透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)：投影如何更護(hù)眼

    自從習(xí)大大親自過(guò)問(wèn)并指示“中小學(xué)生近視預(yù)防工作”以來(lái)，社會(huì)各界對(duì)“祖國(guó)花朵”的用眼健康的關(guān)注度越來(lái)越高。其中，在采用大量多媒體技術(shù)的數(shù)字化教室中，選擇哪種顯示設(shè)備更為健康護(hù)眼也成了重大的教學(xué)技術(shù)討論話題。通過(guò)對(duì)平板液晶和投影技術(shù)的研究對(duì)比，越來(lái)越多的業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，目前投影技術(shù)的護(hù)眼優(yōu)勢(shì)更為明確。

    光源是關(guān)鍵，投影如何實(shí)現(xiàn)更安全

    在顯示設(shè)備健康問(wèn)題上，“高頻藍(lán)光”是最受關(guān)注的問(wèn)題。高頻藍(lán)光導(dǎo)致眼部黃斑病的報(bào)道偶有出現(xiàn)。很多研究機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)也表明，高頻藍(lán)光的“穿透性”，會(huì)導(dǎo)致對(duì)眼底的更為嚴(yán)重的傷害。且這種傷害具有積累性和難以恢復(fù)性。對(duì)于高頻藍(lán)光傷害能采取的技術(shù)措施無(wú)外乎：減少顯示設(shè)備的使用、或者降低顯示設(shè)備的高頻藍(lán)光占比。

    誠(chéng)然，顯示設(shè)備實(shí)現(xiàn)彩色顯示依賴(lài)紅綠藍(lán)三原色——且三種原色的能量比值是固定的。即，任何相同亮度的顯示設(shè)備，都需要具有相同多的藍(lán)色能量。但是，都是藍(lán)色，卻也有波長(zhǎng)上的微弱區(qū)別：例如450納米與465納米，人類(lèi)看到的都是藍(lán)色，前者卻對(duì)眼底的穿透力顯著高于后者，并被稱(chēng)為“高頻藍(lán)光”。

    在液晶平板顯示產(chǎn)品中，其發(fā)光由背光源組件完成。背光源組件的核心是藍(lán)色LED光源模組和紅綠色熒光粉、或者黃色熒光粉、或者紅綠色QLED光致發(fā)光量子點(diǎn)材料構(gòu)成。其中能夠產(chǎn)生高頻藍(lán)光的是藍(lán)色LED光源。而在投影顯示中，采用LED、激光、汞燈等不同技術(shù)的光源產(chǎn)品，亦有可能用到藍(lán)色LED、藍(lán)色激光器等組件，汞燈則不需要用藍(lán)色光作為激發(fā)光源。

    所以，可以看到如果選擇了不會(huì)產(chǎn)生大量高頻藍(lán)光的基礎(chǔ)發(fā)光組件，顯示設(shè)備就會(huì)在用眼安全上具有優(yōu)勢(shì)。以此為基礎(chǔ)，可以看到汞燈光源具有一定的天然低藍(lán)光特性。激光和LED為基礎(chǔ)的光源則需要專(zhuān)門(mén)選擇抑制高頻藍(lán)光組件。

    但是，投影的抑制高頻藍(lán)光激光和LED光源應(yīng)用，與液晶平板的抑制高頻藍(lán)光LED的應(yīng)用過(guò)程還有顯著區(qū)別。即投影產(chǎn)品需要一個(gè)高能量密度、小體積的光源，且要在光源真正被成像之前經(jīng)過(guò)多層光學(xué)處理和純色濾色。更高的光源亮度密度需求，使得投影機(jī)光源系統(tǒng)必然要選擇“最高檔的激光器或者藍(lán)色LED組件”，更多的光學(xué)處理和純化過(guò)程則進(jìn)一步降低有害光的輸出。相對(duì)而言，液晶平板的LED光源模組，是一個(gè)面光源，可選用的LED晶體顆粒品質(zhì)范圍更廣，且在此后的光學(xué)處理過(guò)程也更為簡(jiǎn)單。

    與光源品質(zhì)有關(guān)的顯示設(shè)備健康隱憂還包括“頻閃”問(wèn)題——頻閃的發(fā)生本質(zhì)也是光源的現(xiàn)象，而和顯示成像過(guò)程沒(méi)有關(guān)系。對(duì)于汞燈投影而言，幾乎可以認(rèn)為不存在頻閃問(wèn)題。對(duì)于激光和LED投影機(jī)，則由于其必然采用高能量密度的高品質(zhì)光源，且需要保障極高的穩(wěn)定性和極高的光通量，更需要有效提升激光和LED光源中核心半導(dǎo)體晶粒工作的頻率，并大幅降低“頻閃”效應(yīng)。

    由以上兩方面的分析可以看到，在采取預(yù)防高頻藍(lán)光和頻閃問(wèn)題的技術(shù)措施上，投影和液晶平板都從“光源”入手，并受到光處理過(guò)程的影響。其中，汞燈投影天然的優(yōu)勢(shì)很明顯，同時(shí)投影對(duì)光源品質(zhì)的苛刻要求使得投影機(jī)在頻閃問(wèn)題上始終保持“很高的安全水平”、并在“高頻藍(lán)光”問(wèn)題上具有更好的整體性能表現(xiàn)。而平板產(chǎn)品對(duì)光源品質(zhì)的要求沒(méi)有投影那么苛刻，因此導(dǎo)存在一些平板液晶產(chǎn)品的LED光源在高頻藍(lán)光和頻閃問(wèn)題上“抑制水平不理想”的情況——當(dāng)然，這不是說(shuō)技術(shù)上液晶平板無(wú)法做到完美，只不過(guò)在激烈的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)中，是否所有產(chǎn)品都能采用最高品質(zhì)的LED光源就成了未知數(shù)：投影產(chǎn)品無(wú)論汞燈、激光還是LED光源,對(duì)光源極限性的要求，則保障了“投影顯示往往都是高品質(zhì)光源”。

