Американські інженери створили окуляри, які автоматично фокусуються на предметі, на який дивиться людина. У них встановлені датчики відстані і руху очей, а також лінзи зі змінною фокусною відстанню. Завдяки цьому окуляри постійно відстежують напрямок погляду і підлаштовують фокусну відстань відповідно до відстані до предмета, розповідають розробники в статті, представленій на конференції SIGGRAPH 2018.
Оновлено:у червні 2019 року стаття опублікована в порівняно з оригінальною доповіддю в ній з'явилися випробування окулярів кількома десятками добровольців, більшість з яких схвалили пристрій.
Око людини фокусується на близьких предметах за допомогою циліарного м'яза, який може змінювати кривизну кришталика і тим самим змінювати його оптичні властивості. З віком кришталик стає більш твердим і у людей розвивається пресбіопія - стан, що виражається в складності або нездатності ока фокусуватися на близьких предметах. Зазвичай для компенсації пресбіопії використовують окуляри з однією фокусною відстанню для близьких об'єктів або прогресивні окуляри з фокусною відстанню, що варіюється залежно від області лінзи. Крім того, існують прототипи окулярів зі змінною фокусною відстанню, але його необхідно постійно налаштовувати вручну.
Гордон Вецштайн (Gordon Wetzstein) і його колеги зі Стенфордського університету створили окуляри, які можуть змінювати фокусну відстань лінз автоматично, залежно від того, куди спрямований погляд людини. Інженери використовували в прототипі окулярів комерційно доступні лінзи зі змінною фокусною відстанню. У такій лінзі знаходиться рідина, яка може змінювати форму під дією докладеної напруги. За рахунок цього можна змінювати кривизну лінзи і її фокусну відстань. Діапазон зміни оптичної сили лінзи становить чотири діоптрії.
Інженери обладнали окуляри системою автофокусування, що складається з камери глибини і двох камер для відстеження положення очей. Камера у верхній частині окулярів у реальному часі створює карту глибини, що відображає відстань до різних об'єктів. Одночасно з цим датчики руху очей збирають дані про напрямок погляду, після чого алгоритм накладає координати точки погляду на карту глибини. На основі цих даних алгоритм змінює фокусну відстань лінз відповідно до відстані до предмета інтересу.
Окуляри встигають вирахувати напрямок погляду і сфокусувати лінзу за 150 мілісекунд. Розробники зазначають, що окуляри потребують менше часу на звикання до них, ніж звичайні чи прогресивні окуляри.
Інженери не вперше створюють електронні окуляри для допомоги людям з порушеннями зору. Наприклад, навесні розробники з Нової Зеландії та Японії представили прототип окулярів доповненої реальності, що компенсують дальтонізм. Вони в реальному часі аналізують поле зору користувача і накладають на деякі області зображення зі зміненими кольорами.