KÉPERNYŐK, LÁMPÁK ÉS AZ EMBERI SZEM1. A KÉPERNYŐK
Sokféle képernyőt, megjelenítő készüléket alkottak már a mérnökök, mégis van bennük egy közös vonás. Fárasztják és hosszabb távon rontják az emberi szemet. Mi lehet ennek az oka?
A katódsugárcsöves (CRT) monitorok elektronnyalábot lőnek ki egy üvegfelületre, amit fényporral vontak be. A sugár mindössze egyetlen apró fénypontot hoz létre, amelyet elektromágneses eltérítéssel mozgatnak végig a felületen, vízszintesen balról jobbra és függőlegesen fentről lefelé, tehát soronként.
A fényporban elnyelődő sugárzás látható fény formájában az üveg túloldalán lép ki, közben többé-kevésbé elnyeli a káros röntgensugarakat. Ilyen a televíziók és hagyományos számítógép monitorok többsége. Mindössze egy negyedmilliméteres pont rohangál előttünk az üveglapon, másodpercenként (a frissítés sebességétől függően) 70-85 alkalommal rajzolva ki egy teljes képet. Az emberi szem számára ez folyamatos mozgóképnek látszik. A képpontok száma televíziónál 625x576, a számítógép monitorok azonban a méretüktől függően képesek 1024x768 pixeles vagy nagyobb felbontásra is. A módszer hátránya, hogy némi röntgensugárzáson kívül elektroszmogot is termel, ami több méteres körzeten belül károsan befolyásolja az élőlényeket (főként a nézőt).
A folyadékkristályos képernyők (LCD, TFT) annyiban jobbak ennél, hogy felületükön minden képpontban folyamatosan világítanak a pixelek és nem bocsátanak ki röntgensugárzást. Ettől függetlenül a fényükben ugyanúgy megfigyelhető egy alapfrekvencia.
A plazma képernyők költséges előállításuk miatt még nem terjedtek el, de azoknak is ugyanez a tulajdonságuk: a bennük lévő gáz gerjesztése révén adott ütemű fényt bocsátanak ki. Hogy ez miért rossz az emberi szemnek, az alább fog kiderülni, de előbb még nézzük meg a világítótesteket.2. A LÁMPÁK
Kezdetben vala a tűz (fáklya), a viasz gyertya és a petróleum, majd gáz lámpa. Ezek fényébe sem volt jó sokáig belebámulni, de legalább annyi előnyük leledzett, hogy a sugárzásuk nem ütemezett, ritmikus vala, hanem sztochasztikus. A nyílt lángból áradó fénykvantumok nagyjából egyenletesen érték a szemet, gondot csupán a "lobogás", a fényforrás imbolygása okozott a mellettük olvasni, írni próbáló embereknek.
Aztán jöttek az elektromos lámpák, az ívkisülésesek, az izzószálasak, majd a hagyományos és kompakt fénycsövek. Ezek közül még az izzószálas típus a legkevésbé szembántó, mivel a wolframszál atomjait gerjesztő váltóáram úgy nyomja ki a fémből a fotinókat, hogy az egyenletesen izzani kezd, a látható fény mellett sok hőt is kibocsátva. Természetesen minden elektromos lámpa fényében megfigyelhető a váltóáram irányváltási üteme, de eltérő időbeli "szétmosódottsággal".
Egy izzólámpa fényénél sokáig lehet olvasni anélkül, hogy nagyon kifárasztaná a szemet. A legrosszabbak a hagyományos fénycsövek, és a gyengébb minőségű, szembántóan metsző fényű kompakt fénycsövek. A neoncsőben a váltóáram ütemében ionizálódik a gáz, ami egy sebes, még éppen észlelhető vibrálást idéz elő. A problémára kitaláltak már olyan megoldást, hogy megduplázzák a kisülési számot, de ettől a villogás még nem szűnik meg. A lényeg, a fényáram ütemes vibrációja megmarad. Miért nem jó ez a szemünknek?3. A SZEM
Az emberi szem látóideg sejtjei a fix ütemű, közvetlen fény besugárzás hatására elkezdenek túlterhelődni. A pálcikák fényérzékelő molekuláit a sorozatosan becsapódó fotinók gerjesztik, megváltoztatva az elektronszerkezetüket. Ez egy elektromos impulzus leadására készteti a molekulát, ami végigfutva az idegroston, eljuttatja az információt az agy látásért felelős területére. Innen kerül aztán a struktúrált kép a talamuszon át a lélekbe.
Az elektronszerkezet megváltozása kétirányú folyamat, tehát a molekulák rövid idő múlva alapállapotba térnek vissza, miközben leadják az elnyelt fényt. Ennek üteme adja a retina érzékelési sebességét, aminél gyorsabban kell a képernyőnek vibrálnia ahhoz, hogy folyamatosnak tűnjön a kép. Az emberi szem tehát kisugározza a befogadott fény egy részét (jobbára az infravörös tartományban). Ez a "szemünk fénye", amire fontos vigyázni.
