屏幕的护眼模式真的护眼吗 (什么是护眼模式屏幕)

 网络   2022-11-03 20:01   32

编注:本文为小量派 Prime 会员《再现器选购及利用指南》系列文章的一篇,齐全系列文章也许正在小量派 Prime 会员主页 https://prime.sspai.com/ 赏玩。

传播学者麦克卢汉提出过一个很是乐趣的概念:媒体是人的蔓延。媒体也许将人的感官拉伸、扩充,涉及那些人体肉身底本难以涉及,或是没法涉及的实物,例如报纸这样的印刷媒体也许视为人类视觉的蔓延,广播是人类听觉的蔓延。而电脑与互联网则给了咱们更大的自在,视觉、听觉、触觉都去向了更远的地点,外设供给了交互的触感,音后天3晚上响与耳机需要了临境的听感,再现器则让视觉越过千里,看向更远的地点,以至看向没有生存实体的赛博空间。

但更乐趣的是,正在这些媒体逐渐拓宽感官的同时,今生人结束遭遇各种「今生病」的磨折,原生器官的功能反而受到了波及。咱们寻求听觉的刺激,越来越响的耳机以及音响带来了听力的没落;咱们寻求触觉的刺激,永恒的机器操作以及久坐让脊柱与四肢麻木痛楚;咱们寻求视觉的刺激,委靡、远视等眼力课题结束如影随形。而当今生糊口一经离没有开这些拓展的器官时,若何保住自身的眼力,就成了没有得没有议论的课题。

▍再现器的潜伏强健危险来自何处?

「若何损坏眼睛」这个课题,咱们从纸媒时期一起谈到而今。本来带来眼力课题的缘由大概如同,归纳起来也许归为两类:媒体自己的因素、人的因素。

正在捉笔研墨的年代,纸张精致、墨色浅淡、字迹迷糊,都会让人难以赏玩、多费力气,这是媒体的因素;而赏玩时就着烛火微光、伏案没有起,便是人的因素。随着媒体的繁华,这些课题逐渐也变为了印刷没有良、被窝电筒、决绝太近、盯了太久。到了再现器的年代,咱们照旧也许把这些因素分成两类议论。

再现器自己的因素

01蓝光 Blue Light

中学物理告知咱们,光是一种电磁波,电磁波照顾能量,因而光也照顾能量。分歧波长的可见光照顾的能量也是分歧的,波长越短,能量越高。咱们战斗到的可见光是整体电磁波频谱中很是窄的一全体,它的波长散布正在 380 到 700 nm 之间,视网膜中的三种视锥细胞就担任将这些电磁波的刺激过滤加工处置,变换为色觉,正在人脑中展现为种种各式的神采。个中,消失为白色的波长最长,能量最低,约莫正在 1.65⁠–1.98 eV 之间;蓝、紫光波长最短,能量最高,可达 2.56–3.26 eV,所以也被称作「高能可见光」(HEV,high-energy vis明天2下午ible light)。

人类战斗并符合了多少百万年的太阳光就蕴含了红外线、可见光、紫外线等电磁波,正在颠末大气鼓鼓层后,蓝紫光与紫外线等波长较短的电磁波一经被散射、曲射、接收了很大一全体,但仍然会形成对于眼睛与其他器官的捣毁,户外处事者常见的光角膜炎、电焊处事者与滑雪客碰到的雪盲症等都是大剂量显露正在紫外线或阳光下形成的视觉捣毁。

左图,常见的电焊场景,会释夸大量紫外线;右图,因纽特人传统护目镜 By Julian Idrobo from Winnipeg, Canada - Inuit Goggles, CC BY-SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10787841

