Czy LED jest zdrowe dla oczu?

[Tom01]

Skład widmowo/energetyczny szkodliwych długości fali jakiś jest zawsze, ale do granicy norm z reguły jest kilometr, a same normy, wyznawane przez Sanepid i tym podobne instytucje, mają ogromny zapas. Kiedyś krzyczano, że CRT jest szkodliwe jak nie wiadomo co. Media krzyczały, że promieniują praktycznie wszystkim co można spotkać w przyrodzie. Paru ludzi to w końcu pomierzyło. Jednemu wyszło że czujnik wystawiony za okno pokazywał dużo wyższe wartości niż przed ekranem. Inny zrobił eksperyment na żywych organizmach i okazało się, że w świetle lampy CRT lepiej rosną roślinki. Każda nowa zdobycz techniki na pewnym etapie "powoduje", że krowy przestają dawać mleko a kury przestają się nieść.

[Czornyj]

Z ciekawości pomierzyłem moją 30-tkę na ustawieniu wieczornym, ok. 30cd/m2, ok. D50:


Jak widać ilość energii w zakresie fioletowo-niebieskim nie wydaje się być zbyt zabójcza. Nie ma śladu UV aż po 350nm, ale może jakiś piczor zdradliwie startuje między 350 a 300nm? Jakość wątpię.

Dla porównania B G+R LED w CX240 @ D65


ponieważ skalibrowany jest do chłodniejszej bieli, niebieskiego jest więcej - ale nic nie stoi na przeszkodzie ustawić monitor cieplej i przyciąć energię z zakresu niebieskiego, a dodatkowo mamy mniej fioletu - widmo CCFL ma pik na 440nm, B G+R gdzieś na 455nm - jeśli wierzyć i1Pro2 od dobre 15nm mniej fioletowy. Również nie ma śladu UV, które faktycznie jest szkodliwe. Również nie wygląda to zabójczo, jakoś nadal się nie boję. Zaraz pomierzę jeszcze Retinę...

[Tom01]

Dopiero przeczytałem linkowany artykuł i znalazłem coś ciekawego: dr Sánchez-Ramos z Uniwersytetu Complutense w Madrycie "Oczy nie są przystosowane do patrzenia bezpośrednio na sztuczne źródło światła, ale do widzenia otaczającego nas świata w naturalnym oświetleniu(...)" To akurat jest prawda, choć nie jestem pewny dokładności tłumaczenia. Jest to kolejny sygnał o szkodliwości nadakcentowania światłem, które zalewa zewsząd masowo we wszystkich dziedzinach życia. Nie tyle więc jest szkodliwy niekorzystny skład widmowy, w sensie kiepskiej jakości światła sztucznego, co powszechne i wszędobylskie istnienie ostrych bodźców świetlnych.

[max]

Artykuł ... utrzymany w sensacyjnym, rozhisteryzowanym tonie

Mówiłem. Pierwszy post.

Artykuł napisany jest bez grama konkretów

Prawda. Tylko, że Twoich wykresów 90% czytelników na WP by pewnie nie zrozumiało. Dzięki za zaangażowanie. Niewiele osób jest wstanie wykonać taki pomiar.

Sądzę, że oprócz zbyt dużych jasności, znaczenie mają również proporcje poszczególnych składowych widma, co ładnie widać na wykresie.

PA301W i CX240 to jedne z najlepszych obecnie monitorów w ogóle. Trzymają najwyższy możliwy standard. Odsetek osób przy nim pracujących jest jednak niezbyt duży.
Brakuje nam na wykresie już tylko jakiegoś W-LEDa, 80% "populacji", "wilka w owczej skórze" . Może zapowiadany NEC EA244WMi by się nadał?

EDIT. Dołożę jeszcze obrazek:
https://monitory.mastiff.pl/faq/index/vi ... cle_id/69/
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/c ... _lines.svg

[deng]

Witam,

sam artykuł nie jest może najwyższych lotów - niemniej jednak problem z podświetleniem W-LED istnieje nie od dziś.

Sam natknąłem się na niego kilka lat temu zauważając, że nowy laptop bardzo męczy moje oczy.
Nie pomogła kalibracja, zmiana oświetlenia ani inne rzeczy - po 2-3 godzinach oczy zaczynają łzawić, są bardzo napuchnięte i wręcz "wychodzą z orbit".
Próbowałem później kilku monitorów z podświetleniem W-LED i efekt jest mniej lub bardziej ten sam.

