15 окт. 2014 г.

Как я чуть не потерял зрение или вся правда о LED лампах и LCD мониторах

Немного истории про мои LCD and LED шишки

      Начну с того что, у меня было всегда очень хорошее зрение и даже мониторы 90-х с огромным зерном 0,39 не смогли его испортить. Я очень много времени провожу за компьютером и ни когда не возникало проблем с глазами, а мне все таки на данный момент уже 46 лет.  Но как выяснилось, ни что не вечно под луной, и научно технический прогресс может пошатнуть даже отменное здоровье :)

      История началась в те далекие времена, когда только начали появляться LCD мониторы, ну и естественно все начали примеряться к ним и я тоже не был исключением. После всех испытаний и проб, у меня так и не возникало желания переходить на LCD, т.к. после каждого тестирования возникало ощущение дискомфорта. На тот момент я считал что испытывал дискомфорт на крупное зерно на матрице LCD монитора, а на CRT мониторе картинка была ровной и мягкой для глаз.
      Время шло и сдался, за последние 5 лет я поменял несколько мониторов LCD, но ощущения счастья так и не настало, хотя всегда была возможность выбрать и на глазах не экономил. Мой монитор сейчас на работе и дома DELL P2411H, приобрел пару лет назад. Монитор всех хорош, и большой и разрешение 1920*1080 и что самое важное матрица не самая мелкая, все таки размер монитора 24" и соответственно плотность пикселов небольшая.
     Но за последние пару лет у меня начало снижаться зрение и уставать глаза. Правда, тем кто в очках, меня не понимают когда узнают что я подразумеваю под словом "ухудшаться". Просто я начал хуже видеть вблизи, а вдаль у меня так и осталась единица на оба глаза. Первое посещение врачей я сделал два года назад - это ни дало ни чего, сказали: "Здоров, ты не наш клиент" :) Я искренне считал, что это возрастное ухудшение и ни чего уже ни сделать, но все же пытался немного тренировать глаза. Чуда не происходило и в последние полгода , глаза все больше уставали, стали красными, и сильно стало ухудшаться зрение на правый глаз. Как результат я опять пошел по врачам. Но во второй раз, в правом глазе нашли серозное образование под сетчаткой, размером 1.5 мм, за коим я сейчас наблюдаю и лечу. И что самое интересное, даже после того как я пропил таблетки для уменьшения внутриглазного давления да еще много всякой фигни, глаза продолжали уставать. Пришлось подключать голову и искать, а что собственно поменялось в последнее время, т.к. ухудшение пошло очень быстро.

Поиски причин

     Первые подозрения у меня пали на кондиционер в машине, думалось что глаза сохнут. В результате я стал ездить в поляризационных очках :). Затем отработал версию с дополнительным освещением стола, вкрутил более мощную лампочку в настольный светильник и поставил дополнительный спот. Настроил контрастную, инверсную схему на мониторе. Результата НОЛЬ!!! Я уже был на грани, глаза устают, а решения нет. И о чудо, я вспомнил, что в комнате где у меня стоит компьютер я поставил летом светодиодные споты по 6Вт. Быстрая замена на обычные галогенки 50Вт и о чудо, глаза отпустило буквально за один день. Теперь просто капаю "Исскуственную слезу" и зрение потихоньку становится лучше. Такой метаморфозы я не ожидал.
   Сразу после установки LED спотов, я не заметил ухудшения, было лето и световой день был длиннее, а теперь темнеет рано и они светят почти всегда. Проведя поисковую работу по интернету, выяснилось что у LED светильников может быть большой уровень пульсаций, все зависит от производителя. Хотя из теории вопроса, откуда пульсации, если должен стоять драйвер в лампе. Драйвер полностью сделает постоянное напряжение из 220в и запитает светодиодную матрицу, в результате пульсаций должно быть 0. В интернете есть ролики с заменой уровня пульсаций ламп, посмотрите (3*) - это интересно, я в шоке.
  Теперь собственно перейдем к спотам, которые я демонтировал - JAZZWAY PLED-ECO-JCDR, цоколь GU5.3, особенно умиляет приписка ECO. Пришлось разобрать работающий спот, т.к. по другому понять что является причиной - невозможно.

