護眼是門技術活。
來源|多知網
作者 |武亦可
圖片來源 | 受訪者
2020 年 7 月，國家衛健委在新聞發布會上提出，2020 年我國兒童青少年總體近視率爲 52.7%：其中 6 歲兒童爲 14.3%，小學生爲 35.6%，初中生爲 71.1%，高中生爲 80.5%。
教育部、國家衛生健康委員會等八部門曾聯合印發的《綜合防控兒童青少年近視實施方案》中提到，希望到 2030 年，實現兒童青少年新發近視率明顯下降、視力健康整體水平顯著提升。
可以看到的是，近兩年國家對近視防控的力度正越來越大，而與之相對應的問題在于，青少年的近視率逐年增長，且随着年齡段的上升呈現出更爲嚴峻的趨勢。
護眼保衛戰——家庭、學校、社會、個人的參與缺一不可。
聚焦到校園場景中，随着教育信息化的逐步加深以及科技的不斷創新，一塊塊寬大清晰的電子屏幕已悄悄躍然牆上，并逐漸成爲日常教學中的 " 常客 "。
如何讓校園大屏對學生的視力保護真正起到作用？
對于參與者來說，并不容易。
01
當教育遇上大屏
在教育信息化的發展過程中，智慧大屏似乎一直都是極爲關鍵的存在。
2018 年，教育部在這年發布了《教育信息化 2.0 行動計劃》，标志着我國教育信息化從 1.0 時代正式邁入了 2.0 時代。教室中智慧大屏的力量，也逐漸顯現。
搭建好一間智能化的教室，那麽便有可能在教學上達到 " 事半功倍 " 的效果，這其中智能交互大屏即是教室建設中的一項 " 利器 "，也是現在及未來教室中的新基建。
數據顯示，2019 年中國交互平闆出貨量就已達到百萬級水平，其中教育市場占比高達 82%，是消費的主力軍。
以參與者之一希沃爲例，在 2019 年，希沃曾以交互智能平闆、智慧黑闆爲核心提出了四套系列場景方案：通用多媒體教室、常态化錄播教室、智慧教室和 TBL 小組協同式教室。
從教學角度看，通過智慧互動大屏，教師能夠完成内容更加豐富且立體的教學課程，同時與學生在課堂上也可以有更多的教學互動。這說明其早已不是簡簡單單的屏幕演示工具，而是已經深入到教學中的方方面面，成爲一座溝通教學前、中、後環節的橋梁。
從健康角度看，理想狀态下的智慧大屏所帶來的優勢，在于對學生視力保護的能力，寬大的屏幕能夠很大程度上降低了學生用眼疲勞度。
但實際上，一些屏幕廠商将商業屏幕搬進教室裏，他們追求顯示技術、以及屏幕參數，打出護眼标簽。不過，有專家指出，" 視覺健康并非隻看屏幕的某項技術、或參數，真正的護眼還是眼睛自己說了算。"
對于進校的大屏來說，想做好護眼，其實并不容易。
如何保護好學生的視力，已不再是學生坐姿習慣等個人問題，而是如何解決好學校教育數字化環境建設與學生護眼之間矛盾的社會性問題，也是全社會必須答好的一道考題。
02
護眼是門技術活
理論上，減少孩子觀看書本和屏幕的時間，更多的戶外活動，可以降低孩子的用眼負擔。
但實際上，在利用信息化教學設備提高授課質量的同時，守護好孩子的眼睛，才是重中之重。
由此，不少參與者們試着在 " 護眼 " 方面共同尋找或建立一套專門的、行之有效的标準。爲校園護眼，保駕護航。
例如，德國萊茵 TUV 護眼認證是針對智能電子顯示屏的評估認證體系，其評估标準涵蓋了屏幕的顯示質量、環境光管理、護眼技術以及用戶健康舒适指引四大維度共 11 項嚴苛測試項目。
萊茵官方對外解讀：" 想要看得舒适，光學參數隻是最基本要求。TUV 萊茵眼舒适度認證是針對顯示設備推出的測試與認證項目，主要檢測顯示屏幕的不同參數。"
