Czy LED jest zdrowe dla oczu?

[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.

[Czornyj]

Od biedy można nieśmiało przyjąć tezę, że fioletowo-niebieski pik W-LED niekoniecznie jest zdrowy, aczokolwiek diabeł jak zwykle śpi w szczegółach, więc bez dogłębnej znajomości tematu daleki jestem od wyciągania daleko idących wniosków. Pytanie na ile kwestia szkodliwosci wynika z niebieskiego piku, na ile z bezmyślnego smażenia gał podświetleniem ustawionym na 100% (300-400cd/m2) wg mnie pozostaje otwarte.

W nieciągłości widma LED/CCFL ogólnie nie ma nic złego (paradoksalnie ciągłe widmo przełożyło by się na wyjątkowo denny gamut barwowy). "Naturalne" widmo światła dziennego dla odmiany powoduje raka i zaćmę i jest naprawdę realnie biobójcze - jest wprawdzie bowiem bardziej ciągłe, ale tyczy się to również zakresu UV.

W lepszych wyświetlaczach LED migotania nie potrafię się dopatrzyć, nawet na najniższych poziomach jaskrawości - więc również nie demonizowałbym tego problemu.

[max]

...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 ... No i w tym zakresie mamy do czyneinia z widmem +/- ciągłym.

Przyznaję, że nie jestem zbyt biegły w temacie. Myślę jednak, że w zakresie widma widzialnego zmiany są na tyle nieduże, że pomijalne w kontekście "makabry" jaką wyczyniają podświetlenia monitorów. Myślę, że ogólna tendencja, upraszczająca zresztą mocno tok rozumowania, jest mimo wszystko nadal aktualna.

http://pl.wikipedia.org/wiki/Plik:Poch% ... wykres.png
Promieniowanie mikrofalowe, satelitarne, TV, radiowe, podczerwone, ..., ultrafioletowe, RTG, X ... i jego osłabienie przez atmosferę, w tym wątku, nas specjalnie nie zajmuje

W nieciągłości widma LED/CCFL ogólnie nie ma nic złego (paradoksalnie ciągłe widmo przełożyło by się na wyjątkowo denny gamut barwowy). "Naturalne" widmo światła dziennego dla odmiany powoduje raka i zaćmę i jest naprawdę realnie biobójcze - jest wprawdzie bowiem bardziej ciągłe, ale tyczy się to również zakresu UV.

Raka i likwidację żywych komórek powoduje jedynie promieniowanie UV, RTG, X, a więc powyżej widzialnego fioletu. Co powoduje zaćmę nie mam bladego pojęcia.

W lepszych wyświetlaczach LED migotania nie potrafię się dopatrzyć, nawet na najniższych poziomach jaskrawości - więc również nie demonizowałbym tego problemu.

Świadomość tego nie rejestruje. Narząd wzroku musi jednak z tym "walczyć".

[gorky]

Promieniowanie mikrofalowe, satelitarne, TV, radiowe, podczerwone, ..., ultrafioletowe, RTX, X ... i jego osłabienie przez atmosferę, w tym wątku, nas specjalnie nie zajmuje

A powinno, jeśli upieralibyśmy się przy tezie że widmo słoneczne jest ideałem Ja tam się cieszę że monitor nie wali mi w oczy ultrafioletem i innymi 'ogonami' widma słonecznego które atmosfera wycina...

Świadomość tego nie rejestruje. Narząd wzroku musi jednak z tym "walczyć".

Są jakieś dowody na poparcie tej tezy? Mam na myśli szkodliwość światła migającego poza progiem percepcji, bo bardzo jestem ciekaw a na medycynie się nie znam...

[max]

Jest ideałem ale w zakresie widma widzialnego, a więc, jak napisałeś, tego który dociera do powierzchni ziemi (poza podczerwonym oczywiście i szczątkami UV).

Dowodów nie znam. Po prostu nie chcę być królikiem doświadczalnym i dowiedzieć się za 20 lat, że jednak to szkodzi . Można zatem uznać moje podejście jako dość ostrożne i asekuracyjne. Z drugiej strony po prostu myślę, że nie stać mnie na "eksperymenty".

[Tom01]

Celem uzupełnienia dyskusji. Widmo dzienne, zmierzone tym samym przyrządem:

[Czornyj]

Nawet w-led to przy tym pikuś, a tak naprawdę nie wiemy co się dokładnie dzieje poniżej 380nm

[max]

...nie wiemy co się dokładnie dzieje poniżej 380nm

A co ma się dziać? To ultrafiolet. LEDy takiego promieniowania nie generują. CCFL i owszem, na skutek jarzenia gazu wewnątrz rurki wytwarza UV, ale jest ono pochłaniane przez luminofor na ściankach rurki w celu wytworzenia światła widzialnego. Czy w całości? Nie wiem. Chyba tak, bo inaczej już byśmy o tym wiedzieli.

http://pl.wikipedia.org/wiki/%C5%9Awietl%C3%B3wka

PS. Dobry pomysł z tym pomierzeniem "ideału" .

[Tom01]

Tak, tylko nie wiemy ile tego UV. Bo że jest to pewne, inaczej byśmy się nie opalali. Wykres jest niedokładny, bo przyrząd ma zakres pomiarowy 380 - 730nm. Lepszego nie mam.

[max]

Ale nadal nie bardzo rozumiem, po co zajmować się UV emitowanym przez Słońce. Wiadomo, że jest. Więcej w górach, mniej nad morzem. Dociera do skóry lub nie, ale nikt się w to bezpośrednio nie gapi.

Dyskusja dotyczy raczej ciągłości widma tylko i wyłącznie w obszarze światła widzialnego.

http://pl.wikipedia.org/wiki/%C5%9Awiat ... _widzialne

W całości jest ono widoczne na wykresie zamieszczonym przez Toma01.

[Czornyj]

380nm to już UV