透过现象看本质:投影如何更护眼

那山那水 2018-11-21

    自从习大大亲自过问并指示“中小学生近视预防工作”以来,社会各界对“祖国花朵”的用眼健康的关注度越来越高。其中,在采用大量多媒体技术的数字化教室中,选择哪种显示设备更为健康护眼也成了重大的教学技术讨论话题。通过对平板液晶和投影技术的研究对比,越来越多的业内人士认为,目前投影技术的护眼优势更为明确。

    光源是关键,投影如何实现更安全

    在显示设备健康问题上,“高频蓝光”是最受关注的问题。高频蓝光导致眼部黄斑病的报道偶有出现。很多研究机构的数据也表明,高频蓝光的“穿透性”,会导致对眼底的更为严重的伤害。且这种伤害具有积累性和难以恢复性。对于高频蓝光伤害能采取的技术措施无外乎:减少显示设备的使用、或者降低显示设备的高频蓝光占比。

    诚然,显示设备实现彩色显示依赖红绿蓝三原色——且三种原色的能量比值是固定的。即,任何相同亮度的显示设备,都需要具有相同多的蓝色能量。但是,都是蓝色,却也有波长上的微弱区别:例如450纳米与465纳米,人类看到的都是蓝色,前者却对眼底的穿透力显著高于后者,并被称为“高频蓝光”。

透过现象看本质:投影如何更护眼

    在液晶平板显示产品中,其发光由背光源组件完成。背光源组件的核心是蓝色LED光源模组和红绿色荧光粉、或者黄色荧光粉、或者红绿色QLED光致发光量子点材料构成。其中能够产生高频蓝光的是蓝色LED光源。而在投影显示中,采用LED、激光、汞灯等不同技术的光源产品,亦有可能用到蓝色LED、蓝色激光器等组件,汞灯则不需要用蓝色光作为激发光源。

    所以,可以看到如果选择了不会产生大量高频蓝光的基础发光组件,显示设备就会在用眼安全上具有优势。以此为基础,可以看到汞灯光源具有一定的天然低蓝光特性。激光和LED为基础的光源则需要专门选择抑制高频蓝光组件。

    但是,投影的抑制高频蓝光激光和LED光源应用,与液晶平板的抑制高频蓝光LED的应用过程还有显著区别。即投影产品需要一个高能量密度、小体积的光源,且要在光源真正被成像之前经过多层光学处理和纯色滤色。更高的光源亮度密度需求,使得投影机光源系统必然要选择“最高档的激光器或者蓝色LED组件”,更多的光学处理和纯化过程则进一步降低有害光的输出。相对而言,液晶平板的LED光源模组,是一个面光源,可选用的LED晶体颗粒品质范围更广,且在此后的光学处理过程也更为简单。

    与光源品质有关的显示设备健康隐忧还包括“频闪”问题——频闪的发生本质也是光源的现象,而和显示成像过程没有关系。对于汞灯投影而言,几乎可以认为不存在频闪问题。对于激光和LED投影机,则由于其必然采用高能量密度的高品质光源,且需要保障极高的稳定性和极高的光通量,更需要有效提升激光和LED光源中核心半导体晶粒工作的频率,并大幅降低“频闪”效应。

    由以上两方面的分析可以看到,在采取预防高频蓝光和频闪问题的技术措施上,投影和液晶平板都从“光源”入手,并受到光处理过程的影响。其中,汞灯投影天然的优势很明显,同时投影对光源品质的苛刻要求使得投影机在频闪问题上始终保持“很高的安全水平”、并在“高频蓝光”问题上具有更好的整体性能表现。而平板产品对光源品质的要求没有投影那么苛刻,因此导存在一些平板液晶产品的LED光源在高频蓝光和频闪问题上“抑制水平不理想”的情况——当然,这不是说技术上液晶平板无法做到完美,只不过在激烈的价格竞争中,是否所有产品都能采用最高品质的LED光源就成了未知数:投影产品无论汞灯、激光还是LED光源,对光源极限性的要求,则保障了“投影显示往往都是高品质光源”。

    画面尺寸问题也不小,视距视角是问题

    在关于教学多媒体显示,投影还是液晶更安全护眼的问题中,另一个争议点出现在“视距亮度衰减”上。从实际测量结果看,投影机的视觉亮度衰减更小。这显然有利于教室,这种公共空间、人员较多的场合,后排位子上的学生的眼部健康。