Doszedłem sam do wniosku, że nie mogę znieść pewnej części zakresu światła niebieskiego (W-LED-y bądź co bądź świecą na niebiesko), migotanie (PWM) także męczy.

Przy CRT, CCFL (nawet z PWM) mogę siedzieć dniami (i nocami).

Niestety nie mam możliwości sprawdzenia monitorów z podświetleniem LED-owym pokrywających ARGB, nie stać mnie na kosztowne testy po to żeby np. stwierdzić, że to także męczy moje oczy.

Nie jestem sam:
https://discussions.apple.com/thread/16 ... 0&tstart=0
http://hardforum.com/showthread.php?t=1748161
duża część z : http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=28:26553

Powyższe wątki opisują różne problemy, część osób ma problem z PWM i LED, część z rażącym biało-niebieskim.
W żadnym z powyższych wątków nie udało się nikomu zidentyfikować problemu do końca ani wyeliminować go kompletnie poza oczywistą przesiadką na CCFL.

Co do wyników badań - nie wiem co o tym myśleć, nie jest to jednak jedyne opracowanie na ten temat.

Gdyby ktoś miał podobny problem - mógłby jeszcze przetestować blue-blockery czy też LED-y RGB/GB. Sam nie mam możliwości testów więc cieszę się ze swoich CCFL póki co.

Pozdrawiam

[Tom01]

Przykładowe dwa pomiary widma białych diód. Zrobione przed chwilą.





Proszę zwrócić uwagę na duży udział światła o długości fali 450nm czyli właśnie niebieskiego w stosunku do reszty. Światło im ma krótszą długość fali, czyli większą częstotliwość, tym ma większą energię kwantu promieniowania. Przykładowo fale radiowe mają energię mniej niż 1ueV. Światło widzialne to pojedyncze eV czyli energia kilka milionów razy większa. Przedrostek "u" z ogonkiem [mikro] to 10E-6. A mówią, że to fale radiowe wypalają mózg.

W samym paśmie widzialnym, energia różni się kilkukrotnie, więcej tam gdzie niebiesko i fioletowo. Jako, że receptory wzrokowe to bardzo czuły narząd, większa energia powoduje silniejszą reakcję. Stąd trudno patrzeć na hiper-jaskrawe reklamy z niebieskich diód. Każdy to zauważył. Nie znaczy to jednak, że nie da się patrzeć na intensywny niebieski albo fiolet. Niebo oglądane z dużej wysokości ma barwę wręcz kojącą, więc to nie niebieski jest winny. Problem w jasności tych długości fali czyli technicznej ułomności męczących ekranów, konkretnie ich szmelcowatej regulacji.

[max]

Ciekawa porcja informacji od Toma01. Myślę, że zasługuje na odnośnik w tym miejscu, jako informacja o jakości pracy podświetlenia LED w standardowych i tych odrobinę lepszych monitorach W-LED:
http://www.mva.pl/viewtopic.php?f=26&t=1074

[max]

Przykładowe dwa pomiary widma białych diód. Zrobione przed chwilą....

Mam jeszcze pytanie do Tom01.
Czornyj na poprzedniej stronie pomierzył monitory (nie diody) świecące na biało. Pomierzył monitory, a więc diody, które przeszły przez zestaw filtrów RGB (i może jeszcze jakieś). Wynikiem tego dostaliśmy trzy "góry", każda w paśmie R, G, B. Każda z nich jest (z grubsza) sobie równa, co po zsumowaniu daje w przybliżeniu biały ekran.

Mam wrażenie, być może mylne, że Twoje pomiary Tom01 dotyczą samych diód (nie utemperowanych przez zestaw filtrów RGB matrycy). Wykres ten wskazuje na bardzo duże nierównomierności w składowych RGB. Myślę, że po przejściu przez filtry RGB matrycy monitora wykres będzie przypominał te u Czornyja, a więc nie dwie bardzo nierówne "górki", a trzy równiejsze góry RGB. Zwłaszcza filtr niebieski (B) powinien znacznie przyciąć niebieską dominantę W-LEDowego podświetlenia. Jeśli mam rację, wykresy Czornyja i Toma01 są całkowicie nieporównywalne i wprowadzają w błąd. Należałoby wówczas pomierzyć monitory W-LED świecące na biało 6500K, a nie diody W-LED.
Jeśli nie mam racji, proszę o wyjaśnienie, dlaczego tak różne wykresy (Czornyj, Tom01) dają w przybliżeniu "taką samą" biel ~6500K?
Dla każdej "górki" RGB liczy się rzędna maksymalna "czubka góry" na wykresie, czy suma pola jednej "górki" pod wykresem (w odpowiednim przedziale)?