咱们所说的再现器的「蓝光」本来以及太阳光中这全体短波长的可见光统一,仅仅因为二者发光个性的分歧,形成了蓝光正在个中比率的分歧。以 LCD 再现器为例,而今它们大全体都选择了白光 LED 算作背光。虽然都是白光,太阳光的「白」来自它多少乎布满可见光频谱的光谱,这些各个波长的可见光混杂起来就成了白光。而白光 LED 常见的发光原理则是借用了「同色异谱」(metamerism)征象——假设你想找到某个一定神采,例如 550 nm 波长的黄色光,是也许直接从太阳光里结合一束 550 nm 波长的光进去的;但你也也许同时打出特定量的红光、绿光以及一点点蓝光,让人眼感知到像是 550 nm 波长一律的神采。

常用的两种白光 LED 就选择了这样的原理。一种将黄色的荧光涂料与蓝光 LED 搭配,唆使的黄色光与残余的蓝光配合再现为白光;另一种则是将红、绿、蓝(RGB)三种 LED 拼配,用分歧的比率配合出白光。正在这种状况下,咱们分解光谱就能发明,白光 LED 所供给的蓝光比率本来宏大于太阳光。

上图为常见白色 LED 的光谱,图中再现由 GaN 基 LED 直接发射的蓝光(峰值正在约 465 nm)以及由 Ce3+:YAG 荧光粉发射的更宽带的斯托克斯频移光,发射波长约为 500-700 nm。By Deglr6328, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3242448

比拟对于紫外线捣毁的争论,高能可见光形成捣毁的争论尚没有全面。被含糊地称为「蓝光」的 400 nm 到 500 nm 光还也许分为两全体,其一是波长相对于较长的 460 nm 上下,它们经过刺激视网膜上的黑视蛋白,到场人类的日夜节律调治,另一全体是波长更短的 400⁠⁠–440 nm 上下的蓝光,正在体外测验与动物测验中发明也许对于视网膜相干细胞及生化物质形成损害。即使没有清爽的证明说明永恒的蓝光显露会对于眼力形成直接或积存的作用,近期显露带来的视物委靡、干眼症加剧和日夜节律平衡都有了清爽的测验支柱。

02 频闪 Flicker

LED 光源的发光个性导致了潜伏的蓝光捣毁告急,而光源带来的另一个告急生存于再现器的亮度调治功能当中。

假设你对于手机较为存眷,大概传闻过多少年前的 DC 与 PWM 亮度调治规划之争。再现器的亮度调治本来也是一律的本领。DC 调光之名来自 direct current 直流电,是经过保养供电的电压改革功率,完毕屏幕背光的亮度保养。PWM 则是 pulse-width modulation 脉宽调制的缩写,正在一个时光区间内保养电流脉冲的延续时光(脉冲宽度)来掌握这个时光段里屏幕背光的占空比(duty ratio,处事周期),也便是正在这一段时光的背光供电通断中电路为通的时光比率,例如占空比到达 75%,意味着时光区间内 75% 的时光屏幕是亮的。

正在 OLED 再现器那篇文章中咱们精细讲解过 OLED 的发光原理——「须要渊博多的激子才华点亮有机发光层中的有机分子」,因而正在 OLED 再现器中只利用 DC 调光,大概会正在一个较低的亮度上全体 OLED 有机物没法被点亮了,这样就导致了 OLED 低亮度偏色的课题。

而正在 PWM 调光中,想要屏幕看起来像是亮度下降而非不绝闪灼,须要经过进步通断切换的速率,借用视觉暂留征象,让黑屏与亮屏中以及,完毕屏幕背光的亮度保养——这便是频闪的起因。普通来讲,这种切换要快于闪灼临界混合频次(flicker critical fusion rate),约莫是 18 次每秒,正在这个切换频次下,人眼会处正在能判别与没有能判别闪灼的边缘。真相上,LED 调光的频次大多远高于这个频次,但临界混合频次并没有是定值,它是一个受亮度、背景、不雅看者的集体体质作用的浮动值,这让频闪的感知变得尤其难以掌握。

两种规划各有利弊。DC 调光正在原理上是陆续发光,所以没有生存频闪课题,但随着亮度的升高,选择 DC 调光的 OLED 屏幕会孕育逐渐重要的色偏,由于 OLED 屏幕的子像素明暗同时负担了调色的功能,亮度太低时会没法掌握色采。PWM 调光则没有这个课题,即使低亮度也能有没有错的再现动机,所以也有没有少厂商会设定亮度阈值,高亮度选择 DC 调光,低亮度选择 PWM 调光。