Mivel a lélekből az ember gondolatai folyamatosan áradnak (emanációs sebességgel, minden irányba), a hullámok modulációja ráíródik az emberi test minden atomjára, perturbálva azt. A szemünkbe jutó, majd távozó fénykvantumok szintén megkapják (közvetlenül és az atomoktól is) az információs lenyomatot, és forrásrendszerükben megőrizve magukkal viszik a külvilágba. Ezért beszédes (árulkodó) az ember szeme, és itt kell keresnünk a szemkontaktus (metakommunikáció) fizikai alapjait is.
A hosszú idejű képernyőbámulás "fárasztja" a fényérzékelő molekulákat. Ahogy a fémdrót is eltörik pusztán attól, ha sokat hajlítgatjuk, mert a deformáció során túl sok fényt nyomunk ki belőle, úgy ezek a molekulák is "elöregszenek". Ha a fényveszteség átlépi a molekularács rugalmasságát, ami az elektronszerkezettől (holtjáték) függ, maradandó torzulás keletkezik. A szervezetnek időnként ki kell cserélnie őket, új anyagot építve be a helyükre, aminek viszont van egy sebessége. Ha gyorsabban fáradnak a molekulák, mint ahogy pótolni lehetne őket, a szem begyullad, kivörösödik, szúrni kezd, sőt a látás időlegesen károsodhat is.
Különlegessége még az emberi szemnek, hogy a retinán (ideghártya) a receptorsejtek (fényérzékeny pálcikák és színérzékeny csapocskák) a fényérzékeny részükkel az érhártya felé fordulva állnak. Tehát befelé nézünk velük, nem kifelé! Ennek oka, hogy könnyebb az elfáradt fényérzékeny anyagot kicserélni, mivel közelebb esik a véráramhoz. A fotinók orrkupakja mindenen áthatol (keresztül az ember fején), de a forrásrendszereket meg kell valahogy állítani, hogy minél kisebbet "üssenek" a receptor molekulákon. Szemünk ugyanis ezeket érzékeli, nem az orrkupakokat (gravitációs hullámokat).
A beérkező fény sebességét (a légkörön kívül) jelentősen csökkenti még a szaruhártya, az elülső szemcsarnok, a szemlencse és az üvegtestet kitöltő víz. Mire a fotinó időforrásai a retinára érnek, már csak kétharmad fénysebességgel haladnak, lemaradva transzcendens orrkupakjuk mögött. Ekkor még át kell haladniuk a látóidegsejt falán, majd a fényérzékeny molekulák között, míg el nem nyelődnek a szemfenéken.
Felmerül a kérdés, hogyan lehet csökkenteni a szem fényterhelését, fáradását?4. A MEGOLDÁS
Az emberi szemet az istenek arra tervezték, hogy vele a természetben lássunk. A tárgyaknak a harmadik dimenzióban, normál hőmérsékleten nincs saját, látható fényük. A természetben tehát az ember két fényforrással találkozhat: a tűzzel és a Nappal (csillagok). Egyikbe sem szoktunk hosszan, órákig bámulni, ahogy például a tévét vagy a számítógép monitort nézzük manapság, tehát a szemünk egy előre be nem tervezett terhelésnek van kitéve.
A tárgyakról visszaverődő fény szórt. A felület atomjainak ütköző fotinók (amik a Napból vagy a tűzből jönnek) részben elnyelődnek, részben mindenfelé visszaverődnek (a felületi egyenetlenségtől függően). A fotinó forrásrendszerének minden irányváltásakor az orrkupakja egyenesen tovább rohan a végtelenbe. Forrásai pedig az új haladási irányba azonnal pakolni kezdik maguk elé az új orrkupakot, ami a távolsággal arányosan egyre sűrűbb lesz. Az emberi szembe így a tárgyról ezek a sztochasztikusan szétszórt fotinók jutnak be.
Normálisan tehát visszavert fényt látunk, ennek fogadására van tervezve a látórendszerünk. Célszerű volna akkor olyan képernyőket készítenünk, amik felületéről szintén szórt fény jut a szembe. Erre két lehetőségünk kínálkozik jelenleg.
1. A hagyományos (CRT, TFT) monitor helyett kivetítőt kellene használnunk. Egy átlagos méretű szobában azonban sokszor nincs kellő nagyságú fehér felület (fal, papír) a kivetítéshez. A mozivászon ugyanezen okból nem rontja az ember szemét (feltéve, hogy elég messze ülünk tőle).
2. A végleges megoldást azonban mindenképpen az új típusú megjelenítő felületek tömeggyártása fogja jelenteni. Ilyenek a gyricon (Xerox fejlesztés) és az e-ink (MIT fejlesztés), az elektronikus tintával működő papírlapok. A belőlük készíthető plakát vagy tapétaképernyők nem világítanak. Külső fényforrás mellett látható csak a rajtuk kialakuló kép, így ezek garantáltan nem fogják fárasztani a szemet. Persze kérdéses, hogy mozgókép esetén milyen értékű lesz a válaszidő.Készült: 2004.11.18.-12.08.