墨水屏:3分鐘讓你瞭解最適合兒童的電子屏幕

近些年,我國經濟持續騰飛,生活水平不斷提高。然而我國青少年兒童的視力水平卻逐年下降。

中國國家衛生健康委員會疾病預防控制局副局長張勇表示,2018年中國兒童青少年總體近視率為53.6%!

我國青少年兒童的近視率不斷攀高,視網膜炎症、乾眼症、青光眼等眼科疾病發病率也幾乎“與日俱增”!這其中的原因不僅僅是因為我國青少年兒童普遍缺少一定的戶外活動時間,海南醫學院第一附屬醫院眼科主任醫師陳梨萍也曾在新華網的採訪中說道:

來眼科門診就診的青少年兒童患者逐年增多,其中初中、高中學生佔比最高,就診的幼兒和小學生人數近年以來也比往年多。通過分析,電子產品是造成患兒視力問題的第一殺手。


墨水屏:3分鐘讓你瞭解最適合兒童的電子屏幕

隨著人民生活水平的提高,各個家庭內的電子顯示產品也多了起來。正如眼科專家所說,主流的電子產品的屏幕對人眼確實有一定的損傷!

無論手機平板還是電腦電視,其顯示屏幕還是主流的LCD屏或OLED屏,它們色彩豔麗討好眼球,響應迅速觀感極好。但其顯示原理就決定了它們註定是“帶刺的玫瑰”,健康與顯示效果不可兼得。下面我從它們的顯示原理出發,分析它們為什麼會傷害人眼。

“帶刺”的OLED與LCD


墨水屏:3分鐘讓你瞭解最適合兒童的電子屏幕

近些年,由於OLED 屏幕擁有色彩鮮豔,對比度高的特點,逐漸成為手機的主流屏幕,高端手機更是幾乎清一色的OLED 屏。伴隨著OLED 屏的成長,總能聽到一些朋友吐槽在長時間使用了OLED屏的手機後,會出現眼乾、眼疲勞、頭疼的症狀,而LCD屏則基本不會這樣。所以網友們甚至直接給OLED 屏幕打上了“瞎眼屏”的標籤。


墨水屏:3分鐘讓你瞭解最適合兒童的電子屏幕

為什麼會這樣呢?這還要從屏幕的發光原理說起。


墨水屏:3分鐘讓你瞭解最適合兒童的電子屏幕

OLED與LCD

LCD屏的光源是來自屏幕底層的背光燈,需要調節LCD屏的亮度時只需改變通過背光燈的電流大小使之變暗或變亮即可,這個方式就被稱之為“DC調光”

與LCD不同的是,OLED屏不需要獨立背光單元提供光源,OLED全稱是 “Organic Light-Emitting Diode”(有機發光二極管),每個像素點都可以自行發光,就像一個個小燈泡。沒有了獨立的背光燈,所以OLED 屏幕就無法通過簡單的調節背光亮度改變自身亮度。

墨水屏:3分鐘讓你瞭解最適合兒童的電子屏幕

像素點排列

早期的OLED 屏幕也採用了“DC調光”的方式,通過改變OLED發光材料的電流大小達到改變屏幕亮度的目的。但這種調節亮度的方式有一個非常嚴重的缺點,就是在低亮度的時候會導致屏幕色彩異常

。為什麼會這樣呢?舉個簡單的例子,OLED顯示的灰色是通過降低紅綠藍光混合而成的白色光亮度後在高亮度的背景下襯托而得到的,那麼在屏幕降低亮度後得不到高亮度背景襯托,灰色必定顯示異常。

既然DC調光在OLED屏上有弊端,廠商不得不另闢蹊徑,於是“PWM調光”成為OLED 屏的調光方式。

屏幕不停的開關在我們眼中就形成了閃爍現象,當屏幕開關速度(頻率)快到超出人眼極限的時候我們就無法發現屏幕閃爍。由於人眼的視覺暫留現象

人眼在觀察景物時,光信號傳入大腦神經,需經過一段短暫的時間,光的作用結束後,視覺形象並不立即消失,這種殘留的視覺稱“後像”,視覺的這一現象則被稱為“視覺暫留”

,屏幕亮時的亮度信息會被人眼記錄。屏幕閃爍的速度越快,在我們眼中就會形成屏幕越亮的感覺。通過調節屏幕開關頻率達到調節屏幕亮度的方法,就是所謂的“pwm調光”。

墨水屏:3分鐘讓你瞭解最適合兒童的電子屏幕

pwm調光示意圖

儘管這個調光方式比“DC調光”高明得多,解決了色彩顯示異常的問題,顯示效果也很棒,但是它正是導致OLED 屏幕“瞎眼”的罪魁禍首!

目前手機的OLED屏幕PWM調光閃爍頻率在250Hz左右。雖說OLED 屏幕這種頻率的閃爍我們並不能直接察覺到,但這卻能給眼部肌肉肌肉造成疲勞,刺激到眼睛的屈光系統進行聯動,最終導致視力的加速老化。250Hz屬於頻率較低的“頻閃”,雖然目前在世界範圍內還沒有明文規定屏幕頻閃的安全限定,但是在照明領域,IEEE(電氣和電子工程師協會)曾撰文指出:

低健康風險的頻閃範圍為1250Hz以上,低頻頻閃可能會導致偏頭痛等疾病。

所以所有OLED 屏幕都會損傷人們的視力。

說完OLED 屏幕,我們來聊聊LCD屏。


墨水屏:3分鐘讓你瞭解最適合兒童的電子屏幕

LCD屏手機

由於LCD屏使用的是“DC調光”,所以它沒有低頻頻閃給人的視力帶來威脅,但LCD屏卻有另一大健康隱患!