" 首先就需要對大屏的顯示質量有着嚴格和高标準的要求，從源頭上規避和較少一些視覺健康的隐患。防眩光防反射的玻璃、硬件級的濾藍光、高色準，良好的均勻性，應該成爲教室大屏的基本配置。"
再例如，中國标準化研究院專家團隊在結合視覺成像質量、睫狀肌調節能力、個體眼結構差異等生理指标進行視覺生理實驗後，建立了視覺健康舒适指數模型（VICO）。
中國标準化研究院相關負責人解讀："VICO 的測試的緣起是從我們研究 3D 開始，當時光照對于人眼的影響，我們傳統的很多的方法是來自于主觀評價，那麽主觀評價它有很多的便捷性和優勢，但是主觀評價測試存在幾個方面的問題，第一它的顆粒度比較大，第二它受情緒受環境的影響比較大，所以它可能最多是在定性評價而不能夠有效的定量評價。那麽我們在這個基礎上，我們開始研究了我們的 VICO。"
即，VICO 評價系統是從人眼視功能角度客觀量化評價照明、顯示、眼鏡産品對于人眼視疲勞影響的綜合性評價模型，目前獲得了多個國際及行業組織認可，并已形成多項國内外标準。
目前針對視覺健康的标準和評價體系的不斷完善，意味着市場參與者在對護眼屏幕不斷嘗試的同時，也朝着良性方向發展。
據了解，希沃目前在圖像顯示和視覺健康研究方面獲得大量專利，并參與了《交互式一體機視覺健康技術規範》、《信息化教學環境視聽技術規範》制定。
"2021 年，我們的交互智能平闆通過了中國标準化研究院視覺舒适度 VICO 測試，在教學大屏幕領域，成爲首個達到 VICO A+ 等級的産品。在國際上，我們也通過了德國萊茵 TUV 眼部舒适度認證 "，希沃相關負責人曾對外表示。
多知找到了希沃，試圖找到他們在護眼上的所做的嘗試與差異。
03
第一件事：觀察陽光
自希沃第一台交互智能平闆走進教室至今已經 14 個年頭，14 年裏希沃的設備累計走進了全國超 260 萬間教室。
交互智能平闆、交互智能錄播、雲班牌 ......14 年裏希沃的教育硬件設備不斷推陳出新，如何讓老師用得習慣、讓學生看得舒服也成爲希沃教育硬件設備研發的核心命題。
希沃是如何在教室場景下做出護眼産品的？
希沃相關負責人向多知網分享了過去的一些嘗試：
早期希沃屏幕顯示技術的研發并沒有屏幕舒适模型這個概念，當時希沃關注的是單個視覺舒适問題，例如屏幕眩光讓學生産生視覺疲勞這個問題如何解決、屏幕水霧影響觀看的清晰度如何解決等等。
防眩光噴塗 AG 玻璃專利技術和防水霧技術便是這樣來的。
但希沃屏幕顯示技術的研發工作者們發現，關注單項技術的參數對師生屏幕視覺舒适感提升的作用遠遠不夠。
（希沃教學大屏背光檢測實驗）
例如防眩光技術可以通過提高 AG 防眩光玻璃的霧度來解決反光帶來的視覺不舒适問題，但 AG 防眩光玻璃的霧度越高時，屏幕的清晰度也會變低，學生同樣看得不夠舒服。此外，學生與教學屏幕之間的角度、所處環境的光學條件也會影響視覺舒适感。
希沃屏幕顯示技術的研發工作者們意識到，僅在實驗室裏關注屏幕的參數也是不夠的，前沿技術的應用和硬件設備使用的環境密不可分，教學屏幕需要根據教室環境來研發。
不久後，希沃屏幕顯示技術實驗室成立。實驗室的研發工作者奔赴全國的學校采集教室裏的光照、屏幕距離、學生觀看角度等數據，模拟不同光照情況時、不同位置的學生看向教學屏幕的場景，計算教學屏幕各項參數調整的方向和範圍。
自此，屏幕視覺舒适模型的課題在希沃内部正式确立。
這個課題以提升師生視覺舒适感爲目标，将屏幕防眩光、亮度對比度、色彩均勻度等多項綜合參數納入屏幕研發中，力求 " 讓坐在教室窗邊的學生也能看得清楚、看得舒适 "。
他們做的第一件事情是：觀察陽光。
（希沃技術開發中心總監梁達奇觀察教室光照情況）
