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谈“蓝光”就发抖?别怕,标准就要来了!

时间:2018-04-27 作者:赵娟 阅读:
我们人类进化了百万年,眼睛完美适应自然光,可千万别被出现几十年的LED搞瞎,也别被3D视频/VR等搞晕。在前不久的一次标准论坛上,EDN电子技术设计的记者听到了来自医学界、学术界、以及产业界的声音,听听他们都是怎么为这件事想办法的。

不同的颜色的可见光波长不同,比如红光波长 600~700 纳米,黄光波长 500~600 纳米。相比而言,蓝光波长只有 400~500 纳米,因为短,所以能量就高,穿透力也就更强。BScednc

因为穿透力强,一段时间以来,人们都坚信:蓝光能引起眼球的光化学损伤,长期累积时间视网膜疾患诱发率增高。BScednc

LED灯只剩下红绿蓝三色光,并且还是以蓝光为主。如果为了增加亮度,就更要提高蓝光的强度。这就造成现代人比以前被迫接受了更多的蓝光。BScednc

我们人类进化了百万年,眼睛完美适应自然光,可千万别被出现几十年的LED搞瞎,也别被3D视频/VR等搞晕。BScednc

在前不久的一次标准论坛上,EDN电子技术设计的记者听到了来自医学界、学术界、以及产业界的声音,听听他们都是怎么为这件事想办法的。BScednc

医学界:怎么看蓝光/3D对视觉的影响?

人类对外界信息的获取80%以上都是视觉,而光是视觉信息传递的核心途径和唯一介质。BScednc

现在,人造光环境大范围的取代自然光环境,人造光环境花里胡哨的。身为EDN电子技术设计的编辑,和很多读者上班族一样,整日处于写字楼内,很少处于自然光环境下。BScednc

医学界应该是对人类视觉状况最有发言权的。要说光环境对视觉的影响——几十年前是沙眼多,现在是视疲劳多。BScednc

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除了蓝光赤裸裸的伤害,3D视频对视力的影响也得到了大家的关注。北京同仁医院的张莉博士分享了目前检查观看3D视频是否产生不适的方法,“我们主要分为主观评价方法和客观检测方法。”BScednc

主观评价是通过问卷调查和量表的形式,客观评价的方法及指标包括应用眼科视觉功能检查,调节功能,辐辏功能,融合功能。BScednc

例如,眼动仪实时记录眼动参数包括眨眼频率、眨眼时间、瞳孔变化、眼跳幅度、眼跳速度等;脑电波分析观看3D影片时的脑电信号、眼电信号、事件相关电位;功能磁共振技术研究观看3D静态或动态场景时脑功能活跃区的变化与分布情况。BScednc

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人在视疲劳的状态下,眨眼频率会增加,瞳孔会变小,每个注视点的注视时间会延长
眼部的变化反映大脑对视觉信息的处理过程,眼部参数改变不仅反映视疲劳的程度,也反映大脑的疲劳状态。BScednc

3D视频的确为视觉方面带来更丰富的信息,所以在观看3D视频时,人处于高度警觉的状态,表现为瞳孔的轻度散大,眨眼频率的减少,眨眼时间的缩短。眼跳幅度更大,眼跳速度更快。BScednc

病理3D视觉异常与正常人的大脑是有结构性差异的,如下图:BScednc

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虽然医学的图看不太明白,但主观和客观测试都显示了3D视频带来的影响。BScednc

学术界:光环境对视觉的影响不可忽视

东南大学做了个有趣的实验,选用高动态对比的显示屏,如果在同一个照明环境下,不同显示屏的模式设置对视频的影响不明显;但是选同一个显示屏,照明环境不一样,对视觉影响明显。BScednc

“所以我们花多少钱买显示器影响不大,但回家开灯不开灯影响很大。光环境重要,显示屏测试不是显示器本身,而在环境。”东南大学张宇宁副教授笑称。BScednc

“视听产品对视觉的影响是系统性的,它不是单一的显示屏或照明的影响,不同的显示屏放在不同的光环境,其影响不一样。”张教授表示,要考虑光环境的历史属性,时间维度。BScednc