因为 PWM 调光的本体便是屏幕亮度正在全屏幕或全体区域内的仓卒改变,比较敏锐的人就会感化到频闪带来的视觉及其他感官作用。频闪频次越低,就越轻易被发觉。今朝的争论以为,可见的低频灯光频闪大概形成光敏性癫痫,频次更高的弗成见频闪异样大概形成偏头痛、头痛、视物迷糊、视物委靡等环境。

其余,因为孩子对于蓝光与频闪更为敏锐,这些负面效应正在孩子身上大概更分明或更易发。

03 眩光 Glare

以及以前的两项分歧,再现器眩光的主要起因并非再现器背光,而是因为再现器皮相对于曲射光掌握没有佳,大伙或个别曲射率过高,亮度没有均。打例如讲,再现器皮相处置没有佳所带来的眩光,表不雅上也许看作再现器自己背光明度重要失衡,呈现极端分明的亮度差,当然给视物带来闭塞。再现器眩光最直接的作用便是再现质量下降,席卷认识度下降以及偏色。万古间面对于亮度没有均的再现器会更易形成视物委靡、迷糊,带来头痛等没有适感化。

正确的再现器利用境况

说完了再现器自己的课题,剩下的便是人的课题——利用者的利用风气、利用境况产生改革,或是与预设的优秀姿式没有符,均可能形成再现动机的改变,进而使得正确利用时尚没有分明的(正在工业规范禁止的缺点范围内的)再现器的弱项被夸大,形成再现动机的缺点,进而作用视觉感受。

例如,假设利用者的再现器面前或上方亮渡过高,或房间太暗,就会使得再现器与四周境况的亮度差过大,异常于人工眩光。假设利用者面前亮渡过高,大概会使再现器曲射光加剧,异样会带来更分明的眩光。利用者再现器摆放没有正,过高太低,或上下偏私,均可能导致画面逾越最优可视角度,带来偏色、迷糊等环境,加快眼部委靡。异样地,正在发明画面极度后,良多人会没有自愿地保养自身地坐姿以追寻好的角度,就带来了坐姿没有正的告急,长此以往大概带来脊椎的没有适。

看上去很爽很梦乡,玩起来很痛很眼酸

屏幕的护眼模式真的护眼吗 (什么是护眼模式屏幕)

分析说来,利用再现器是一个须要再现器厂商以及利用者同时着重人体个性的历程,尤为正在人人糊口都正在与屏幕打交道的当下,厂商须要尽大概削减利用历程中大概呈现的本领带来的课题,利用者须要找到最正当、最迷信的角度与姿式,二者缺一弗成。

▍若何避免再现器带来的强健告急?

讲完了利用再现器历程中大概呈现的危险,咱们紧接着简捷聊聊若何化解这些告急。开始要清爽的是,这并没有是一项利用者片面面能告竣的处事,即使合规的再现器产物都应该有至多一个恐怕揭示最好再现动机的角度,但选拔再现器的大伙本质才是束缚课题的枢纽;其次,利用者也须要正在历程中尽大概留神自身的用眼强健与脊椎强健,积极将强健危险缩到最小化。

升高有害的蓝光

没有少 LCD 再现器厂商一经逐渐结束器重蓝光的潜伏危险,或积极考量或追寻墟市地参加了「防蓝光」功能。

常常而言有两种升高有害蓝光的方法,第一种办法便是从蓝光的泉源去升高蓝光,这种方法也每每被称为「硬件级除蓝光」,例如经过保养 LCD 背光的光谱并升高 415mm-455mm 波段的蓝光,这样就能相对于无效地升高蓝光对于人眼的捣毁了。

