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弄清这些问题,手机屏幕对你来说再也没有秘密 | “追光逐梦”专栏

谈志杰 科学大院 2023-04-05

上期我们推出视频《你的手机屏是LCD还是OLED?》后,有很多读者在留言中提出关于手机屏幕的问题。

 

图片来源:微信截图


今天,我们就为大家回答这些问题!


哪种屏幕不伤眼?

 

1 问:到底哪种屏幕对眼睛好呢?


答:目前的所有屏幕对眼睛都具有一定的伤害。无论是LCD屏幕还是OLED屏幕,都是红、绿、蓝三种基本发光单元,其中伤害最大的是波长较短的蓝光,由于它波长较短,能量较高,因此具有更强的穿透性,从而对眼睛产生更多的伤害。所以市面上很多屏幕贴膜都要说“抗蓝光”。还有手机的“护眼模式”,就是将显示中的蓝光过滤掉,这些手段都是降低屏幕伤害的方法。


比较而言,LCD屏幕蓝光带来的损伤更大。而OLED屏幕通过采用有机发光材料,大大降低了蓝光光谱的强度,然而目前的OLED屏幕存在低频调光带来的频闪的问题,同样会对眼睛产生一定的危害。


所以想要保护眼睛,目前只能避免长时间看屏幕(我知道你们做不到的~),不伤眼的手机屏幕只能留给未来了。

 

图片来源:视觉中国


2 问:为什么AMOLED是最伤眼的屏幕?

OLED的低频调光到底对眼睛有没有伤害?

 

答:OLED伤眼睛,主要是指AMOLED屏幕的PWM低频调光。要弄清楚这背后的复杂原理,首先需要了解手机屏幕亮度的调节机制


LCD屏幕大多采用DC调光,是一种直接控制发光组件,这里主要指的是通过背光光源的电流大小来调节亮度的技术,电流越小,则亮度越低。


PWM调光(脉冲宽度调制)和DC调光直接调节电流大小来控制亮度的做法完全不同,是一种通过快速开关屏幕光源来控制亮度的技术。开关光源会造成闪烁的现象,开关的速度越快,屏幕闪烁也会随之加快,但当开关光源的频率超出人眼极限时,由于所有画面的亮度信息在人眼中相互叠加,因此频率的快慢只会影响屏幕的亮度。


对于没有背光光源的OLED屏幕,屏幕亮度是通过PWM调光的方式实现的。然而频繁的闪烁会对人眼造成一定的伤害,特别是屏幕亮度低的时候,频闪频率降低,人眼更容易感知,对一些敏感人群容易产生晕眩的感觉。


这是PWM低频调光技术与生俱来的问题,目前还没有太好的解决办法。所以大家在光线暗的地方使用手机时,尽量开一盏灯,中和频闪,而且不要将屏幕的光调太暗。

 

图片来源:视觉中国

3 问:现在LED灯和手机还有液晶电视的光

对眼睛会有伤害吗? 


答:LED灯以及液晶电视可能会对眼睛造成危害,这个危害主要来自于蓝光,因为蓝光波长段,能量高,穿透能力强,会对眼球内部造成不可逆转的损害。所以建议看电视不要离电视太近,也不要将屏幕调得太亮。

 

三种基本色 究竟是哪三种?

 

4 问:三原色不是品红黄绿么?为什么说

然界任何一种色彩都是由红、绿、

三种基本色组成的”?

 

答:“光的三原色”的概念最早来自于牛顿,当年牛顿利用三棱镜在实验上完成了光的色散,即白光可以分解成各种颜色的光。之后他便开始思考,既然白光能被分解及合成,那么这七种色光是否也可以被分解或合成呢?于是他通过实验和计算,得出结论:只有红、绿、蓝三种色光无法被分解,也就谈不成合成了,而其他各种颜色的光可以通过这三种色光进行合成。于是,红、绿、蓝被称为“光的三原色”。


需要注意的是,自然界中拥有许多不同颜色的光,通过三原色的合成,可以显示出几乎自然界中几乎所有颜色的光,虽然我们的肉眼无法分辨,然而合成出来的光和自然界中已有的光还是存在一些差异的。


除了“光的三原色”,还存在另一种三原色,就是“颜料三原色” :品红、黄、青。当光照射到物体上,反射出来的光就是物体的颜色,而其他颜色的光将会被吸收。


“光的三原色”是加色法的原理,主要用于屏幕等主动发光的产品中。而“颜料三原色”是减色法的原理,主要应用于被动发光的场合,比如彩色绘画和印刷。学美术的就会知道,使用不同量的颜料通过配比可以得到各种颜色的颜料,在这里我们所看到的颜色,是通过物体反射的光的颜色。

 

 

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图片来源:视觉中国


5 问:手机在关机状态下,屏幕在某些

灯光照射下呈现五彩斑斓的图案,跟这

个有无联系?具体原理如何解释?


答:该现象与屏幕自发光没有直接的联系,属于光照射到屏幕产生的干涉现象


6 问:小时候玩游戏机的时候,摁压屏幕,

会出现五彩斑斓的结果,原理能解答一下

吗?


答:同上,属于光的干涉现象


作者单位:中国科学院上海光学精密机械研究所


专栏介绍:

光学,物理学的重要分支,仅21世纪以来,就有六次诺贝尔物理学奖与光学有关,比如2018年的诺奖就颁给了光镊和激光放大技术。

 

“高冷”的诺奖很精彩,身边中的光学一样大有学问哦:微波炉、手机、汽车……都离不开光学相助!

 

科学大院联合中科院上海光机所推出“追光逐梦”系列专栏,不仅带您一起探索身边的科学,还会带您走入高精尖的前沿光学科技殿堂!

 

往期传送门:

第一期:微波炉到底是怎么加热食物的?

Q & A :为了让你更放心用微波炉 我们回答了这些问题 

第二期:你的手机屏是LCD还是OLED? 


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