比起“空气环境”和“水环境”,人们对“光环境”的重视程度远远不够,毕竟前两者的影响是最直接的。BScednc

现代光环境和视觉感知,通过下面这三种方式分析:BScednc

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光对视觉的影响难以形成关联性,显性实验结果很难得到。BScednc

例如:现有激光显示/hololens等,有明显的色彩分裂状况,会影响显示画面,但现有设备无法记录色彩分裂现象,更无法测量。BScednc

3D视频观看几个小时后,人眼状态是什么样的?东南大学做了实验:BScednc

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“三维显示对视觉感知的影响,因为视觉加工需要比较多,景深比较多的时候,感受比较深,主观感觉影响变化多。”张教授指出,这时候参数选择很重要,我们的实验结果显示虽然EEG变化不大,ERP变化大。BScednc

张教授将自己的工作思路总结为:希望把光环境做一个表征,把结果能多位输出,包括功能性的、生理性的如心电脑电的变化,主观感受是否舒适等。BScednc

产业界:比业界标准先行

蓝光危害的相关研究早在1976年就开始了,而近几年大家更是进入了谈蓝光色变的时代。BScednc

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1.想制定国际标准,首先需要测试方法标准化

视觉显示终端蓝光特性及相关光学性能测试方法标准化进展,京东方的测试方法的核心公式如下所示:BScednc

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基本现在所有应用都有防蓝光的产品出现。例如蓝光护眼模式的手机,用算法降低蓝光辐射。下图为手机开启护眼模式前后的参数变化。BScednc

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显示器贴膜,防护膜,都会使蓝光波峰强度下降、加权辐亮度降低。另外,改善背光条件,也会改善蓝光强度。如下所示:BScednc

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基于对显示蓝光特性的研究分析,京东方共主导力三项,包括团体标准、国家专项、以及国际标准。BScednc

“其中国际标准进展顺利,韩国日本非常感兴趣,2017年5月在新加坡提出后,现在已经经过审查,进入IEC TC100 NP投票环节。”京东方集团张志刚总监透露。在TEC/TC100,这是第一次提出与视觉健康相关的标准提案。BScednc

此外,三星和苹果据称也已派代表加入此标准。BScednc

2.什么是Glare指数?

现在的显示技术趋势是同时聚焦“视觉性能”和“视觉安全”两方面,LG DISPLAY裴钟旭博士谈及。BScednc

他引出照明工学里的Glare(眩目),作为室内不舒服指数,并对此测量。BScednc

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浙江大学/LG Display等都做了显示器Glare眩目评测:BScednc

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也有一些大学/厂商做了显示器亮度疲劳度的评测, 流明对Glare的影响也不同:BScednc

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对不同显示类型LCD和OLED也做了比较,需要背光和自发光的方式影响。BScednc

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3.听觉其实也不能被忽视

除了视觉,听觉也是值得关注的一个领域,近半数人使用个人音频设备时音量是存在风险的。BScednc

针对耳机产品,国家质量监督检验检疫总局进行的四年风险监测显示,当前我国相关产品有四成不达标。BScednc

欧美一些国家在听觉领域已经建立了相关的标准,有强制性监测认证。以苹果手机为例,欧版的苹果手机音量条会有黄色和红色的警示,而国行苹果手机的音量条就没有,显示大家的重视程度不同,如下图音量条:BScednc

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EDN小结:视觉健康是个非常复杂、多维度、跨学科跨的问题,包括显示技术及终端,光生物安全,眼科学和临床医学等,测评的参数体系非常丰富。BScednc

想要形成产业界可用的视频评价体系或标准,首先就要确定评测的方法,定性定量的综合考虑才有意义。BScednc

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本文为EDN电子技术设计 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
赵娟
ASPENCORE中国区总分析师
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