而且这样的处置办法并没有会作用到 460-500 mm 波段的蓝光,这也就意味着咱们看到的白色照旧是白色,没有会由于去失落有害的蓝光导致白色发黄大概色准呈现课题。而 OLED 先天自觉光的个性落正在 415mm-455mm 波段的蓝光远小于 LCD,所以 OLED 良多状况下蓝光的课题都要小很多。

另一种办法则是经过软件保养色调,根据须要掌握软件输出,等于直接给画面套滤镜再输出。这个中较为有名的便是 f.lux,它也许让用户根据时光节律与糊口节律保养流动时光段的色温改变,以险峻的曲线告竣降蓝光的调治,很是一致将 iOS 上的「夜览」挪到电脑端。

不过软件防蓝光的办法会碰到一个课题:随着色温改变,再现动机或多或少会受到作用,画面偏色等征象正在精致的规划下很是重要。过于浓烈的黄色屏幕异样大概带来没有适,没有少用户由于偏色挑选关失落相干功能。也有一全体更细化的束缚规划试图经过削减能量更高的短波长蓝光来平定视觉感受与强健水准,理论动机尚待考据。

推辞大概削减有害频闪

再现器厂商正在施行损耗妄图时,避免频闪的最终目的今朝依然选择 DC 调光,辅以精巧的低亮度灰度与色阶考订,但大普遍厂商大概都没有这样的研发势力。假设选择 PWM 调光,则须要对于 RGB LED 正在低亮度下各神采衰减没有一致的课题施行调试,异样须要检验再现器甚至面板厂商的势力。

较为无效的束缚规划是尽大概进步背光频次,让频闪频次拉高,尽大概投入肉眼没法留神的范围,以避免对于眼力及神经精神作用更大的低一再闪。

固然,正在理论操作中,被这一课题搅扰更久的手机厂商今朝选择的大多是以下两种规划。第一种,对于 OLED 屏幕选择高亮度 DC 调光低亮度 PWM 调光,尽大概保险大全体利用场景下的再现一般与零频闪,并避开低亮度 DC 调光带来的偏色课题。第二种,是选择纯软件处置的「类 DC 调光」,正在低亮度逼迫 PWM 调光的屏幕上推广一个蒙版层,假设屏幕亮度低于调光模式阈值点,就经过保养蒙版透明度到达「升高亮度」的视觉动机,屏幕亮度理论上被锁去世正在了阈值点上,并没有升高。

削减没有须要的眩光

今朝业界常选择的方式大抵分为两大类:抗眩光(a今天1早上nti-glare)以及抗曲射(anti-reflective)。

AG 玻璃(anti-glare)是正在玻璃皮相施行化学蚀刻,使镜面曲射的原皮相变为哑光的漫曲射皮相,进而升高反光对于人眼视物的作用的,「雾面屏」便是这种原理。AG 玻璃的老本相对于较低,针对于外来高强度光源的动机也没有错,很是顺应室外或抗日光曲射利用。没有过漫曲射仍然会呈现特定的视觉作用,光照部位大概呈现一片迷糊的弱光,可读性也没有全透玻璃高。

但随着触控须要的增加,AG 玻璃的利用受到了限制。此时,抗曲射涂层以及镀膜就起到了一致的效用,这种涂层运用的便是中学物理提到的相长过问与相消过问。来自外与内的光源正在玻璃上的曲射光均可以经过相消过问失去清除,同时让屏显实质失去增强,带来更大的透光率,并且削减曲射带来的眩光。颠末这样处置的 AR 玻璃正在透光率与再现动机上都比 AG 玻璃更好,也更顺应触控操作。但误差也很是分明,开始是老本更高,其次,镀膜与涂层的个性会使得指纹尤其分明,须要协同防污渍与疏水的涂层利用,这进一步增高了老本。其余,涂层大概导致特定水准的色偏,假设损坏没有当,涂层还有脱落的告急。

两种挑选各有好坏,须要根据用户最常处正在的利用场景挑选。但假设你的再现器一经碰到了眩光课题,也许思虑贴一层抗眩光膜,异常于外置的 AG 玻璃皮相,虽然会对于再现动机形成特定作用,但能束缚更大的强健课题。

