藍光迷思──藍光在哪裡?

書摘

「只要是白光,就會有藍光。」

在這十幾年,從上百場次的巡迴演講時發現,很多民眾對「藍害」是無感的,特別是年輕人,尤其是當他們的眼睛,還沒受傷嚴重的時候。

「教授的學識淵博,尤其在材料光學方面的研究,更是國內的翹楚;聽周教授這麼說,多少可以理解,『藍光』還頗可怕的;只是,我有點好奇,在我們的生活周遭,我並沒有看到藍光?」一位廣播電台的男主持人,很技巧的問著。

說了半天的「藍害」,主持人還似絕緣體,完全無感;我心裡想著,如果主持廣播節目的他,都有聽沒有懂,一般聽眾,又如何能夠聽得明白?

原來,凡事不都是那麼的理所當然;我們一群人,成天接觸「OLED」(有機發光二極體),接觸光源,看著儀器測出來的光譜,當然知道藍光在哪裡;但是,這絕對不能代表其他人,特別是一般民眾,也能夠如此理解。

只要是白光,就會有藍光!

對我來說,這一次,這位主持人的這樣問話,並沒有惹怒人的問題,畢竟,這並不是同行的挑釁;相反的,這個問題,反而將我敲醒:「是啊!要不是入了這一行,我也不會知道『藍光』在哪裡。」

從這次開始,隨身攜帶光譜儀,便成為我四處演講、宣導的必備,就算是接受沒有畫面播送的廣播電台邀約,也是如此:如果我不能說服主持人,讓主持人看個清楚,聽眾又如何能聽得明白呢?

下圖顯示的,便是四款常見手機螢幕白光的光譜;不論是哪一個品牌的手機,都是使用紅、綠、藍(R、G、B)三原色,來組合成它們的背光;因此,「只要是白光,就會有藍光!」這句話,是可信的。

「只要是白光,就會有藍光!」我們眼睛所看到的手機白光,其實是藍光、綠光和紅光所組合而成;在光譜儀的偵測下,手機的白光,現出原形,無論它是哪一家、哪一款。(圖片來源/商周出版提供)

常見的平板與電腦,其螢幕背光,一樣清晰可見它們的RGB 三原色;所不同的是,這款平板與電腦的藍光,特別的強。

平板與電腦,它們的螢幕,比手機的大,比較容易觀看;只是,它們也釋放出比較多的光線;更令人擔心的是,有的藍光,還比手機的多很多。(圖片來源/商周出版提供)

進一步檢視,還會發現,這平板的藍光,特別的深,是深藍光,甚至是淺紫光;從「藍光傷害效度」的角度來看,它的潛在傷害,是非常的大。

之前,為了避免用手機打字、辦公太久,傷眼太重,而改用平板;一個清晨,看不到半個小時,兩隻眼睛,就整個不舒服了起來,好像前晚沒睡好一般,但我明明有睡好,還睡了7、8 個小時;這個令人不舒服的現象,直到我戴上防藍光眼鏡之後,才完全改善,可見它的藍害之大。

「知道的時候,已經太晚了!」當我第一次看到電腦螢幕的背光,尤其是它那高起的藍光,我禁不住哀嘆了起來,原來,我的兩隻眼睛,就是敗在它的手上!

白光的組成原理

透過稜鏡,我們可以將自然界的日光,分解成七色彩虹;或是透過光譜儀,我們可以看見白天的日光,從紅到紫光,無一不缺;反過來說,我們也可以用這彩虹七色,來混合而成白光。

如果我們再用光譜儀,來量測3C 的白色背光,就會發現,它們幾乎都是由RGB 三色光所組成,正如前面幾個圖所顯示;同樣的原理,顯示器或照明技術人員,可以用RGB三色光,來組成白色背光,或是電燈的白光。

下圖解構了第一代(陰極射線管CRT)與第二代(液晶顯示LCD)電視機的白光畫面,讓我們可以看到它們的組成畫素(次畫素)、原形;基本上,每三個紅綠藍(RGB)次畫素,可以組成一個畫素、一個點;藉著這些畫素,再組成電視機的畫面;手機、平板、電腦螢幕的組成,也是根據這個原理。

舉例來說,市面上說的4K超高解析度(UHD 4K),指的就是螢幕上的每一行,有接近4,000(4K)個畫素(實際上為3,840 個);8K超高解析度(UHD 8K)的螢幕,每一行有接近8,000(8K)個畫素(實際上為7,680 個);總之,「藍光」次畫素,是所有彩色螢幕的一個基本組成,現在,我們可以眼見為憑。

光色圖,可以用來說明,使用恰當的紅、綠、藍光色比例,就可以組成純白光或是泛白光。

3C製造者,想要螢幕發出迷人萬變的色彩,此時,他們會選用深紅光、深綠光、深藍光做基底,以擴大可以顯示的色塊或色域;只要色域夠寬,它們便可以呈現純白、泛白、黃白或橘白光,甚至,單純呈現單色的深紅、深綠或深藍光;如果要呈現黃光螢幕,則只需開啟紅光跟綠光;同理,若要呈現紫光,就會開啟紅光跟藍光,而關閉綠光。

解構、放大電視機的白光螢幕,你會看到藍光、綠光、紅光,三種次畫素,不論它是第一代笨重的陰極射線管(CRT)電視,還是第二代的液晶電視(LCD);也無論它的次畫素,是圓的,還是扁的,都一樣。(圖片來源/商周出版提供)

這個光色結構圖告訴我們,結合藍光、綠光、紅光,便可以混合出泛白光或是純白光。(圖片來源/商周出版提供)

這個光色結構圖告訴我們,結合藍光、綠光、紅光,便可以混合出泛白光或是純白光。(圖片來源/商周出版提供)

一些低階的照明光源,不會採用較昂貴的RGB三色光技術,而是採用藍加黃的雙色光技術,來混合出二波段白光,如圖所示;常見的產品,包括:LED手電筒、路燈、車頭燈。

低階照明光源,主要是結合藍光與黃光而成;像是LED 手電筒、路燈、車頭燈。(圖片來源/商周出版提供)

雖然,使用紫光,配上黃綠光或是綠黃光,也是可以混出二波段的白光;但是,這種技術,比較不宜使用,這是因為,紫光對眼睛與生理的潛在傷害,比藍光大很多;此外,人眼對紫光的視覺感受度,遠遠不及藍光,譬如:420 奈米紫光的光效,只有460 奈米藍光的15 分之1,這會使它的照明效果很差,點不亮。

無所不在的藍光殺手

「只要是白光,就有藍光。」

因此,我們可以下一個結論,那就是,只要是白光,就有藍光;自然的日光如此,人造的白光也是如此,無論這人造白光來自照明燈光,或是來自3C螢幕;如果你看到的是黃白光,像是以前的燈泡,或是現代的暖色系燈泡,它們一樣是含有藍光,只是略少一些而已。

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