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比較試驗

電子顯示產品影響孩子視知覺健康,選擇使用需審慎

13款適用于青少年學習或游戲用電子顯示產品比較試驗結果

2019-06-04 中國消費者協會

中安在线25选5开奖视频 www.iaupq.com 隨著顯示制造技術和科技的發展,電子顯示終端(Video Display Terminal)包括手機、平板電腦、電視機、VR眼鏡、家教機等已經廣泛應用在青少年的學習和生活中。青少年使用電子顯示終端進行學習、娛樂和社交等活動,在給老師、家長和學生帶來方便和提高效率的同時,也產生了一些學生用眼衛生的問題。青少年正值身體各器官成長發育的關鍵時期,眼球壁的伸展性較大,很容易受到用眼衛生習慣和外界環境因素的影響,因此,對青少年的用眼習慣采取干預措施對預防近視和防止近視加深有顯著的影響。為了更好地調研目前市場上適用于青少年學習、游戲的電子顯示產品對孩子視知覺功能的影響情況,中國消費者協會購買了目前市場上銷售的部分品牌不同屏顯類型的手機、平板電腦和電視機產品,主要對不同材質的屏顯進行比較試驗,包括進行藍光危害的測試,以及對兒童青少年視知覺影響的測評,本次比較試驗不突出具體品牌的對比。

本次電子顯示產品的比較測試引入青少年現場游戲測評,并針對測評前后的用戶視知覺功能數據和屈光度、調節力以及主觀疲勞和舒適性等方面的測試數據進行統計分析,研究這些電子顯示產品在用戶使用質量方面是否存在質的差異,目的在于給消費者選購不同類型的電子顯示產品提供指導。本次比較測試,委托中國標準化研究院試驗中心人類工效學試驗室和國家廣播電視產品質量監督檢驗中心完成。本次測試利用視覺游戲任務作為測試刺激材料,通過客觀試驗和主觀量表評價的方法測評使用13款視覺顯示終端對青少年視知覺功能以及視疲勞的影響,利用驗光儀、閃光融合頻率計、視功能檢查儀等來測量與視疲勞相關的視知覺功能和眼科生理指標,評價不同的電子顯示屏幕產品的用戶使用情況,為青少年電子顯示產品選擇以及青少年用眼衛生習慣的培養提供參考依據。測評結果顯示,手機、平板和電視機用戶使用質量存在顯著差異,對青少年視疲勞及視知覺功能方面產生了顯著影響,提醒我們在購買產品時需要進行仔細的比較,審慎購買,在不可避免必須要購買的情況下,盡量選購質量好、舒適的電子顯示產品,為青少年眼睛的健康發展保駕護航。

一、樣品選擇

測試樣品由中國消費者協會從市場上購置,購置的測試樣品包括5款手機,4款平板電腦,4款電視機。樣品型號、屏幕亮度、屏幕對比度等詳細信息如下表1所示。


1 比較試驗樣品基本情況及實驗條件


樣品編號

屏幕亮度

對比度

面板

尺寸

(英寸)

購買價格

(元/臺)

手機

1

48.471.36-104.58

76.92

LCD

6.21

2699

2

51.943.37-133.73

34.43

OLED

6.26

1758

3

41.263.45-95.32

27.63

OLED

6.3

4699

4

37.252.15-98.12

45.6

OLED

5.6

3699

5

43.472.47-115.86

46.85

TFTLCD

6.53

4499

平板電腦

6

85.219.78-163.13

16.69

LCD

10

1325

7

76.762.36-161.49

68.45

LCD

10.1

1599

8

34.462.95-73.20

24.8

OLED

9.7

5788

9

39.523.21-84.55

26.27

LCD

9.7

2565

電視機

10

151.272.26-320.02

96.11

OLED

55

8999

11

107.989.49-234.95

24.76

LCD

55

7399

12

113.924.67-303.67

64.98

OLED

55

11999

13

159.919.46-321.50

33.99

LCD

55

2399

(注:TFT是經過技術升級改良的LCD。

二、用戶體驗測試和藍光測試

本次比較試驗包括藍光測試和用戶體驗測試2大項。

藍光測試:本次藍光比較試驗測試依據的標準:TIRT-GK-JS-46-2017《顯示設備顯示性能和視覺健康 認證技術規范 第1部分:超高清平板電視》、IEC 624712006“燈和燈系統的光生物安全性(等同CIE S009/E2002,相應的中國國家標準為GB/T 20145-2006)。

