谈“蓝光”就发抖？别怕，标准就要来了！

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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。
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。
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。
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。


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。
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。
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。

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。”
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。
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。

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。
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。
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：

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。


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。
“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。
“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。
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。
现代光环境和视觉感知，通过下面这三种方式分析：

光对视觉的影响难以形成关联性，显性实验结果很难得到。
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。
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：

“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。
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。


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。



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：

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。

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：

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。
“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。
此外，三星和苹果据称也已派代表加入此标准。


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。
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。

浙江大学/LG Display等都做了显示器Glare眩目评测：

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：

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。



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。
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。
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：

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。
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。

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