[Czornyj]

Filtry nie mają większego wpływu na widmo W-LED.

W przypadku B G+R LED w krzywych emisji spektralnej widzimy pik diody niebieskiej oraz piki czerwonego i zielonego luminoforu wzbudzanego przez światło niebieskiej diody.

[max]

Filtry nie mają większego wpływu na widmo W-LED.

Nie chce mi się wierzyć . Przecież te wykresy: WCG-CCFL/GBr-LED vs W-LED są kompletnie różne. Mz. powinny bardziej rozdzielić jedną żółtą górkę, na dwie: zieloną i czerwoną oraz zrównać (ściąć) niebieski pik do wartości górki zielonej i czerwonej. Jedynym negatywnym następstwem kiepskiego widma W-LEDów byłyby wysokie straty światła (zwłaszcza niebieskiego) pochłanianego przez filtry, w celu wyrównania widma.

W przypadku B G+R LED w krzywych emisji spektralnej widzimy pik diody niebieskiej oraz piki czerwonego i zielonego luminoforu wzbudzanego przez światło niebieskiej diody.

Ja do tej pory myślałem, że GB(r)-LED to dioda zielona + dioda niebieska + luminofor czerwony wzbudzany jednocześnie przez diodę zieloną i niebieską lub jedną z nich. Wskazywałaby na to nieco mniejsza wartość bezwzględna jasności czerwieni oraz większa szerokość widma (szersza górka). Pik diody zielonej i niebieskiej jest taki sam i jednocześnie inny od czerwieni.
(W-LED to dioda niebieska (wysoki wąski pik) + luminofor żółty (niska, szeroka górka) wzbudzany przez diodę niebieską).

[Czornyj]

Filtry RGB po złożeniu dają stan bliski neutralnej przezroczystości - z założenia mają jak najmniej wpływać na widmo przechodzącego przez nie światła (poza długościami fali, które mają tłumić). To co widać na wykresach to praktycznie niemal nie zmienione widmo podświetlenia.

Widziałem gdzieś ideogram podświetlenia B G+R - była tam niebieska dioda i luminofory zielony i czerwony. Być może są też konstrukcje z diodą niebieską i zieloną, oraz luminoforem czerwonym, widmo CX240 w sumie faktycznie na to by wskazywało.

[bkdi]

Czyli monitor z podświetleniem W-LED, będzie miał widmo podobne do diody W-LED skoro filtry, nie powinny na nie wpływać?

[Tom01]

Dokładnie tak.

[max]

Dziękuję za wyjaśnienia.
To ten W-LED jest do d....

Albo jest tak, że liczy się pole pod wykresem i wtedy pik niebieski, który ma wysoką wartość bezwzględną ale wąski wykres, równoważy się jakoś z górką zółtą, niską ale szeroką. Pola (scałkowany wykres) pod linią wykresu mogą być w przybliżeniu równe dla niebieskiego i żółtego. Ale to tylko moje gdybanie....

PS. Do kompletu brakuje nam w takim razie już jedynie wykresu CCFL o standardowym gamucie sRGB. Do porównania z W-LEDem. WCG-CCFL i GBr-LED jest oczywiście lepszy.

[Tom01]

Bardzo słuszne gdybanie, gdyż oko całkuje. Patrzy "ilościowo", nie jakościowo. Dlatego beznadziejne widmo LED jest przez ludzi jakoś tam akceptowalne pomimo, że nie ma wiele wspólnego z słonecznym.

[Tom01]

PS. Do kompletu brakuje nam w takim razie już jedynie wykresu CCFL o standardowym gamucie sRGB.

Jeszcze ciepłe.

CCFL normalnogamutowy:



CCFL szerokogamutowy:

[max]

Dzięki za wkład pracy. Pozwoliło mi to wyrobić sobie opinię.

[raptor88]

Dzięki za wkład pracy. Pozwoliło mi to wyrobić sobie opinię.

Ja bym chętnie ją poznał, jeśli to nie problem.

[max]

Ja bym chętnie ją poznał, jeśli to nie problem.

Hmm. Z jednej strony wnioski wydają mi się nasuwać same, z drugiej, zaznaczę na wstępie, że opinia jest wyłącznie moja, czysto subiektywna. Dodam również, że na monitorach i optyce zmam się podobnie jak na promach kosmicznych...