用戶體驗測試:依據T/CVIA-09-2016《顯示終端視覺疲勞測試與評價方法1部分 眼視功能測試方法》標準(目前已通過國家標準評審),測試不同的電子顯示樣品進行游戲任務前后對用戶閃光融合頻率、對比敏感度、調節力、屈光度和視疲勞主觀感知等方面的變化情況。

1.閃光融合頻率:反映了人眼辨別閃光能力的水平,與大腦皮層的覺醒程度有關,可作為視疲勞以及精神疲勞測定的依據。人體疲勞時,閃光融合頻率會降低。

2.對比敏感度:對比敏感度是表征視覺功能的重要參數。對比敏感度高,則視覺功能好。臨床上視力在高對比度下測量,不能全面地反映人眼在現實生活中的分辨能力,對比敏感度可獨立地受到損害而視力尚保持良好。對比敏感度由黑色條柵與白色間隔的亮度來測試。本實驗使用知視元視功能檢查儀進行對比敏感度測試,利用貝葉斯閾值測量理論進行對比敏感度測評,測量精度達到±2DB。

3.屈光度:眼睛折射光線的作用稱作屈光,用光焦度來表示屈光的能力,叫做屈光度。眼睛不使用調節時的屈光狀態,稱為靜態屈光,眼睛在使用調節時的屈光狀態,稱為動態屈光。屈光度是屈光力的大小單位,以D表示,即指平行光線經過該屈光物質,以焦點在1m時該屈光物質的屈光力為1屈光度或1D。以透鏡而言,是指透鏡焦度的單位如一透鏡的焦距1m時,則此鏡片的屈折力為1D屈光度與焦距或反應。

4. 調節力:指因晶狀體變化而產生的屈光力,以屈光度為單位來表示。如果把雙眼比成一臺相機,調節力是自動對焦力。調節力就是睫狀肌收縮、晶體變突、屈光力度增強時,眼結構所表現的力量。調節力的作用就是調整眼球的屈光狀態,力保物像落在視網膜上,簡單來說就是促使雙眼視物清晰。人眼的調節力越高越好,如果視力發育正常,人眼的調節力是天生具備的,并且是不可再生的,同時隨著年齡的增長,調節力會不斷減弱。

5. 視疲勞主觀感知量表:通過主觀評價法能夠獲取無法用實驗定量測得的信息,反映了被試的主觀疲勞感受。選用國際公認James E. Sheedy 研制的視覺疲勞感知量表測試視覺疲勞感,主要包括眼部疲勞(如眼睛灼熱感、眼睛疼痛、眼睛緊繃感、眼睛刺激感、眼睛撕裂感、視野模糊、視物有重影以及眼睛干澀等)等,同時增加了手機屏幕整體舒適性、顏色舒適性以及亮度對比度方面的主觀評價量表。

本試驗是在一間安靜的寬敞房間中進行,房間照明來源為燈光,不受其他雜散光影響,照度模擬學校以及起居室的照度標準,為300lux左右。測試前一天晚上提醒被試者注意休息。本測試共招募了北京市219-15歲的中小學生被試,其中男生13名,女生8名;排除有高度近視、散光度數>150度、色盲、色弱,眼部疾病等問題5名,1名被試者中途退出試驗,最終獲得了15名視力或矯正視力正常的被試者的全部數據結果,其中男生11名,女生4名,年齡均值為11.2歲,標準差為1.26。所有被試的測試順序在試驗安排過程中使用拉丁方方法平衡。