Фото:





  Ну и как видно на фото, ларчик просто открывался, драйвера НЕТ. Есть цепь понижения напряжения на конденсаторе, выпрямитель и сглаживающий конденсатор, даже схему рисовать не буду, противно. Коэффициент пульсаций у данной лампы будет порядка 70-80%, что безумно много.
  И только через много лет я понял почему ни хотел переходить на LCD мониторы в офисе и сидел на CRT. У нас в офисе стояли старые светильники с советских времен, лампы дневного света с электромагнитными дросселями и страшными пульсациями и мои глаза видимо сразу реагировали на это когда я садился за LCD.

Как можно протестировать LED светильник

  Идея не моя, вычитал в инете. Берем фотоаппарат или видеокамеру и наводим на светильник, если пульсации большие, то на экране дисплея будет видно мерцание, больше или меньше, но будет. Делать снимок не надо, смотрите на дисплей!!! Иногда надо перебрать все режимы съемки, т.к. камера меняет диафрагму и частоту отображения картинки в зависимости от режима. Т.е. если на всех режимах все Ок, то можно считать что уровень пульсаций приемлемый или частота пульсаций большая и не будет вредить глазам. И надо помнить, что видно пульсации ни на всех телефонах и фотоаппаратах, т.к. у них у всех разная частота обновления экрана, если Вам не видно пульсации, то это не значит что их нет, а вот если видно даже телефоном, то сами понимаете что все плохо.

Выводы по LED светильникам

1. Если вы покупаете лампу на 220V, то надо обязательно убедиться что в ней установлен драйвер и измерить коэффициент пульсаций. Сейчас кстати появился проект измерителя освещенности, рекомендую (6*). Я понимаю что легче сказать, чем сделать, но все таки. Лампочки с безумными пульсациями попадаются у любого производителя, даже у OSRAM.
2. Если лампочка маленькая, то места для драйвера еще меньше, и к данным лампам надо относиться с еще большим подозрением.
3. Лучше освещение монтировать по старинке. Ставить один ВНЕШНИЙ драйвер на цепочку LED светильником или спотов, а лампочки брать не на 220в, а для работы с внешним драйвером на 12 вольт.
4. На  самом деле не все так плохо, есть экономия по эл-ву порядка 8 раз, выигрыш по свету порядка 4 раз и пульсации могут быть менее 1%, но надо быть ОЧЕНЬ осторожным и делать все правильно.
5. Для светодиодных лампочек есть еще один очень плохой фактор, который практически без вскрытия нельзя исправить. Много синего, очень много, даже для теплых светодиодов и даже при номинальном токе.

Про LCD мониторы

 С LCD мониторами все тоже не так просто, и если не особо вдаваться в теорию, а объяснить по простому, то себя тоже можно по максимуму обезопасить. Какие факторы вредного воздействия на глаза могут быть у монитора:
  • Плохой спектр излучения LED;
  • Пульсации светового потока LED подсветки на основе ШИМ;
  • Пульсации светового потока освещения помещения;
  • Мелкая матрица (пикселы расположены очень близко);
  • Большой световой поток за счет большого экрана и большой площади белого поля;
  • Маленькая контрастность изображения за счет матового антибликового покрытия;
  • Большая утомляемость глаз из-за редкого моргания при работе за монитором

Пройдусь кратенько по всем факторам. 

  • Плохой спектр излучения LED подсветки - по публикациям найденным в инете, спектр светодиода смещен в синюю область, что есть плохо. Все примеры есть в (1*)
  • Пульсации светового потока подсветки монитора. Посмотрев фотоаппаратом, могу сказать что пульсации на моем мониторе DELL P2411H есть, их также видно на экране дисплея фотоаппарата при яркости отличной от 100%. Но природа у этих пульсаций совсем другая чем у лампочек из Китая и пульсации значительно меньше. В данном случае мерцает подсветка LCD монитора не из-за плохого драйвера, а мерцание идет за счет принципа регулировки яркости на основе ШИМ. При уменьшении яркости пульсации возрастают по определению, но и частота работы ШИМ очень большая и не должна оказывать влияния на глаза, но это далеко ни всегда выполняется. Как показали измерения, частота работы ШИМ может опускаться до 30 Гц, что не приемлемо. Об этом написано в (2*).
    Вот тут есть список мониторов с нормальной регулировкой яркости http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=28:27338-89 в данной теме еще много чего описано.
  • Мелкая матрица и мелкие буквы. Когда сравнивал мониторы, то был монитор с разрешением 1920*1080 и размером 21", а был с таким же разрешением, но 24", комфортным оказался более крупный, хотя информации помещается столько же. Это позволяет сидеть от монитора дальше и уменьшить количество света попадающего в глаза.
  • Антибликовое покрытие и контрастность. Если нет контрастности, то глаз не может нормально навести резкость, а вы не можете работать на большом расстоянии и появляется резь в глазах.
  • Большой световой поток . Ну что тут сказать, площадь белого поля надо по максимуму уменьшать, меньше белого, меньше нагрузка на газа и меньше мерцание белого поля. Черное не мерцает :). Сейчас у меня стоит контрастная схема №2 для WindowsXP, доволен. Вот как это выглядит:


