Met het ouder worden komt een verslechterend gezichtsvermogen. Op SIGGRAPH 2018, deelnemers krijgen de kans om een ​​nieuw computersysteem te testen dat de natuurlijke manier waarop het menselijk oog de focus corrigeert, effectief nabootst, met name bij het bekijken van objecten die dichterbij zijn in plaats van verder weg.

Dit specifieke onvermogen om duidelijk te focussen op nabije objecten wordt presbyopie genoemd, en iedereen kan een verschillende mate van dit probleem hebben naarmate ze ouder worden. Een team van onderzoekers van Stanford University heeft een systeem ontwikkeld dat dit mechanisme automatisch corrigeert. Nagesynchroniseerde autofocale lenzen, het systeem bootst extern de natuurlijke accommodatiereactie van het oog na door gegevens van eye-trackers en een dieptesensor te combineren, en stuurt vervolgens automatisch scherpstelbare lenzen aan. Hoewel er verschillende opties voor zichtcorrectie zijn om dit probleem aan te pakken, de meeste oplossingen, daten, schieten tekort om gebruikers de natuurlijke zichtkwaliteit van hun jeugd te bieden.

"Veel presbyopen hebben tijd gehad om aan hun correcties te wennen, door progressieve lenzen, monovisie, enzovoort., maar ze brachten nog steeds het grootste deel van hun leven door met het kunnen heroriënteren van hun ogen, " zegt Nitish Padmanaban, hoofdauteur van de studie en elektrotechniek Ph.D. kandidaat bij Stanford. "We willen die ervaring herstellen."

Padmanaban en medewerkers, waaronder Robert Konrad, doctoraat kandidaat bij Stanford, en Gordon Wetzstein, assistent-professor elektrotechniek en computerwetenschappen aan Stanford, zal Autofocals demonstreren op SIGGRAPH 2018, gehouden van 12-16 augustus in Vancouver, Brits-Columbia. De jaarlijkse conferentie en tentoonstelling toont 's werelds toonaangevende professionals, academici, en creatieve geesten in de voorhoede van computergraphics en interactieve technieken.

Voortbouwend op eerdere vorderingen op het gebied van geautomatiseerde zichtcorrectie, De scherpstelbare brillen voor presbyopiecorrectie van Autofocals bevatten eye-trackers en een dieptecamera met een sensorfusie-algoritme dat is ontworpen om beide samen en effectief te gebruiken in één compleet systeem.

Het team evalueerde Autofocals bij 24 gebruikers, leeftijden 51 tot 81, over een reeks visuele prestatietaken:gezichtsscherpte (scherpte van het gezichtsvermogen), contrastgevoeligheid, en letterafstemming. In deze inleidende studie gebruikers ervoeren een betere gezichtsscherpte op kortere afstanden in vergelijking met monovisie en multifocale lenzen, terwijl de gezichtsscherpte van 20/20 op geen enkele afstand wordt opgeofferd. Monovisie is het gebruik van één contactlens die alleen het zicht op afstand in één oog corrigeert, en een andere lens die alleen dichtbij zicht in het andere oog corrigeert. Progressieve lenzen zijn populaire brillenglazen die focuscorrectie bieden bij verschillende sterktes en afstanden. Voorlopige resultaten gaven ook aan dat gebruikers geen aanzienlijk verschil ervoeren met betrekking tot contrastgevoeligheid en letterafstemming, en de meerderheid vond dat het prototype effectiever werkte dan hun eigen corrigerende lenzen.

"Hoewel de technologie nog in de kinderschoenen staat, verschillende presbyopen die ons systeem hebben geprobeerd, wilden echt een werkende versie voor zichzelf hebben, " merkt Padmanaban op. "Visie is zo'n belangrijk zintuig voor ons allemaal dat elke verbetering voor veel telt in termen van kwaliteit van leven."

Tijdens de SIGGRAPH-demo, degenen die lijden aan presbyopie zullen aan de slag gaan door de eye-trackers op het Autofocals-apparaat te kalibreren, waarna ze gewoon rond moeten kunnen kijken en verschillende objecten automatisch in beeld moeten komen. Voor jongere deelnemers, een aparte focus-afstembare lens zal voor hen beschikbaar worden gesteld, zodat ze uit de eerste hand een idee kunnen krijgen van het probleem dat Autofocals probeert aan te pakken.

Bij toekomstig werk, de onderzoekers zouden kunnen onderzoeken om de eye-tracking-component te verbeteren; specifiek, dieper graven in het ontwikkelen van een kalibratievrije of kalibratie-on-the-fly eye-tracking-mogelijkheid. De huidige gebruikerservaring houdt nu in dat de eye-trackers moeten worden gekalibreerd telkens wanneer het apparaat wordt gedragen of wanneer ze van het gezicht van de drager glijden, bijvoorbeeld. Andere verbeteringen kunnen worden aangebracht aan het apparaat zelf, met betrekking tot ontwerpesthetiek en praktisch gebruik.

"Je zou je kunnen voorstellen dat naarmate deze technologie verbetert, " voegt Padmanaban toe, "je zou je hele leven een enkele bril kunnen hebben."