整體的實驗數據分析方法采用描述性統計分析方法和差異檢驗的統計方法相結合,描述性統計方法以各不同條件的平均值為代表值來顯示各條件之間的差異,同時對不同方面的差異進行重復測量方差分析,對照30分鐘視覺游戲前后對被試者的視知覺功能、屈光度、調節力以及視疲勞主觀感知和舒適性等方面是否存在統計學意義的差別。當差異顯著時,說明游戲前后被試者的視知覺功能或其他方面的狀態產生了質的明顯變化,需要引起注意,這種變化可能是正向的,即越來越好,也可能是負向的,即越來越差。當顯著性變化為負向變化即越來越差時,尤其要引起我們的注意,說明使用該電子產品不能支撐進行游戲時間30分鐘,就已經在悄悄影響我們的視疲勞或者視知覺功能的發展了。如果前后對比差異不顯著時,說明游戲前后對被試者視知覺功能或其他方面的狀態沒有影響,電子顯示產品的用戶使用質量較好,提示我們可以放心使用該樣品進行30分鐘游戲,不會對我們的眼睛和視知覺功能造成大礙。

三、測試結果(詳見附件:用戶體驗評價一覽表)

(一)藍光測試——樣品在安全性方面消費者可放心使用

本次比較試驗的所有樣品在藍光危害上均未發現質量問題,均屬于IEC 624712006中的豁免類(即無藍光危害)。消費者可以放心使用。

2關于各樣品藍光危害的測試結果


樣品編號

藍光危害值LBW·m-2 ·sr-1

相對評價*

手機

1

0.38

★★★★★

2

0.61

★★★★

3

0.34

★★★★★

4

0.3

★★★★★

5

0.48

★★★★★

平板

6

0.51

★★★★

7

0.4

★★★★★

8

0.33

★★★★★

9

0.43

★★★★★

電視

10

0.11

★★★★★

11

0.55

★★★★

12

0.19

★★★★★

13

0.4

★★★★★

(注:星級評價只是對被測樣品的相對性評價。)

IEC 624712006“燈和燈系統的光生物安全性(等同CIE S009/E2002,相應的中國國家標準為GB/T 20145-2006)為發光波長范圍在200nm 3000nm 的所有非激光電光源的光生物安全性評價提供了指導,不管發光是否是這一產品的主要目的。因此對顯示器件的光生物安全性的評估同樣適用這個標準。在IEC 62471中規定的視網膜藍光危害值LB(也就是藍光加權輻亮度)的曝輻限度為100W·m-2·sr-1。

在曝輻限值內,幾乎所有人可以被反復照射而沒有對身體健康不利的影響。因此,可以說此次的電子視覺產品在正常使用的情況下沒有嚴重的藍光危害的問題。

(二)被試者體驗測試結果——普遍有影響,樣品間存差異

1. 30分鐘游戲任務后,大部分樣品導致被試者閃光融合頻率出現下降

閃光融合頻率是視疲勞的重要客觀測量指標,當眼睛疲勞時,閃光融合頻率降低。本次共測試13款樣品,測評結果顯示,進行30分鐘游戲后,大部分樣品均導致被試者閃光融合頻率能力降低,出現視疲勞情況。具體而言,對于藍光的閃光融合辨別能力,8款樣品導致被試者閃光融合能力下降,其中平板電腦樣品6在進行30分鐘游戲后,閃光融合能力顯著下降(p<0.05<>),出現了明顯疲勞;而電視樣品10的藍光閃光融合能力出現顯著增強的趨勢(p<0.05<>),視疲勞降低。對于黃光的閃光融合辨別能力,9款樣品導致被試者閃光融合能力下降,其中平板樣品7和平板樣品8在進行30分鐘游戲后,閃光融合能力顯著降低(ps<0.05)<>。

1觀看各樣品30分鐘前后被試者閃光融合頻率變化幅度比較(任務后-任務前)

(注:圖中的數值越大越好)