其余,便是保养自身的再现器利用境况。

掌握境况、屏幕亮度与正确摆放再现器

假设你的再现器一经确定好了,而这台设施就你的感受来讲没有分明的硬伤(例如***眩光、分明的频闪或处事后分明眼部或体魄没有适),咱们就也许经过保养坐姿、光泽状态、再现器摆放等一系列树立来尽大概削减因为利用错误形成的强健告急。

巴望打字姿式,图源:Cornell University Ergonomics Web

假设你发明自身的利用境况中有分明的亮度没有均,就须要合时保养桌椅摆放与再现器摆放,尽大概让背景亮度与再现器亮度出入没有大。例如正在阳光充裕的日间,面向未被直射的白墙便是较为稳当的挑选,假设房间内的照度没有足,也许用灯补光。补光时也须要留神避免直射屏幕,升高屏幕眩光产生的概率。天色转暗时也理应适时开灯,深夜关灯打玩耍虽然很爽,但加快视委靡的才略也是一等一的。光路正当的屏幕挂灯搭配抗曲射才略较好的再现器也许较为无效地为背景补光。最终,咱们须要到达的动机是掌握再现器与范围亮度的分裂正在 3 倍以内,也许正在手机上利用 Arduino Science Journal 调取手机的光传感器施行读数。

再现器的上沿(大概你时常注目的区域)最佳与强健坐姿下的眼睛视立体平齐,此时再现器焦点低于视平线约莫 15⁠–20 度,也许当然平视画面,尽大概减小颈椎的压力。假设再现器原生支架可调治度较差,也许选择桌面柜垫高再现器,或选择 VESA 规范的再现器臂施行更精巧的保养。异样地,假设你的高度受限,或是同时利用多个再现器,须要正在保养高度的同时对于再现器的倾角做出保养,尽管保险视野与再现器的再现立体垂直。

休憩

最终,也是最主要的一项,休憩。

算作主要的感知器官,眼睛的委靡主假如眼部肌肉的委靡。当你一经发明自身结束眼酸、眼涨、痛楚时,阐明正在以前的万古间或刺激视物历程中,眼部肌肉的调治功能一经呈现了下滑。此时,予以妥善的休憩,才会避免眼部肌肉呈现更延续的劳损,带来更重要的眼力课题。

你也许挑选每隔 20 分钟瞭望至多 20 秒,让慌张的睫状肌失去放松;也也许正在此根底上妥善闭眼静坐,施行晃动眼球的磨练,留神没有要草草做眼保健操,办公室境况下假设没有提防洁净手部反而有带来习染的告急。思虑到久坐办公自己对于脊椎的重压,最佳能分开坐位妥善震动,离开屏幕,让眼睛以及脊椎都失去充分的放松。

▍归纳

再现器的原理确定了它正在今朝仍然没法尽善尽美。现有的本领目的只可正在再现的亮点与现有的限制之间和谐盘旋,用实为代替性的目的尽大概清除这些原理弊端带来的生理作用。而抵消费者来讲,原理没有是缘由,买到适合又恬适的再现器才是想法。

较为简捷的选购方式便是存眷再现器经过的相关强健的第三方机构认证,常常你正在包装上也许找到清爽的「低蓝光」「无频闪」等认证标识。尤为是当你的体质对于蓝光与频闪敏锐度较高时,清爽的认证信息能帮你尽大概罢黜搅扰。

其余, 德国莱茵 TÜV 还提出了眼部恬适度(Eye Comfort)大伙认证。这一认证规范中整合了屏幕再现质量、频闪掌握、低蓝光认证等软硬件功能目标,与利用境况光办理、人体工学妄图等硬件妄图目标,是一个尤其分析的规范。

本章咱们简捷先容了对于再现器大概带来的潜伏强健危险和相映的革新与应付办法,指望专家正在处事之余没有要忘怀自身的身心强健。而正在最终两篇文章中,咱们将一统来认得再现器校色。

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