    畫(huà)面尺寸問(wèn)題也不小，視距視角是問(wèn)題

    在關(guān)于教學(xué)多媒體顯示，投影還是液晶更安全護(hù)眼的問(wèn)題中，另一個(gè)爭(zhēng)議點(diǎn)出現(xiàn)在“視距亮度衰減”上。從實(shí)際測(cè)量結(jié)果看，投影機(jī)的視覺(jué)亮度衰減更小。這顯然有利于教室，這種公共空間、人員較多的場(chǎng)合，后排位子上的學(xué)生的眼部健康。

    即，更小的視距亮度衰減，讓后排看到的畫(huà)面清晰度和對(duì)比度更高，也就降低了眼睛和相應(yīng)腦神經(jīng)的緊張度，從而體現(xiàn)出更低的視覺(jué)疲勞的優(yōu)勢(shì)。

    但是，視距亮度衰減不是一個(gè)“單一的技術(shù)問(wèn)題”——為何平板的視距亮度衰減更大呢？往往是因?yàn)槠桨宓目梢暯嵌雀�高。即投影的視角亮度衰減更大。視角亮度衰減更大則不利于“側(cè)視”位置學(xué)生的用眼健康。即最前排最邊緣的學(xué)生往往亦出現(xiàn)更嚴(yán)重的視覺(jué)疲勞。

    也就是說(shuō)“視距亮度衰減”和“視角亮度衰減”是此消彼長(zhǎng)的問(wèn)題，對(duì)于同一臺(tái)顯示設(shè)備“不可能完美解決”。但是，我們現(xiàn)在討論的不是“同一臺(tái)設(shè)備”的問(wèn)題，而是如何選擇最理想的設(shè)備的問(wèn)題。

    目前，大多數(shù)教學(xué)多媒體顯示設(shè)備選擇安裝在教室正前方、中央位置。在這個(gè)位置上，投影的視距亮度衰減更小，舒適性更好；但是需要解決視角亮度衰減的問(wèn)題——即讓前排邊緣的學(xué)生的觀看傾角更小。達(dá)到這一目的有一個(gè)簡(jiǎn)單方法，就是“更大的顯示畫(huà)面面積”、“更大的顯示細(xì)節(jié)尺寸”。

    在實(shí)際產(chǎn)品中，投影顯示畫(huà)面往往是80英寸以上，這兩年主要銷(xiāo)售產(chǎn)品更是突破了90英寸。而液晶平板教室顯示產(chǎn)品，75英寸顯示設(shè)備則處于剛剛起步的階段。過(guò)去三年主要銷(xiāo)售產(chǎn)品是55-65英寸的顯示設(shè)備。

    投影顯示系統(tǒng)，利用更大的畫(huà)面尺寸有效平衡了視角亮度衰減問(wèn)題，并保持更好的視距亮度衰減成績(jī)——同時(shí)，更大的畫(huà)面還獲得了另一個(gè)好處：即顯示畫(huà)面上的細(xì)節(jié)，也就是文字的線條幾何尺寸更大、更有利于邊角和遠(yuǎn)排座位學(xué)生的觀看。更大的畫(huà)面，讓分辨細(xì)節(jié)的腦神經(jīng)和眼部緊張度下降，進(jìn)而起到了“舒適性”和一定的抗用眼疲勞的效果。

    到底如何選擇教室用多媒體顯示設(shè)備

    通過(guò)以上的分析，可以看到教室用多媒體顯示設(shè)備與用眼健康的關(guān)系是多角度的、具有一定的復(fù)雜性，也具有一定的“不同產(chǎn)品和技術(shù)”的差異。那么，到底如何選擇目前更健康的教學(xué)顯示設(shè)備呢？

    首先，要避免高頻藍(lán)光和頻閃的危害。這不是說(shuō)不能選擇液晶平板產(chǎn)品，而是選擇的時(shí)候一定要關(guān)注LED光源組件的發(fā)光頻率曲線是否在高頻段采用了抑制措施；以及是否采用更高刷新率的LED光源。當(dāng)然，即便選擇投影機(jī)產(chǎn)品，依然需要關(guān)注其采用的光源：LED光源是否在發(fā)光曲線的高頻段采取了抑制措施，以及激光光源是否選用了非高頻藍(lán)色激光器。而在頻閃問(wèn)題上，由于投影機(jī)必須采用極限性能的光源器件，所以不需要擔(dān)憂。

    其次，在多媒體顯示設(shè)備選擇上，大尺寸顯示產(chǎn)品具有天然的“耐看”性。這方面投影機(jī)的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)非常明顯。反而液晶平板產(chǎn)品，往往受制于上游面板工藝的技術(shù)限制，或者大尺寸產(chǎn)品價(jià)格高昂，或者顯示尺寸較小。以2018年銷(xiāo)量最大的投影和液晶教室顯示產(chǎn)品尺寸看，投影為90英寸以上，液晶為65英寸，二者顯示畫(huà)面面積相差超過(guò)91%，差距是非常顯著的。

    當(dāng)然，筆者不排除平板顯示未來(lái)可能突破大尺寸限制，或者采用OLED等新技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻藍(lán)光、頻閃等問(wèn)題的更好解決的可能。但是，就目前而言，多種因素綜合，筆者認(rèn)為選擇大尺寸非高頻藍(lán)光的激光光源投影顯示系統(tǒng)，是教學(xué)多媒體更優(yōu)的健康路線圖。