Очки для чтения будут самофокусируемыми

С возрастом вы постепенно теряете способность фокусировать своё зрение ― феномен старый, как само человечество. Приходится полагаться на бифокальные очки, линзы или процедуры лазерной коррекции зрения. Инженер Нитиш Падманабан даёт краткий обзор новейших технологий настоящей отраде для больных глаз — динамичных, самофокусирующихся линзах, отслеживающих направление вашего взгляда и адаптирующих его к тому, что вы видите, как вблизи, так и вдали.

Каждый из нас потеряет

или уже потерял нечто,
на что ежедневно полагается.

Я, конечно, имею в виду связку ключей.

(Смех)

Шучу.

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

Ежедневно каждый из нас
понемногу утрачивает свою способность

перефокусировать глаза,

вплоть до полной её потери.

Мы называем это заболевание пресбиопией,

и оно поражает два миллиарда
человек по всем миру.

Я не оговорился, миллиарда.

Если вы не знаете о пресбиопии

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

вот подсказка, пока
я не углубился в детали:

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

Я начну с описания потери
способности перефокусироваться,

приводящей к пресбиопии.

При рождении вы могли сфокусироваться,

при желании,

на 6,5 см вблизи.

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

порядка 10 см,

но разница невелика,
поэтому вы её не замечаете.

Однако, ближе к 50 годам

вы можете сфокусироваться только на 25 см,

возможно даже дальше.

Потеря способности фокусироваться
на большем расстоянии

начинает сказываться
на занятиях вроде чтения,

и к 60 годам

всё становится расплывчатым
для вас в радиусе метра.

Возможно, сейчас некоторые из вас думают:

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

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

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

когда-нибудь начнётся пресбиопия,
если уже не началась.

Звучит несколько тревожно.

Напомню, что пресбиопия существует
на протяжении всей истории человечества,

и было много всего сделано,
чтобы попытаться её исправить.

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

Будь у вас пресбиопия,

это выглядело бы примерно так.

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

Перейдём к решениям.

Во-первых, очки для чтения.

В них есть однофокальные линзы,

подобранные так, чтобы находящееся
вблизи попадало в фокус.

Но удалённые предметы
обязательно будут расплываться,

то есть вам придётся
постоянно переключаться,

надевая и снимая очки.

Для решения этой проблемы

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

Сегодня мы называем это
бифокальными очками.

Они позволяют видеть вдали, смотря вверх

и видеть вблизи, смотря вниз.

На сегодняшний день существуют
лишённые границы прогрессивные линзы,

мягко меняющие фокус сверху вниз.

Недостаток обоих решений в том,

что на любом расстоянии
вы теряете часть поля зрения,

потому что оно разбито
на верхнюю и нижнюю части.

Чтобы понять суть проблемы,

представьте, что спускаетесь вниз
по лестнице или ступенькам.

Вы глядите вниз под ноги,
но всё расплывается.

Почему расплывается?

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

но делаете шаг на расстояние,
превышающее длину вытянутой руки,

что ваши глаза оценивают как даль.

Далее, я хочу остановиться
на менее частом решении,

реализованном в контактных линзах
или в лазерной коррекции зрения.

Оно называется монозрением.

Это настройка доминирующего
глаза на дальний фокус

и другого глаза ― на ближний.

Ваш мозг выполняет работу
по интеллектуальному совмещению

резкостей, полученных от каждого глаза,

но каждый глаз видит слегка разные вещи,

и это затрудняет
бинокулярную оценку расстояния.

Что же в итоге остаётся?

Было найдено много решений,
но ни одно из них

не является полной заменой
природной смене фокуса.

Ни одно из них
не позволяет сфокусироваться

одним лишь взглядом.

Почему?

Для объяснения этого

давайте обратимся к анатомии
человеческого глаза.

Орган зрения, позволяющий
фокусироваться на разные расстояния,

называется хрусталиком.

Окружающие хрусталик мышцы
могут менять его форму,

что, в свою очередь,
меняет силу фокусировки.

Что происходит когда у человека
начинается пресбиопия?

Оказывается, хрусталик
затвердевает до такой степени,

что практически уже не меняет форму.

Возвращаясь ко всем решениям,
перечисленным мною ранее,

можно заметить, что у них
много общего между собой,

но мало общего с глазами,

и это обусловлено статичностью решений.

Что-то вроде оптического эквивалента
пирата на деревянной ноге.

Что же является оптическим
эквивалентом современного протеза?

В последние несколько десятилетий
были созданы и быстро развиваются

так называемые
«линзы с настраиваемым фокусом».

Есть несколько видов таких линз:

механически смещающиеся линзы Альвареса,

меняющие форму жидкие линзы

и электронно-переключаемые
жидкокристаллические линзы.

У них есть свои плюсы и минусы,

но грех было бы жаловаться
на визуальные ощущения.

Полнообзорное чёткое зрение достижимо
на любом желаемом расстоянии.

Отлично, нужные нам линзы уже существуют.

Проблема решена, да?

Не будем забегать вперёд.

При использование линз
с настраиваемым фокусом есть свои нюансы.

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

Нам же нужны очки,

в которых удалённые предметы
выглядят чётко при взгляде вдаль,

а близлежащие попадают
в фокус вашего зрения

при взгляде вблизь,

причём без необходимости
об этом задумываться.

Последние несколько лет
в Стэнфорде я работал

над созданием именно таких
интеллектуальных линз.

Наш прототип использует
для оценки фокусного расстояния

элементы виртуальной
и дополненной реальностей.

Система отслеживания взгляда позволяет
вычислить направление фокусировки глаз.

С помощью этих измерений

производится оценка точки фокуса.

На всякий случай для большей надёжности

мы ещё добавили датчик расстояния.

Датчик ― это камера, направленная вовне,

которая определяет
расстояние до предметов.

Можно опять же использовать
направление взгляда

для повторной оценки расстояния.

Затем мы объединяем обе оценки расстояния

и, соответственно, обновляем
силу настраиваемых линз.

Следующим шагом было
тестирование устройства на людях.

Мы привлекли для тестирования
и оценки качества устройства

порядка ста человек с пресбиопией.

Увиденное сразу убедило нас,
что будущее ― за самофокусированием.

Участники тестирования чётче видели,
быстрее фокусировали взгляд

и полагали, что этот способ
фокусирования проще и лучше,

чем их текущее
приспособление для коррекции.

Проще говоря, в том,
что касается зрения,

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

Но мне бы не хотелось забегать вперёд.

Для меня и моих коллег
остаётся ещё много работы.

Например, наши очки немного...

(Смех)

громоздкие, что ли?

Одна из причин тому ―
используемые громоздкие части,

рассчитанные на исследовательские
и промышленные нужды.

Кроме того, нам приходится
много всего на человека нацеплять,

ведь пока алгоритмы отслеживания
взгляда недостаточно надёжны.

В дальнейшем,

по мере продвижения
от исследований к стартапу,

мы со временем планируем
сделать будущие устройства

больше похожими на обычные очки.

Для этого предстоит
значительно улучшить надёжность

устройств для отслеживания
направления взгляда.

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

При этом даже существующие
прототипы показали,

что сегодняшняя технология
линз с настраиваемым фокусом

способна превзойти традиционные
виды статической коррекции зрения.

Это лишь вопрос времени.

Совершенно ясно, что в ближайшем будущем

вместо беспокойства о том,
какую пару очков когда использовать,

можно будет просто сфокусироваться
на более важных делах.

Спасибо.

(Аплодисменты)