前文提到LCD屏的光源是來自其背光單元,現在LCD的背光單元基本都是LED燈。LED燈光的光譜如下:


墨水屏:3分鐘讓你瞭解最適合兒童的電子屏幕

光譜

可以看出LED燈的460nm左右波長的藍光相對強度最高,這個波長的藍光就屬於我們“防藍光”所需要防的藍光。現代醫學證明:

波長處於400nm-480nm之間具有相對較高能量的光線。該波長內的藍光會使眼睛內的黃斑區毒素量增高,引發視網膜色素上皮細胞萎縮甚至死亡,嚴重威脅我們的眼部健康,誘發致盲眼病。


墨水屏:3分鐘讓你瞭解最適合兒童的電子屏幕

藍光危害

人眼中的晶狀體結構會吸收部分藍光,晶狀體會慢慢的變渾濁形成白內障。青少年兒童的晶狀體更加清澈,不能像成人一樣抵擋部分藍光。所以藍光對於青少年兒童的影響更大!這就是LCD屏中的藍光危害。

家裡的OLED、LCD屏越來越多,孩子接觸它們的機會也變得越來越大。家長不瞭解不重視,孩子們的視力當然也變得越來越差。

當然在現代社會,讓人徹底擺脫電子產品也並非明智的選擇。電子產品也有好的一面,比如使用它們閱讀書籍就比傳統方式便捷的多。

那有沒有適合青少年兒童的健康護眼的電子顯示屏呢?

還真有一款屏幕不傷眼,媲美傳統紙張!這就是我們今天要說的“墨水屏”!

墨水屏

墨水屏:3分鐘讓你瞭解最適合兒童的電子屏幕

墨水屏對比主流顯示屏

很多人對墨水屏的第一印象就是它的觀感和書本差不多。它確實和書本“差不多”,因為它就是“墨水”“打印”在屏幕上。


墨水屏:3分鐘讓你瞭解最適合兒童的電子屏幕

微囊

和其它電子屏幕一樣,它也有基板。基板上有上下兩層電極,上下電極之間佈滿了成千上萬個“微囊”。在這個直徑和人類頭髮絲差不多大小的小膠囊中,有帶負電荷的黑色像素粒子、帶正電的白色像素粒子以及懸浮它們的透明液體。

墨水屏的顯示原理比OLED、LCD屏簡單不少。

墨水屏:3分鐘讓你瞭解最適合兒童的電子屏幕

顯示黑色像素

顯示畫面前,只需改變電極板上對應膠囊的電極正負,利用電荷“異性相吸”原理,使每個小膠囊的黑色和白色像素粒子跑到頂部或底部即能顯示文本或者畫面。

墨水屏:3分鐘讓你瞭解最適合兒童的電子屏幕

顯示灰色像素

電極也可以在同一個膠囊的兩側形成正、負電場使頂部一半黑色一半白色,也就是灰色。

墨水屏不只是黑白屏,還有彩色的墨水屏。和黑白墨水屏的區別就是小膠囊裡少了黑色粒子,多了一些彩色粒子。通過給彩色粒子帶上不同大小的電荷,可以依靠電極電場調整它們的位置,從而在屏幕上顯示出不同的色彩。

墨水屏:3分鐘讓你瞭解最適合兒童的電子屏幕

彩色墨水屏

顯示原理決定了墨水屏是無法發光的,必須依靠外部光線才能使用。所以說墨水屏就好像是把“墨水”“打印”在屏幕一樣。

也正是它的顯示原理,它能在陽光下清晰顯示,也能在晚上反射燈光正常閱讀。它不需要調節亮度沒有低頻頻閃、藍光給人眼健康帶來危害,所以它是最健康的電子顯示屏

墨水屏:3分鐘讓你瞭解最適合兒童的電子屏幕

電紙書

同時,它還非常省電。由於磁滯效應,即使斷電後,小膠囊裡的粒子也會保持原來的狀態正常顯示畫面,它只會在顯示下一個畫面時才會消耗電量。這就是市面上“電紙書”產品續航時間特別長的原因。

總結

目前,電子設備的主流屏幕還是OLED屏和LCD屏。

OLED屏色彩豐富,頂級的OLED屏甚至可以顯示10億色。但它的pwm調光方式註定會損傷我們的健康,尤其低亮度時頻閃頻率更低。所以我們晚上使用OLED 屏幕時儘量調高亮度開燈使用

LCD屏壽命長,造價低,DC調光方式對人眼更好。但藍光危害是它的缺點,使用LCD屏產品最好打開護眼模式以及給屏幕貼上防藍光膜

沒有頻閃以及藍光危害,墨水屏比它們健康的多。但墨水屏顯示色彩少,即使彩色墨水屏也只能顯示3萬個顏色。其次價格較貴,刷新率也不能做的像OLED、LCD屏那麼高。墨水屏雖然不傷眼,但如同看書,

看的姿勢、時間不把握好也會導致近視

所以真想護眼,請正確使用它們。

墨水屏:3分鐘讓你瞭解最適合兒童的電子屏幕


分享到:


相關文章: