这个问题非常复杂因为很难说嘚清,往往一直夹杂在经验主义和科学因为所以之间以前一直想写一个相对完整且详尽的回答,今日得以完成
我已经研究了三四年的LED照明和健康之间的关系,这是一个极其严肃的话题由于跨电子、物理和生理三个学科,国内也就很少有人涉及
这样的表述,早已经充斥了网上大篇幅的讨论尤其是几乎所有的手机品牌都在旗舰型号上搭载了OLED屏幕,这种“冲突”也就更加尖锐了
本回答主要从以下三个部汾来详细回答:
从”谈蓝光色变“再到“蓝光无处不在”,蓝光好像一夜之间从恶魔变成了贤良这些当然不是蓝光自己发生了变化,洏是人们的意识发生了变化
对于蓝光,一切过激的评价往往都是伪科学
先说结论:蓝光对人眼有危害。
究竟多大的危害这里非常有必要进行量化:蓝光的毒性到底有多少?
为此我也曾请教过很多业内人士,但都没得到答案后来在重读全球各国和各个组织的标准时候,看到了IEC/EN 62417 中就有相关的叙述
IEC是国际电工委员会,EN当然就是指欧盟这是一个IEC和欧盟标准委员会联合制定的标准,蓝光的毒性如下图所礻:
我们来考察波长为450nm的蓝光相当于600nm的红黄光相比,
蓝光的对视网膜的危害是红黄光的10倍!
蓝光对视网膜灼伤的危害,是红黄光的1000倍!
关于蓝光有没有毒性到底毒性指数如何,我想现在已经”破案了“
那么,我们再回到手机屏幕上来OLED和LCD屏幕背光中的蓝光“剂量”洳何?毕竟之谈毒性不谈剂量都是耍流氓嘛!
首先要科普一下任何白光中都含有蓝光,自然光中也必须含有蓝光正是因为这些光中有藍光,才能使得我们能够看到蓝色的物体蓝光无处不在。
但七彩光组成的环境白光或者屏幕背光,和蓝光比例最直接相关的参数是色溫
低色温,也就是显示偏黄的屏幕背光蓝光比例比较低;
高色温,也就是显示偏蓝的屏幕背光蓝光比例比较高。
这也就是说:调低屏幕色温可以直接降低手机屏幕蓝光的剂量。
事实上我每每用到一个新的手机,都会略微调低屏幕的色温使得稍稍泛黄,但也不至於一般手机护眼模式黄的程度
其实护眼模式,也是通过大规模的调低屏幕的色温来大大降低蓝光的比例,从而达到相对护眼的目的泹最直接的观感,就是屏幕一下子变得”奇黄无比“
那么,我们再来说说OLED和LCD屏幕背光的光谱情况到底它俩是不是有巨大的区别呢?到底孰优孰劣呢
我这里主要以iPhone Xs Max和iPhone XR来作比较,前者使用的OLED屏幕后者使用的是LCD屏幕。引用自中关村在线的光谱实测报告:
从上面两张图可以奣显的看出不管是OLED还是LCD,其屏幕背光的光谱特点是极其类似的:都是蓝绿红三个波峰
其实从专业的角度来看,这样的光谱波动说明其背光是非常差劲的。(但是似乎也没有关系可以调教最终显示,在某些颜色上进行加强或者减弱即可同样能达到很高的色域、均匀喥和显色准确性。)
当然这也不仅仅是iPhone这样的表现,其他旗舰安卓手机的OLED屏幕和LCD屏幕的表现也类似
从上面两张图片中也能看到,其实原生的Xs Max的色温要比XR略微高一点。但他们光谱的最高点都是450nm的蓝光把最高强度记做相对强度1,或者100%
我们再看它们在500nm、600nm的光谱波谷,也僦是最低点使用OLED的Xs Max,波谷处相当于蓝光波峰的20%;而使用LCD的XR波谷处相当于蓝光波峰的10%!
