科普中国-科学为你解疑释惑 2019-04-23 作者：于露
今天是世界读书日，每年的这一天，世界多个国家都会举办各种各样与图书和阅读有关的活动，以鼓励人们阅读，享受读书的乐趣。随着科技的发展，人们阅读的方式越来越多样化。近几年来，一种墨水屏电子书逐渐流行开来。有人认为，相比较使用手机、平板电脑阅读电子书，在墨水屏上阅读对眼睛的伤害更小，且具有阅读纸质书般的体验。那么，墨水屏电子书的显示原理是什么？它与手机、平板电脑有何不同？墨水屏比普通手机、平板电脑屏幕对眼睛产生的伤害更小，这是真的吗？人民网科普中国就此采访了中国科学传播研究所副研究员卜勇，上海东方医院眼科主任、“达医晓护”特约专家崔红平，一起揭开墨水屏的奥秘。
卜勇解释称，目前常见的手机、平板电脑采用的是液晶显示方式。液晶屏两块面板之间填充以碳为核心的有机化合物，面板后有背景光源直射。液晶屏显示的原理就是通过电压改变有机化合物分子的排列结构，使背景光源产生偏移，并通过RGB（三原色）滤光片，组合产生不同色彩，这样人们就可以在屏幕上看到不同颜色的信息。“这就像我们小时候看到的三棱镜实验，一束白色的光透过三棱镜之后，就可以看到不同颜色的光。”
墨水屏电子书的显示原理则略有不同。卜勇解释道：“墨水屏的显示材料是电子墨水，这些电子墨水呈胶囊结构，不同颜色的墨水附着在正、负电荷上，通电后，通过正负电压使带着不同颜色墨水的电荷相互吸引或排斥，改变电荷的排列，显示出文字和图片。”
某品牌墨水屏电子书（于露/人民网）
墨水屏的这一显示原理，使其在刷新速度和分辨率等方面存在一些局限。比如，很多人常常发现在翻页时屏幕会出现闪屏或卡顿，这种情况在看图片时更加明显。对此，卜勇表示，从一页翻到下一页时，文字或图片信息要发生改变，就需要整个电压改变，使附着着电子墨水的电荷重新运动、排列。但是，短时间内电荷运动得没有那么快，因此会有一些闪烁甚至卡顿。“相比较文字而言，图片的变化更加剧烈，所以卡顿也比较明显。”此外，墨水屏的分辨率相较于液晶屏来说也比较低，“这主要是由电子墨水胶囊的大小所制约，目前的技术还不能把胶囊做得特别小。”
但墨水屏也有其优势，专家表示，相对于手机、平板电脑等液晶屏阅读器来说，墨水屏的确对眼睛更“友好”。
首先，卜勇解释称，手机或平板电脑液晶屏面板后的背景光源会“穿”过屏幕直射入人们的眼睛，且强度较大，这会对眼睛造成刺激和伤害。而墨水屏则是将周围的光，比如灯光或自然光照到屏幕上，再折射进人的眼睛中，对人眼影响较小。
其次，崔红平表示，目前手机、平板电脑所使用的液晶屏幕产品都会发出蓝光，其中波长为400nm-450nm的短波蓝光会对人眼产生危害。 “由于光源的关系，液晶屏产品中发出的蓝光比重较大，其中的短波蓝光穿透性比较强，可以穿透人眼的正常组织到达视网膜，造成对视网膜色素上皮细胞和感光细胞的损伤，这一点已经通过很多动物研究和人体观察证实了。”但在阅读墨水屏电子书时，进入人眼的短波蓝光成分较少，因此相对来说对眼睛伤害不大。
崔红平还提到，墨水屏电子书的颜色较为单一，也确实可以减少近距离用眼产生的疲劳。崔红平解释称：“不同颜色的光在进入人眼时，会形成多个成像焦点，比如波长较短的光会在视网膜前成像，波长较长的光会在视网膜后成像。手机屏幕的颜色比较丰富，所以当我们看到这些颜色丰富的画面时，眼睛就需要不停地调节、适应。但当我们所看的画面颜色比较单一时，比如墨水屏电子书，眼睛就不会出现那么明显、频繁的调节。”而且，不少墨水屏自带的阅读灯光源也已经过柔性处理，对眼睛来说比较舒服。
崔红平表示，从阅读的视觉体验来看，可以说墨水屏电子书和普通的纸质书比较接近，具有类似阅读纸质书一般的感觉，对眼睛的影响比较小，但是这并不代表使用墨水屏电子书就可以 “任性”。“不管是用液晶屏还是墨水屏阅读，都要尊重眼睛本身的生理特点，不能长时间近距离用眼。”对此，崔红平建议，使用墨水屏电子书阅读时要注意时长，根据人眼的生理功能，一次阅读时长最好不要超过40分钟，如果时间过长，同样会出现视疲劳和眼睛干涩等问题。此外，卜勇提醒，要注意设置电子书的字体大小，避免频繁换页，使页面闪烁，引起眼睛不适。
受访专家：中国科学传播研究所副研究员卜勇，上海东方医院眼科主任、“达医晓护”特约专家崔红平
