Исследователи разрабатывают компьютерные алгоритмы для компенсации нарушения зрения человека и создают дисплеи с коррекцией зрения, которые позволяют пользователям четко видеть текст и изображения без очков или контактных линз. Технология потенциально может помочь сотням миллионов людей, которым в настоящее время нужны корректирующие линзы, для использования своих смартфонов, планшетов и компьютеров. Одной из распространенных проблем, например, является пресбиопия, вид дальнозоркости, при которой способность фокусироваться на близлежащих объектах постепенно снижается по мере того, как стареющие линзы глаз теряют эластичность.
Что еще более важно, дисплеи могут однажды помочь людям с более сложными проблемами зрения, известными как аберрации высокого порядка, которые нельзя исправить с помощью очков, сказал Брайан Барски, профессор информатики и зрения в Калифорнийском университете в Беркли и аффилированный профессор оптометрии.
«Сейчас мы живем в мире, где дисплеи повсеместны, а возможность взаимодействия с дисплеями считается само собой разумеющимся», — сказал Барский, возглавляющий этот проект. «Люди с аберрациями более высокого порядка часто имеют неправильную форму роговицы, и эта неправильная форма очень затрудняет получение контактной линзы, которая подходит. В некоторых случаях это может быть препятствием для удержания определенных рабочих мест, потому что многим работникам необходимо смотреть на экран как часть своей работы.
Это исследование может изменить их жизнь, и я увлечен этим потенциалом."
Использование вычислений для исправления зрения
Исследователи Калифорнийского университета в Беркли объединились с Гордоном Ветцштейном и Рамешем Раскаром, коллегами из Массачусетского технологического института, для разработки своего последнего прототипа дисплея с коррекцией зрения.
Установка добавляет к дисплею iPod напечатанный экран-торец, зажатый между двумя слоями прозрачного пластика, для повышения резкости изображения. Крошечные отверстия имеют размер 75 микрометров и расположены на расстоянии 390 микрометров друг от друга.
Исследовательская группа представит этот вычислительный дисплей светового поля в августе.
12 на Международной конференции и выставке компьютерной графики и интерактивных методов, или SIGGRAPH, в Ванкувере, Канада.
«Значение этого проекта состоит в том, что вместо того, чтобы полагаться на оптику для исправления вашего зрения, мы используем вычисления», — сказал ведущий автор Фу-Чунг Хуанг, который работал над этим проектом в рамках своей докторской диссертации по информатике.D. диссертация в Калифорнийском университете в Беркли. "Это совершенно другой класс коррекции, и он ненавязчивый."
Алгоритм, разработанный в Калифорнийском университете в Беркли, работает, регулируя интенсивность каждого направления света, который исходит от одного пикселя изображения, в зависимости от конкретного нарушения зрения пользователя. В процессе, называемом деконволюцией, свет проходит через массив точечных отверстий таким образом, что пользователь будет воспринимать резкое изображение.
«Наша техника искажает изображение таким образом, что, когда предполагаемый пользователь смотрит на экран, изображение будет казаться четким для этого конкретного зрителя», — сказал Барски. "Но если бы кто-то другой посмотрел на изображение, оно бы выглядело плохо."
В эксперименте исследователи отображали изображения, которые казались размытыми для камеры, которая была настроена для имитации дальнозоркого человека. При использовании нового прототипа дисплея размытые изображения выглядели резкими через объектив камеры.
Этот последний подход улучшает более ранние версии дисплеев с коррекцией зрения, которые приводили к получению низкоконтрастных изображений. Новый дисплей сочетает в себе оптику светового поля с новыми алгоритмами.
Хуанг, сейчас инженер-программист в Microsoft Corp. в Сиэтле отметили, что экспериментальный прототип можно легко превратить в тонкую защитную пленку для экрана, и что постоянное совершенствование технологии отслеживания взгляда упростит адаптацию дисплеев к положению головы пользователя.
«В будущем мы также надеемся расширить это приложение для многосторонней коррекции на общем дисплее, чтобы пользователи с разными проблемами зрения могли просматривать один и тот же экран и видеть четкое изображение», — сказал Хуанг.
Национальный научный фонд поддержал эту работу.
Видео: http: // www.YouTube.com / watch?v = 6V2x3nLQdA0