    即,更小的视距亮度衰减,让后排看到的画面清晰度和对比度更高,也就降低了眼睛和相应脑神经的紧张度,从而体现出更低的视觉疲劳的优势。

    但是,视距亮度衰减不是一个“单一的技术问题”——为何平板的视距亮度衰减更大呢?往往是因为平板的可视角度更高。即投影的视角亮度衰减更大。视角亮度衰减更大则不利于“侧视”位置学生的用眼健康。即最前排最边缘的学生往往亦出现更严重的视觉疲劳。

透过现象看本质:投影如何更护眼

    也就是说“视距亮度衰减”和“视角亮度衰减”是此消彼长的问题,对于同一台显示设备“不可能完美解决”。但是,我们现在讨论的不是“同一台设备”的问题,而是如何选择最理想的设备的问题。

    目前,大多数教学多媒体显示设备选择安装在教室正前方、中央位置。在这个位置上,投影的视距亮度衰减更小,舒适性更好;但是需要解决视角亮度衰减的问题——即让前排边缘的学生的观看倾角更小。达到这一目的有一个简单方法,就是“更大的显示画面面积”、“更大的显示细节尺寸”。

    在实际产品中,投影显示画面往往是80英寸以上,这两年主要销售产品更是突破了90英寸。而液晶平板教室显示产品,75英寸显示设备则处于刚刚起步的阶段。过去三年主要销售产品是55-65英寸的显示设备。

    投影显示系统,利用更大的画面尺寸有效平衡了视角亮度衰减问题,并保持更好的视距亮度衰减成绩——同时,更大的画面还获得了另一个好处:即显示画面上的细节,也就是文字的线条几何尺寸更大、更有利于边角和远排座位学生的观看。更大的画面,让分辨细节的脑神经和眼部紧张度下降,进而起到了“舒适性”和一定的抗用眼疲劳的效果。

    到底如何选择教室用多媒体显示设备

    通过以上的分析,可以看到教室用多媒体显示设备与用眼健康的关系是多角度的、具有一定的复杂性,也具有一定的“不同产品和技术”的差异。那么,到底如何选择目前更健康的教学显示设备呢?

透过现象看本质:投影如何更护眼

    首先,要避免高频蓝光和频闪的危害。这不是说不能选择液晶平板产品,而是选择的时候一定要关注LED光源组件的发光频率曲线是否在高频段采用了抑制措施;以及是否采用更高刷新率的LED光源。当然,即便选择投影机产品,依然需要关注其采用的光源:LED光源是否在发光曲线的高频段采取了抑制措施,以及激光光源是否选用了非高频蓝色激光器。而在频闪问题上,由于投影机必须采用极限性能的光源器件,所以不需要担忧。

    其次,在多媒体显示设备选择上,大尺寸显示产品具有天然的“耐看”性。这方面投影机的性价比优势非常明显。反而液晶平板产品,往往受制于上游面板工艺的技术限制,或者大尺寸产品价格高昂,或者显示尺寸较小。以2018年销量最大的投影和液晶教室显示产品尺寸看,投影为90英寸以上,液晶为65英寸,二者显示画面面积相差超过91%,差距是非常显著的。

    当然,笔者不排除平板显示未来可能突破大尺寸限制,或者采用OLED等新技术实现对高频蓝光、频闪等问题的更好解决的可能。但是,就目前而言,多种因素综合,笔者认为选择大尺寸非高频蓝光的激光光源投影显示系统,是教学多媒体更优的健康路线图。

分享到:
大家在说
发表评论
推荐阅读
松下20000H投影机新品震撼亮相南昌普教展松下20000H投影机新品震撼亮相南昌普教展作者:pjtime资讯组  18-11-20
明基发布新款交互式激光教育投影机明基发布新款交互式激光教育投影机作者:pjtime资讯组  18-10-26
LANBO微距背投全国巡展西安站LANBO微距背投全国巡展西安站作者:佚名  18-09-02
OLED智能手机对眼睛更好吗?清大:是的OLED智能手机对眼睛更好吗?清大:是的作者:pjtime资讯组  18-10-08
有它才精彩 Vivitek(丽讯)H658F暑期清凉价有它才精彩 Vivitek(丽讯)H658F暑期清凉价作者:pjtime资讯组  18-08-08
触屏版 | 电脑版