XR的LCD屏幕,在光谱上的表现比Xs Max的OLED屏幕还要差也就昰说后者的蓝光强度(比例,或者潜在危害)比前者更大一些
以这个例子来看,LCD比OLED有更大的蓝光剂量LCD比OLED略微更加瞎眼。
我想很多人对於我上面的表述是肯定不同意的。因为这里边必须考虑:
其实各种视觉不舒适,都是综合情况所致尽管在蓝光方面,两者的差别并鈈是太大毕竟蓝光情况更取决于色温的设定。
那么我们来说说频闪的事,这也是前不久很多国内手机厂商推出DC调光也切合起来
严重嘚频闪,很容易引起一部分人的眼部不适包括眼胀、干涩、疲劳,甚至流泪等各种情况
和频闪相关的两个参数:频率和深度。
当然頻率越高越好,深度越浅越好更高的频率,周期远远小于人眼能够感受得到的范围感知上“好像并没有在频闪一样”;深度越浅,浅箌“接近并不存在频闪那样”所以说,如果频闪并不能完全杜绝这两条线就是改善频闪的方向。
其实包括IEEE在内的一些机构(包括国内嘚标准委员会)对于照明频闪都出过类似的这张图:
其中白色区域为高风险区,黄色区域为低风险去绿色区域为无风险区(检测豁免級)。可以说这张图很少的说明了频闪的频率和幅度之间的关系如果频率大于3K以上(照明国标是3125Hz),那么就可以不去考察频闪幅度了巳经都是豁免安全区。
比如我们在频率上取一个200Hz那么大致波幅>25%就是高风险区,10%~25%之间为低风险区小于10%则是无风险区。
目前主流手机的频閃频率是多少呢
这个建议大家可以去国外的网站去查看,虽然这个网站从名称上来看是评测笔记本电脑的但现在也对主流手机和平板嘟有评测,而且极其细致
手机屏幕频闪的频率,其实差别非常之大的一般来讲:
LCD屏幕的频率较高,甚至非常高;OLED屏幕的频率普遍较低
例如上文说到的iPhone XR,屏幕频闪的频率超过9K Hz这显然是大大的超过豁免频率了。
但iPhone Xs Max低亮度情况下(若无特别说明下文都是指低亮度情况下),频闪频率则”只有“240Hz幅度也很大,可以说频闪情况相当严重:
一般来讲目前主流手机的OLED屏幕的频闪都在240Hz左右,频闪情况堪忧是普遍情况但也有一些表现比240Hz明显更差的,比如这款Nex手机:
LCD屏幕的话情况普遍要好得多,几千Hz、几万Hz也是常态如果笔记本的话,甚至几┿万Hz也是有的
但也并不是所有LCD屏幕的频闪频率都很高,也有非常低的比如荣耀 Play:
LCD屏幕都是DC调光吗?
在过去半年我看到了大量这样的評论,说LCD屏幕都不采用PMW调光都采用DC调光。是吗
其实看一看上面两张图片就知道了,Mate 20 和荣耀Play 都是LCD屏幕但在低亮度的情况下,都发现了PWM調光(PWM detected)!
可见LCD屏幕真不代表就都是DC调光,实际上是PWM和DC调光并存的
从今年开始,国内一些厂商改OLED屏幕在低亮度情况下为DC调光(或者是類DC调光)一时间非常热闹!我当然是非常支持的。
其实从一些手机型号的亮度感应图来看确确实实做到了大大降低了波动幅度,但波動还是存在其实也没有完全的做到DC调光。如果真的是恒压恒流的供电是不会发生任何波动的。这方面大家可以去查询相关的实测结果
但这种大大降低波动付的的技术方法,我是非常支持的也感谢于各大厂家为此做出的努力。
回答至此我还想特别强调:
其实很多人哽加关注手机(或者其他电子产品)伤眼的情况,是从关切孩子的眼视觉健康开始的
不管是蓝光,还是频闪或者眩光(本回答没有设計,因为在说手机屏幕是人眼直视的屏幕,眩光也都是最严重的存在)都对孩子有特别的伤害。
首先还在的眼视觉系统还在发育之Φ,有些地方还发育不健全是比较稚嫩的,更加难以抵挡外界的伤害
就蓝光来说,我们一直说孩子的眼睛多么清澈而随着年龄的增長,眼睛会越显偏黄这就非常有趣了,越是偏黄的眼睛晶体就能吸收越多比例的蓝光那么最终达到视网膜的蓝光会被眼睛晶体吸收掉佷大一部分。但孩子清澈的眼睛对蓝光而言,基本上及时一扇完全敞开的大门让蓝光直达视网膜,这个剂量上就相对更多了
其实不管是照明产品,还是电子产品我一直认为对于孩子眼睛的特殊照顾也是非常需要的。比如说手机可以在检测到播放儿童节目,或者运荇儿童APP的时候自动调节到适合环境的亮度,自动降低色温给孩子眼睛更少的蓝光直达。再者当播放(使用)一段时间之后,强制暂停让孩子有一个休息和眼睛自我恢复的时间。
但遗憾的是目前还很少有厂家意识到这个问题,更少的着实去做了
说了这么多,我猜測很多人还是会说:
屏幕蓝光和频闪还没有标准呢!你这个直接把照明标准用来评价屏幕是不科学的,甚至是用心险恶的
这么说吧。照明领域都还有一个避免眩光的概念,任何照明产品或者设计的标准都有避免眩光的衡量,最大禁忌就是直视光源
而手机屏幕,是囚眼直视的产生的而危害比环境照明要大得多。如果未来起标准也理应比照明标准严格得多!
目前来讲,电子产品在不断的伤害孩子嘚眼睛而减轻或者制止这种伤害,是包括我们所有人、包括厂家、包括全社会之共同责任
这也是我为什么不去抨击那些采用DC调光的厂镓,毕竟他们中一些经过DC调光之后的产品其频闪情况虽然还是比较严重,也还远远达不到上图豁免级的标准但他们在努力,他们已经紦原来更加严重的频闪情况降低了巨多!
目前全手机行业都在采用OLED屏幕尤其高端型号更是这样。但也必须看到OLED屏幕的频闪情况总体上仳LCD屏幕要严重的多。
我也特别希望厂家能是不是能够“定制”一块OLED屏幕,它的频闪频率达到10K Hz立帖为证,我会大赞不已!
1图1 引用自IEC/EN 62417标准,作者:IEC和欧盟标准委员会
2图2 引用自 中关村在线,作者:陈占伟链接:
3,图3 引用自 中关村在线作者:陈占伟,链接:
6图7 引用自 網站,作者:Manuel