Настройка контрастных тем экрана, это отдельная тема.

Что я на данный момент попробовал со своим DELL 2411H (2014/10/20)

1. Первым делом поигрался ШИМ, яркостью и контрастностью - счастья не наступило.
2. Поставил все светильники в помещении с компом с маленьким уровнем пульсаций (лампы накаливания и галогенки),  все светодиодные споты выкинул, ну про это я уже писал. Эффект есть, глаза из орбит не вылазят, но устают.
3. Попробовал ставить светофильтры что бы убрать яркий синий от светодиодов - эффекта нет, глаза устают.
4. Пробовал ставить стекла, как просто стекло, так и тонированное стекло (бронза), при установке яркости на 100% глаза практически не устают.

Мои вредные советы для LCD с LED

  • Следите за освещением в помещении, это очень актуально !!! Если у Вас помещение освещается плохими светильниками с большим уровнем пульсаций, то в данном случае:
    - пульсации света с частотой до 50 Гц видит человек и идет напряжение глаз;
    - пульсации с частотой до 300 Гц могут оказывать подсознательное влияние на мозг человека и вызывать головные боли;
    - могут  возникнуть частотные биения с ШИМ подсветки монитора, которые будут напрягать глаз, т.к. результирующая частота может быть низкой.
    Я знаю два типа плохих светильников: Люминисцентные со старыми дроссельными ПРА и светодиодные без нормально драйвера, у них уровень пульсаций будет более 60%. Кстати частота пульсаций светодиодных и люминисцентных, про которые я говорю 100 Гц. Если у Вас плохой свет, то вам и просто читать книгу будет трудно.
  • Кол-во света (тем более синего спектра), который доходит до глаз, надо уменьшать всеми доступными способами. А при том что, экраны очень большие, это становится еще более актуальным. Ставим темную контрастную тему на компьютере. А светлые окна приложений делаем на часть экрана. Либо хотя бы поставьте потемнее рабочий стол. 
  • Поставьте монитор меньшей площади. Много говорят - вот раньше за CRT мониторами глаза не уставали, но там и площадь была максимум 15", и только в проф применениях доходила до 19". Сейчас умудряютя дома поставить монитор 26", а ведь это увеличение светового потока в разы !!!
  • Шрифты ставим такого размера, что бы нормально читать с расстояния 80-100 см. По крайней мере я работаю на таком расстоянии всегда и при этом на экране стандартный размер шрифтов. Просто у меня зрение хорошее. И если расстояние большое, то количество света в глаза попадает меньше и глаза меньше устают.
  • Убираем мерцание LED подсветки ШИМ или ищем монитор с подсветкой постоянным током, благо сейчас есть такие, ссылки внизу. Для уменьшения мерцания подсветки ставим яркость 100% + тонированное стекло "Бронза", но от тонированного стекла будут блики. Яркость подсветки для LCD мониторов с подсветкой  на основе LED, должна быть как можно больше, а контрастность по вкусу для лучшего восприятия, но как можно больше.
  • ПОВЫШАЕМ КОНТРАСТНОСТЬ И РЕЗКОСТЬ ИЗОБРАЖЕНИЯ ВСЕМИ ДОСТУПНЫМИ СПОСОБАМИ !!! Если нет контрасности, то глаз не может нормально навести резкость, а вы не можете работать на большом расстоянии и появляется резь в глазах. Поэтому матовое антибликовое покрытие - это зло. Сам я покрытие не убирал, но в сети полно советов как его снять.
  • Про моргание - Больше моргайте при работе за монитором :)
Самое главное убрать МЕРЦАНИЕ ПОДСВЕТКИ МОНИТОРА и ОКРУЖАЮЩЕГО ОСВЕЩЕНИЯ при нормальной контрастности. !!!!

