屏幕現在圍繞著我們每個人的生活,但是你真的了解屏幕對你的眼睛所做的一切嗎?
學過物理的小夥伴都會知道,在稜鏡的折射下,自然的太陽快可以被分為七色的光(大自然中彩虹也就這個原理),每種光都有著不同的光譜特徵(我們通常用核心的光波的波長來描述波長範圍比較集中的光譜,如通信中長程雷射發射器的1550nm;自然光分布在各個不同的波段)。自然及中的物體呈現出不同的顏色只是物體表面對不同波長的光的吸收和反射不一致(有些波段的被物體吸收了,於是就呈現出缺失這個波段的光所呈現的顏色),人員看到的物體就是通過反射揮著透射之後的光線的顏色。
舉例來說,之所以西紅柿看來了紅彤彤的,就是因為西紅柿表面吸收了除紅色譜系範圍內大部分光譜,只保留了紅色譜系的光進行了高效能的發射,所以我們看到的西紅柿才是紅色。
人類為了實現自然色彩的還原,在顯示器的領域進行了很多年的探索。當今電子產品(手機/電腦/電視)上最常見的就是LCD和OLED兩種解決方案。無論採用何種的方式,其最後的光源都是LED發光器件。目前LED所發出的光,藍光譜系的範圍內的強度都偏高。
乍一看也沒啥!天空和大海也是藍的,屏幕藍點也沒啥嚴重的吧?我只能說,你看大海和看手機的時長和距離一定是不一樣的。早在1976年就有研究表明,高強度藍光照射導致視網膜RPE細胞損傷,441nm藍光損傷最大。無數經驗告訴我們,很多事務也是從量變開始引起的質變。
視網膜色素上皮(retinal pigmented epithelium,RPE)細胞的主要功能是形成視網膜外屏障、參與細胞新陳代謝、吸收大部分光線等。我們可以將之作為人眼這個精密光學儀器的最前端的一組光衰透鏡。其受損後的後果,極易引起伴生的視網膜發生病變。而藍光由於其相對的高能的傳導性,導致即便是低強度,長時間也足以讓RPE細胞受損(脂褐質是正常的細胞代謝物,而RPE中存在大量脂褐質。脂褐質又恰巧可以吸收大量藍光,最致命的最後RPE細胞對藍光敏感)。
核心結論
電子設備的屏幕都產生藍光,長時間看就會造成眼睛受損,容易引發視網膜病變。
藍光對眼睛的損害程度主要取決於光源光強、直視距離、觀察時間,手機在人們的生活中真的是同時滿足三條極致。
番外猜想
也許正是由於藍光相對眼睛有更大的潛在損傷,我們的人群中很少有藍色的分辨障礙(平時人群中都是紅綠色弱,沒有藍色相關的色弱)。
甚至有些學者表示,與自然光線(太陽光)有偏差(光譜和頻閃)的所有光源都會或多或少的引起人類的眼睛不適。不過按照這個說法最好還是日出而作、日落而息,否則真的是沒有人造光源真的上無法達到這一標準。
目前現代人的照明光源都是採用開關電源作為供電。通過控制脈衝的間隔時間,從而實現對照明亮度的調節。我們的電子產品(手機/平板)所採用的OLED技術的PWM調光也與之類似。
OLED屏幕內橫縱排列著若干個像素單元(最大物理解析度),每個像素單元由紅、綠、藍三原色發光基礎單元(自發光)組成。通過分別控制紅、綠、藍三原色發光基礎單元的發光強度,從而實現屏幕上的一個像素點顯示出對應準確的色號的顏色,若干個橫縱單元協同工作,最終形成了我們所見的靜態圖片。將靜態圖片周期性的更換(30幀以上,利用人眼視覺殘留),最終就生成了視頻。
OLED採用的多為240Hz的PWM調光(也就是通過控制高電平和低電平的脈衝的時間間隔),敏感人群看久了會覺得累眼。
採用PWM調光的設備,在降低功耗或者調低設備亮度的情況下,通常會通過縮短高電平的時間來實現,進而就會出現更顯著的頻閃現象。這種頻閃(不可察覺的頻閃也會引起不適)會引起人體的視疲勞。
頻閃對眼睛的影響
影響文字閱讀時眼球的運動軌跡;
眼球需要多次重定位,造成定位困難;
為了排除影響,減少眨眼,眼睛乾澀;
進一步深度危害
除了眼部的影響,頻閃甚至可以因為一些心理精神病變。有研究表明,5-25Hz的頻閃容易誘發光敏性癲癇;75Hz以下的頻閃可以引起和加重偏頭痛病情;60Hz以下的頻閃會增加自閉症的一些症狀。
我們日常所使用的電子產品的屏幕往往同時兼具藍光之禍和頻閃之殤。如果不想過早地出現眼底問題,還是請適度地使用身邊屏幕。