Temat wątku dotyczy podświetlenia, a konkretniej jego jakości i szkodliwości dla narządu wzroku w kontekście różnych rozwiązań technicznych: CCFL/LED.
No więc rozróżniłem trzy aspekty jakości owego podświetlenia:
- widmo (jego ciągłość, "naturalność", etc. ...)
- migotanie
- zakres regulacji jasności

W swoim niezbyt skomplikowanym rozumowaniu wyszedłem od ideału jakim mz. jest światło słoneczne. Chciałbym aby jabłko oglądane na monitorze, wyglądało i oddziaływało na mój zmysł wzroku tak samo jak jabłko postawione na moim parapecie. Nie chciałbym w tym momencie wchodzić w szczegóły typu, że mamy inną temperaturę światła słonecznego o zachodzie słońca, a inną w pochmurny dzień, liniowość, itp. kwestie związane z kalibracją. Nasz wzrok na przestrzeni milionów lat przyzwyczaił się do tego światła słonecznego, dlatego nie wymaga dalszego uzasadnienia dlaczego stawiam je za ideał.

Jak wiadomo widmo światła słonecznego jest widmem ciągłym. Ponadto jest to światło absolutnie ciągłe w sensie czasowym, ujmując inaczej, absolutnie pozbawione migotania.

Ponieważ podświetlanie monitora światłem słonecznym jest "nieco" niewygodne, musimy znaleźć inne, najlepiej sztuczne źródło światła. Jedynym znanym mi sztucznym źródłem światła, o ciągłym, bardzo zbliżonym do słonecznego widmie, jednocześnie absolutnie nie migoczącym jest żarówka halogenowa. Wpisując w wujka Googla widmo żarówki halogenowej,widmo słoneczne, zakres spektrum widzialnego itp. itd. łatwo znaleźć stosowny wykres. Mi jako pierwszy wpadł w oko następujący:
http://www.satserwis.pl/pokaz.php?nazwa ... 3/5398.dat
chodzi mi o drugi wykres z góry.
Najpierw zwróćmy uwagę na zakres spektrum widzialnego przez ludzkie oko. Znajduje się ono wewnątrz czarnej paraboli (sinusoidy, krzywej Gaussa, ???) z napisem oko. I w tym obszarze oglądam wykres widma generowanego przez światło słoneczne oraz żarowe halogenowe. Jak widzimy, wewnątrz czarnej krzywej, widmo to jest ciągłe, z tendencją narastającą od fioletu w kierunku czerwieni.

Jak wiadomo monitory nie wyświetlają widma ciągłego. Przyczyną tego jest ich zasada działania. Każdy piksel może wyświetlić trzy składowe tego widma: czerwone, zielone, niebieskie, RGB. Wydawałoby się zatem, że wystarczy jeśli podświetlenie generuje tylko te trzy składowe. Z drugiej strony forumowi fachowcy twierdzą, że matrycowe filtry RGB, po zsumowaniu przepuszczonego przez nie światła są praktycznie przezroczyste. Wydaję się zatem, że widmo podświetlenia powinno być mimo wszystko możliwie najbardziej ciągłe, z niewielką tendencją narastającą w żółciach i czerwieniach (jak w żarówce halogenowej, słońcu).

Niestety również żarówka halogenowa nie jest lubianym źródłem podświetlenia, choć obiektywnie najlepszym w kwestii jakości. Przyczyną jest niewątpliwie wysokie zużycie prądu, bardzo wysoka temperatura, kłopot z regulacją jasności. Światło żarówki niestety zmienia swoją temperaturę wraz z obniżaniem swojej jasności. Staje się coraz cieplejsze. Dawnymi czasy, w sprzęcie fotograficznym, poradzono sobie z tym problemem obciążając żarówkę zawsze na stałą wartość, a ilość światłą regulowano przez jej przysłanianie, zachowując przy tym stałe jego rozproszenie. Problemem pozostawała jednak nadal zmieniająca się temperatura światła wraz ze zużyciem żarnika.....

Wracając do tematu. Szukamy dalej źródła podświetlenia, godząc się na coraz to większe kompromisy. Mamy do wyboru 4 możliwości:
1) GB(r) LED, AdobeRGB
2) WCG-CCFL, AdobeRGB
3) CCFL, sRGB
4) W-LED, sRGB

Ja wybieram źródło, które jest możliwie najbardziej ciągłe, a zatem: jest najrówniejsze, ma najmniej pik i dziur, ma przynajmniej wystarczające wypełnienie w zakresie R, G, B, wypełnienie które jest możliwie szerokie w każdym z zakresów R, G, B, oraz równe dla wszystkich trzech składowych, najlepiej z tendencją do ocieplenia (jak słońce), a więc lekkiej przewagi czerwieni.