P.S. 2014/10/25  Я пока обхожусь тонированным стеклом, которое поставил перед матрицей прямо в рамку монитора. Рамка у меня глубиной 6 мм, а стекло 4мм, поэтому хорошо встает и вообще не заметно. По последней версии у меня стоит витринное стекло с тонировкой БРОНЗА, цена 200 р, контрастность и четкость поразительные :) Яркость подсветки LED на 100%. И еще для повышения контрастности убрал сглаживание шрифтов (выключил Clear Type). Из недостатков только блики от стекла. Хочу попробовать музейное антибликовое стекло.

P.S. 2014/10/31 Пробовал поставить музейное антибликовое стекло 2мм, оно стоит у нас 1300 р. без обработки при размере 500х300 мм. С ним хорошо, но без выставления яркости на 100 % опять глаза устают. А если клеить тонированную пленку и подымать яркость, то опять появляются блики на границе стекло-пленка. Я сдался, убрал нафиг этот монитор с LED подсветкой и поставил монитор с CCFL подсветкой и матрицей IPS, наступило счастье. Монитор HP LP2275w. Также убрал контрасную схему на мониторе, т.к. многие программы написаны криво и в них пропадают шрифты, только в некоторых программах поставил темные схемы.

P.S. 2014/12/15 Собрал пока на макетке прибор для определения пульсаций (7*). На данный момент могу констатировать что окружающее освещение гораздо важнее пульсаций монитора. Почему-то ни кто не обращает внимание на простой и очевидный факт, - свет от разных источников складывается. И если у вас перед компьютером стоит настольная лампа с качественным светом (200-400 Lux) и есть монитор с пульсациями, но его исходящая освещенность всего 10 Lux, то при включении дополнительного освещения пульсации монитора по абсолютному значению останутся без изменения, а общий уровень освещения вырастет, что приведет к значительному уменьшению коэффициента пульсаций. И действительно, наши глаза и глазные мышцы будут реагировать на более сильный источник освещения (настольную лампу), поэтому он должен быть качественным и не иметь пульсаций.
      Другими словами, гораздо важнее освещение рабочего места, чем пульсации монитора. А все те, кто работает за монитором в темноте являются Камикадзе.
    Поставил нормальную настольную LED лампу перед монитором с маленькими пульсациями, вернул монитор на место, яркость на 100%, контрастность 40%.

P.S. 2014/02/15 Уменьшил в два раза ток светодиодов подсветки в своем DELL2411. Переделал светодиодную лампу. Испытываю... :) Но светодиоды которые применяются в лед подсветке свою синюшность не теряют даже при уменьшении тока в ДВА раза !!!

P.S. 2018/03/12 Прочитайте еще один мой материал на тему Песок в глазах, может оказаться что это и ваш случай, а мы не там ищем.

Самые вредные факторы !!!!!!!!!!!!!!!

1. Пульсации освещения в помещении с компьютером.
2. Пульсации подсветки монитора LCD.
3. Плохой спектр подсветки, много синего для мониторов с LED подсветкой.

Литература:

1. Пульсации освещенности и яркости. http://ekosf.ru/poleznoe-alias/articles/525-pulsacii
2. Сайт Хабрахабр. Взгляд изнутри, светодиодные лампочки.  http://habrahabr.ru/post/131216/
3. Видео тестирования ламп http://www.youtube.com/watch?v=tkg2caofCNU
4. Форум на ixbt.ru - Мониторы без моргания http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=28:27338
5. Форум на ixbit.ru - Мониторы для чувствительных глаз http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=28:27912-94
6. Индикатор светового излучения. http://radiokot.ru/konkursCatDay2014/47/
7. Измеритель светового излучения. http://www.asobol.ru/moi-konstrukcii/pure-light-v1-0
8. Обзор доступных в магазинах светодиодных лампочек http://habrahabr.ru/post/230913/