2.30分鐘游戲任務后,各樣品均導致被試者對比敏感度下降

本次測試測量了每個被試的基準對比敏感度和完成任務后的對比敏感度,選取空間頻率為1.5/度、3/度、6/度、12/度、18/度、24/度時的對比敏感度值進行取對數分析。測評結果顯示,使用不同電子顯示樣品進行30分鐘電子游戲任務后,除樣品1的個別條件外,其他所有的樣品所有的對比敏感度條件均出現了對比敏感度下降,說明進行30分鐘的電子游戲影響了我們的視覺功能。對比敏感度下降是視力下降的前奏。本實驗結果說明,如果長時間繼續玩電子游戲,則將導致視力的嚴重下降。對測量結果進行統計分析,跟基線相比,除樣品1、2對比敏感度下降趨勢不顯著外,使用其他樣品進行30分鐘游戲任務后,對比敏感度在不同測試條件下均呈現顯著下降的情況(ps<0.05<>)。

2不同樣品在不同條件下被試者對比敏感度下降幅度的變化

(注:圖中的數值越大越好)

3. 30分鐘游戲后,導致被試者出現不同方面的主觀視疲勞感受,同時對樣品的舒適性感受也發生了變化

進行游戲前后均讓被試者填寫視疲勞狀態變化情況,前后視疲勞感受比較結果顯示,使用不同樣品進行30分鐘游戲,被試者在不同樣品上均出現了不同程度不同方面的視疲勞情況。統計分析結果顯示,使用樣品8進行30分鐘游戲,用戶在眼睛灼熱感、眼睛緊繃感、眼睛刺激感、眼睛撕裂感和眼干澀方面差異顯著(Ps<0.05<>),視疲勞表現最為明顯;樣品5和樣品11導致被試者眼疼痛感表現顯著(P<0.05<>);使用樣品6完成游戲任務后,眼睛疼痛、眼睛干澀程度發生了顯著的變化(Ps<0.05<>)。結果說明,使用電子顯示產品進行游戲時,眼睛疼痛和眼睛干澀是常見的表現,其次是眼睛刺激感,提醒消費者在使用電子顯示產品進行游戲時多眨眼,多休息,不要長時間用眼,盡量保持眼睛的濕潤狀態。

圖3任務后與任務前被試者眼疲勞主觀評價變化比較

(注:圖中的數值越小越好)


對完成游戲前后被試者舒適性主觀評分的變化進行分析,有5款的樣品被試者整體舒適性變差了,6款的樣品色彩舒適性出現下降,6款的樣品亮度、對比度舒適性出現下降。統計分析結果表明,樣品9的主觀舒適性比預期好;樣品13的舒適性比預期差,兩個樣品之間差異顯著(P=0.05)。

4任務后與任務前被試者顯示舒適度主觀評價差值比較

(注:圖中的數值越大越好

4. 使用各樣品進行30分鐘游戲后,被試者屈光度沒有顯著變化

對使用不同樣品進行30分鐘游戲任務前后進行被試者的左右眼屈光度測試,結果發現,左右眼屈光度變化不一致,游戲任務前后用戶的屈光度變化較小,統計分析差異不顯著。說明,進行30分鐘游戲不會導致屈光度的顯著變化,屈光度不是敏感指標。

5不同樣品任務前后被試者左右眼屈光度的變化情況


(注:圖中的數值越小越好)

5. 使用各樣品進行30分鐘游戲后,被試者眼睛調節力沒有顯著變化

對使用不同樣品進行30分鐘游戲任務前后被試者左右眼調節力的變化值進行統計分析,結果顯示,被試者調節力的變化不顯著,且雙眼趨勢不完全一致,說明30分鐘的游戲不會導致調節力的顯著變化,調節力不是視疲勞的敏感指標

6不同樣品任務前后被試者左右眼調節力的變化情況

(注:圖中的數值越大越好)


綜上所述,比較試驗被試者在不同電子顯示產品上進行30分鐘游戲任務后,除屈光度和調節力變化不明顯外,其他方面均產生了明顯變化,變化情況視不同樣品不同方面而呈現出差異,可能與制作樣品的材料、光的設置以及一些顯示技術相關。表3匯總顯示樣品在不同方面表現情況。