Ad1) GB(r) LED: widmo to wyświetla wszystkie trzy składowe R, G, B w sposób równy. Wszystkie składowe są jednakowo obecne. Widmo nie jest ciągłe, piki są ewidentne, ale w kontekście zastosowania filtrów RGB wydaje mi się to rozwiązanie dobre.
Ad2) Ad3) CCFL: Widma te są dość podobne do siebie. Trudno tu mówić o ciągłości, ale przynajmniej zakresy R, G, B są dość szerokie i w miarę sobie równe. Również oceniam je jako dobre.
Ad4) W-LED: Widmo to jest mz. najbardziej nienaturalne. Mamy tu jeden silny pik w zakresie światła niebieskiego. Po pierwsze zakres ten jest "oczojebny". Po drugie pik jest bardzo wąski, co trzeba jakoś zrównoważyć. Zrównoważono to bardzo wysoką jasnością względem pozostałych zakresów. Zastosowanie światła o bardzo wąskim widmie i wysokiej wartości jest mz. bardzo niepożądane. Wydaje mi się, że ów pik, jak szpilka, wykłuwa dziurę. W zakresie żółto zielonym jest już nieco lepiej, jednak mamy niedostatek na skraju, w zakresie czerwieni. A jak widzieliśmy na początku, w widmie słonecznym, czerwienie przeważają, są więc pożądane. Oceniam to widmo podświetlenia jako mierne.

Drugim aspektem jest migotanie podświetlenia. Pożądane jest, aby świeciło ono światłe ciągłym w całym zakresie regulacji jasności. Niestety niewiele modeli spełnia ten warunek. Większość stosuje technikę PWM. Jest to mz. technika akceptowalna pod warunkiem wysokiej częstotliwości pracy. W przypadku podświetlenia CCFL częstotliwość powinna przekraczać 200-300Hz. W przypadku podświetlenia LED winna być większa niż kilka tys. Hz.
Podświetlenie LED jest więc w tym względzie bardziej wymagające.

LEDy mają jednak zaletę. Jest nią możliwość szerokiej regulacji jasności. W przypadku modeli z podświetleniem CCFL zakres regulacji wynosi zwykle od 0,25 do 1,00 jasności maksymalnej. Stosunek jasności maksymalnej do minimalnej wynosi więc w przybliżeniu 4. W przypadku starszych, dobrych modeli zakres ten wynosi od ok. 60cd/m2 do 4x60 = 240cd/m2. Niestety najnowsze modele osiągają wyższe jasności: od ok. 100cd/m2 do 4x100 = 400cdm2.

Kończąc ten przydługi wywód. Ja preferowałbym monitory:
- stare, dobre, na podświetleniu CCFL, o standardowym lub poszerzonym gamucie, z niskimi wartościami jasności podświetlenia
- nowe: GB(r)-LED, pozbawione migotania lub z PWM o bardzo wysokiej częstotliwości, powyżej kilku tys. Hz., również z szerokim zakresem regulacji.

[gorky]

Niestety nie są to tak banalne tematy, a bez wiedzy o tym jak to powinno wyglądać, ryzyko trafienia na obrazek wprowadzający w błąd jest spore - niestety był pan pechowcem.

Ogólne wnioski pewnie raczej poprawne (chociaż nie wiem, nie zajmowałem się teorią widzenia, poza tym tutaj główną rolę grają aspekty 'medyczne' a nie fizyczne), ale ponieważ google może wysoko zaindeksować tę dyskusję, więc warto zaznaczyć że ze światłem słonecznym docierającym do Ziemi jest trochę inaczej. Widmo promieniowania elektromagnetycznego emitowanego przez Słońce jest zbliżone do widma ciała doskonale czarnego, natomiast po przejściu przez atmosferę ziemską do ciągłości mu daleko.

Faktem jest jednak, że w zakresie widzialnym (400-700nm) osłabienie widma promieniowania Słońca jest dramatycznie mniejsze niż w pozostałych zakresach, co zresztą prawdopodobnie spowodowało że w toku ewolucji nasze oczy wyspecjalizowały się w tym zakresie (podobnie jest zresztą z chlorofilem). No i w tym zakresie mamy do czyneinia z widmem +/- ciągłym.