清晨 8 點的陽光與下午 3 點的陽光對坐在教室不同位置的學生來說，屏幕圖像的清晰度和色彩一樣嗎？
坐在教室正中間的學生和坐在教室窗邊的學生看到的屏幕清晰度一樣嗎？視覺感受一樣嗎？
陽光最盛的晴天和連綿陰雨的陰天時，坐在教室第一排和最後一排的學生都看得舒服嗎？
……
這是一段漫長而艱辛的求解過程。在實驗室中，研發工作者将采集而來的數據進行場景模拟，尋找不同光照條件時，各個教室場景中屏幕防眩光效果、亮度、對比度、色彩均勻度等讓師生覺得看得舒适、看得清楚的參數範圍。
得益于這項研究，希沃研發出了教學屏幕專用的背光技術，這項技術專爲教學場景服務，考量了教學中影響視覺舒适的多種情況，能讓師生都有舒适的視覺感受。
04
" 既然找不到，我們就自己做 "
多知了解到的另一個故事，是希沃發明的 " 防眩鋼化玻璃及其備制方法 "。
眩光使得長時間觀看屏幕容易産生視覺疲勞，孩子們天生敏感，稍微有一點不是适應，可能都會讓他們注意力分散，影響授課效率，甚至影響視力。
在當時，業内幾乎所有的液晶面闆都難以避免眩光這個問題。
" 既然找不到，我們就自己做。" 希沃内部負責人表示。
他回憶道："2013 年起，研發團隊走訪了許多工廠，又發現了另一個問題。當時我們去一家玻璃工廠了解目前行業防眩光玻璃生産情況，工廠老闆告訴我們隻在晚上生産，讓我們晚上 8 點過去。走進工廠前，工廠經理讓我們帶上防毒面具。進去後，發現工人都帶着防毒面具、皮手套。裏面煙霧缭繞，是氫氟酸揮發産生的煙霧。那天我穿短袖，兩分鍾後就感覺皮膚有點瘙癢，忍了不到 10 分鍾我就出來了。最後了解到，這是采用強酸爲原料進行生産。生産原料排放後，大片區域将受污染，幾十年都寸草不生。"
面對這一幕，希沃研發人員如鲠在喉，當即明确目标：必須研發新工藝，淘汰這種高污染的舊工藝。
希沃研發團隊從行業源頭重新出發，關注到原料、生産、消費體驗等每一個環節。他們決定在這個基礎上，研發一款既護眼又環保的防眩光玻璃面闆。
研發團隊從研究防眩光技術的原理入手，發現 AG 防眩光原理其實是類似于一種防生技術——也就是蛾眼技術。
當了解到飛蛾眼部的錐狀結構有強大的吸光能力，便開始思考如何能在玻璃表面增加一層納米錐狀結構？
爲此，希沃研發團隊去研究汽車、五金、顯示屏等行業的表面處理工藝。經過 5 個月的探索，研發人員終于用噴塗鍍膜工藝，将高污染的氫氟酸蝕刻工藝淘汰掉了，并與合作商一起完成了樣品。
100 萬次摩擦測試、300 多次烘烤、19 項嚴格測試、上萬次的 FLICKER 波形對比研究……
2014 年 7 月，希沃的 AG 防眩光玻璃投産，這款技術的使用，爲學生視力添加了一道強有力的保護鎖。
其後，希沃一直重視顯示視覺健康技術的研發，以 " 護眼、節能、高清 " 爲導向，不斷加強在顯示性能和視覺健康技術的研發投入。
通過分析環境亮度和圖像源灰度，對圖像進行動态處理，設計了 HDR、護眼、節能等圖像模式；對出廠産品進行 Flicker 測試和調試，提升産品觀看舒适度；根據每款液晶面闆的透過特性，選用匹配能達到低藍光效果的 LED 燈；遵循國際标準調整圖像畫質，色彩按照高清 Rec709、gamma 按照 BT1886, 所有圖像管控标準按照 Delta E2000 标準執行；采用納米鍍膜防眩光玻璃，減少眩光幹擾等等，盡全力提供給師生更健康更安全的教學設備……
對于未來，教育與智能科技在軟件、硬件甚至更多覆蓋場景的結合上也将會有更多探索與突破，而到底會有何種看似天馬行空的産品卻能實際解決教育問題？時間會給出答案。
