.

Mi a műláb optikai megfelelője?

Az utolsó néhány évtizedben
megalkották és továbbfejlesztették

az úgynevezett ,,fókuszhangoló lencséket".

Számos különböző típusuk van.

Mechanikusan elmozduló Alvarez-lencsék,

deformálható folyékony lencsék

és elektronikusan működő,
folyékony kristálylencsék.

Ezeknek megvan a saját trükkje,

de nem fukarkodnak a vizuális élménnyel.

Teljes látómezejű látás,
ami bármely távolságban éles.

Jól van. A szükséges lencsék már léteznek.

Probléma megoldva, igaz?

Nem egészen.

A fókuszhangoló lencsék
kicsit bonyolultabbá teszik az egyenletet.

A lencséknek fogalma sincs,
milyen közelre kell fókuszálniuk.

Olyan szemüvegekre van szükségünk,

melyekben, ha messzire néznek,
a távoli tárgyak élesek,

majd mikor közelre néznek,

a közeli tárgyak kerülnek fókuszba
a látóterükben,

anélkül, hogy gondolkodni kellene ezen.

Azon dolgoztam
az utóbbi pár évben a Stanfordon,

hogy pont ezt az intelligenciát
érjem el a lencsékkel.

Prototípusunk a virtuális és kiterjesztett
valóságrendszer technológiáját használja

a fókusztávolság megállapítására.

Van egy szemkövetőnk, ami megmondja,
melyik irányba fókuszál a szemünk.

Ezt a kettőt használva
háromszögelhetjük a tekintetük irányát,

hogy legyen egy fókuszbecslésünk.

Csak hogy még megbízhatóbbá tegyük,

egy távolságérzékelőt is adtunk hozzá.

Az érzékelő egy külvilágra néző kamera,

mely közvetíti a tárgyak távolságát.

Felhasználhatjuk újra a tekintet irányát
a távolság becslésére

másodszor is.

Majd egyesítjük
ezt a két távolságbecslést,

és e szerint frissítjük
a fókuszhangoló lencse optikai erejét.

Következő lépésként
valódi embereken teszteltük az eszközt.

Összegyűjtöttünk kb. száz prebyopiást,
akik tesztelték az eszközt,

miközben mértük a teljesítményüket.

Amit láttunk, az meggyőzött minket,
hogy az autofokálisoké a jövő.

A résztvevőink tisztábban láttak,
gyorsabban tudtak fókuszálni,

és úgy vélték, hogy könnyebb
és jobb fókuszáló élmény,

mint jelenlegi korrekciójuk.

Leegyszerűsítve, ha a látásról van szó,

az autofokálisok nem alkusznak meg,
mint a mai statikus korrigálók.

De nem akarok ennyire előreszaladni.

A kollégáimra és rám még sok munka vár.

Például a szemüvegeink egy kissé –

(Nevetés)

méretesek talán?

Ennek egyik oka az, hogy méretesebb
alkatrészeket használtunk,

melyeket sokszor szánnak kutatásra
vagy ipari használatra.

A másik, hogy mindent rögzítenünk kell,

mivel a jelenlegi szemkövető algoritmusok
nem rendelkeznek a szükséges erővel.

Tehát előre tekintve,

ahogy haladunk a kutatástól
a gyártás felé,

olyan jövőbeli autofokálisok
készítését tervezzük,

melyek már jobban hasonlítanak
a normális szemüvegekhez.

Hogy ez megvalósulhasson,
jelentősen javítanunk kell

a szemkövető megoldásunk erősségén.

Továbbá kisebb, hatékonyabb elektronikát
és lencséket kell beépítenünk.

Mégis, még a jelenleg mutatott
prototípusunkkal is,

a mai fókuszhangoló lencsetechnológia

felül tudja múlni a hagyományos,
statikus korrekciót.

Szóval, ez csak idő kérdése.

Teljesen világos, hogy a közeljövőben
ahelyett, hogy azon agyalnánk,

melyik szemüveget használjuk és mikor,

fókuszálhatunk egyszerűen
csak a fontos dolgokra.

Köszönöm.

(Taps)