330分鐘游戲前后被試者視疲勞及視知覺功能影響測評結果匯總


樣品編號

主觀疲勞

閃光融合頻率

對比敏感度

備注

手機

1




無顯著變化

2




無顯著變化

3



*

負向變化

4

*


*

負向變化

5

*



負向變化

平板

6

*

*

*

負向變化

7


*

*

負向變化

8

*

*

*

負向變化

9



*

負向變化

電視

10


+*

*

正負向變化

11

*


*

負向變化

12



*

負向變化

13



*

負向變化

注:1.“—”號表示用戶進行30分鐘游戲后引起用戶主觀疲勞程度上升或閃光融合頻率及對比敏感度下降。

2.+”表示用戶進行30分鐘游戲后引起用戶主觀疲勞程度下降或對其閃光融合頻率及對比敏感度能力具有促進作用。

        3.*”表示顯著性變化的水平,其中“*”表示在95%的置信區間下存在差異。

        4.樣品2、3、4、8、10、12OLED顯示屏,樣品5TFT顯示屏(經過改良的LCD屏),其他樣品是LCD顯示屏。


四、消費提示

比較試驗過程中,15名中小學生被試者在進行30分鐘的游戲任務后,對9款電子顯示終端樣品在不同指標上出現了顯著視疲勞情況,意味著這些測試樣品在不同方面對被試者的視疲勞或視知覺功能產生了不同程度的影響。因此,對于電子顯示產品的選擇要審慎,可進行不同方面的比較,如果有權威測評結果,可根據測試結果進行選擇。根據本測評結果,對消費者選擇電子顯示終端產品給予以下建議:

1.選擇購買好的屏幕。從比較試驗購買的樣品測評結果來看,屏的大小不是影響視疲勞的主要因素,電子顯示屏幕的材質、物理性能等方面可能是主要影響因素。從現有測評結果來看,平板電腦樣品更容易導致用戶產生視疲勞,一些OLED顯示屏和經過改良的LCD顯示屏的表現相比較更好。

2不必擔憂藍光的影響。本次測試的樣品在藍光輻射方面沒有安全問題。從以往研究結果來看,藍光輻射量和表現可能會影響使用者對顯示器的舒適性感受以及情緒表現,對視知覺功能發展的影響目前尚沒有明確結論,但是夜間黑暗條件下看手機,藍光會影響睡眠質量。

3.青少年看電子屏幕要有節制。本試驗共招募了219-15歲的中小學生被試,經測試篩選,其中5名學生的視力調節能力顯著低于正常水平,1個學生表現出有成癮表征。通過進一步調研得知,這5名調節力低下的學生在日常生活中經常使用電子顯示產品,且使用時間不受成人控制和約束。因此,無節制地使用電子顯示產品會對青少年生活、學習產生嚴重的不良影響。

4.建議青少年每次連續使用電子顯示產品的時間不超過30分鐘。本次測試僅使用電子顯示產品進行30分鐘《連連看》游戲,13款樣品中有5款樣品已讓被試者感到明顯的視疲勞;有10款樣品顯著影響了用戶視知覺功能的表現,產生預警。測試結果在一定程度上說明,對9-15歲青少年而言,一次觀看電子屏幕的時間不宜超過30分鐘。觀看20~30分鐘之后一定要休息一下,以緩解視疲勞,并修復對視知覺能力的損傷。青少年正處于成長發育的時期,父母對其使用電子顯示產品不僅要有效地控制和約束,在進行游戲等活動時要適當地強制其進行休息,避免因電子顯示產品使用不當而對青少年視力產生不可逆的影響,如視力嚴重下降等情況。

本測試結果對學生使用電子顯示產品的選擇以及青少年用眼衛生習慣的養成有一定的參考價值。在未來的研究中可以選取更多的應用場景,比如觀看學習視頻、在網上查找資料等,探究在不同學習場景以及不同任務情景下青少年使用電子產品的視疲勞情況及對青少年視知覺功能影響,為消費者提供科學的消費指導。