Domů » Články » Virtuální realita pod drobnohledem: Hrozí při jejím používání poškození zraku?

Virtuální realita pod drobnohledem: Hrozí při jejím používání poškození zraku?

V poslední době do svého portfolia řada výrobců začlenila také zařízení pro virtuální realitu (zkráceně VR) a další na sebe nenechají dlouho oekat. Nedávno jsme vám přinesli velké srovnání všech virtuálních realit, které si v současné době můžete předobjednat nebo zakoupit. Výrobců sice není tolik, ale na výběr už přesto každý má.

Nemusíme mít věštící kouli abychom věděli, že se tento trend bude postupem času jen stupňovat. Výrobců bude přibývat, technologie se bude rozšiřovat, parametry jednotlivých VR zařízení budou růst a tak dále.

Pokud už doma jedno takové zařízení máte nebo jste zrovna před rozhodnutím, do jakých brýlí půjdete, uvažujete i nad tím, jaký vliv na vás tato technologie může mít a jak vás to může poznamenat? Nejen na to si odpovíme v dalším díle našeho seriálu o virtuální realitě. Virtuální realita je prozatím koncipována poměrně jednoduše a ve své podstatě nejde o nic světoborného. Až v posledních letech se VR začíná masivně dostávat na pulty spotřebního světa, který nad sebou nebude mít žádnou kontrolu.

Kde se vzala, tu se vzala

VR bylo, a zatím stále ještě je, devízou převážně velkých firem, lékařství a armády. Virtuální realita se sice v těchto odvětvích dosti používá, ale je pod řízenou kontrolou. Oproti tomu běžný uživatel v domácích podmínkách bude moci tato zařízení používat jak se mu jen bude chtít, stejně jako je tomu například u hraní her na počítačích nebo konzolích. Dokud se však použití dosavadních technologií u VR v blízké době nezmění a lidé vymění počítače za brýle s virtuální realitou, na kterých budou několik hodin denně hrát hry, lidé budou hazardovat se svým zdravím.

Virtuální realita
Virtuální realita v praxi

V první řadě se zaměřím hlavně na vliv obrazovky na váš zrak. Jak jistě víte, brýle či helma, které vám virtuální prostředí zprostředkovávají, jsou vybaveny velkým displejem s jemným rozlišením. Tato obrazovka je umístěna jen několik centimetrů před vámi a vaše oči dostávají pořádně zabrat. Navíc jsou před displejem umístěny ještě velké čočky (optika), které vám jednak upravují zorný úhel, a také opticky přibližují scénu a vtahují vás více do děje.

Pokud v tomto momentě pominu všechny možné psychické problémy (fóbie) různé nemoci z pohybu (kinetóza), nebo možný důsledek působení v podobě epilepsie, je právě svítící obrazovka tím největším kamenem úrazu všech dnešních zařízení pro VR. Abyste však pochopili, jak moc displeje vaším očím škodí, musíte se na problém podívat ze dvou stran. Z pohledu biologického a pohledu technického.

Naše oči pod útokem

Oko je jedním z našich smyslových orgánů reagujícím na světlo (fotoreceptor), který nám zajišťuje zrak a umožňuje nám vnímat světlo (záření o vlnové délce 400 až 750 nm), barvy či tvary. Logicky je proto zrak pro náš život nepostradatelný a velice důležitý. Oko samotné je poměrně složitý orgán, proto se zaměřím hlavně na tu část, která je z hlediska možného vlivu zařízení VR nejpodstatnější.

oko_schematic
Schéma oka, zdroj: kubena.cz

V zadní vnitřní části oční bulvy se nachází sítnice (retina), která obsahuje pro náš zrak velice důležité buňky, tyčinky a čípky (fotoreceptory), které nám, lidem, zajišťují vidění za šera, vnímání rozdílů v jasu světla, denní vidění, ostrost obrazu a podobně. Čípků je zhruba 6 milionů a oproti tyčinkám, kterých je okolo 120 milionů, je jich podstatně méně. Čípky jsou důležité zejména pro rozeznávání základních barev světelného spektra – zelené, modré a červené barvy. Tyčinky tu zase plní funkci centrálních buněk pro umožnění lidského vidění.

Další a velice důležitou částí oka je buňka epithelu (epithelová tkáň), kterou lze označit jako tzv. povrchovou buňku. Pro tyčinky a čípky jsou velice důležité, protože se podílejí na jejich regeneraci a výživě. Pokud je s tyčinkami a čípky problém, vše se v důsledku odráží na vašem vidění a můžete například trpět barvoslepostí, horší viditelností za šera a podobně. Epithelové buňky se proto snaží udržet čípky a tyčinky při životě a v dobré kondici.

LCD a OLED

Postupně se dostáváme k samotnému meritu věci a pro pokračování se musíme přemístit do technické hladiny – ke zmíněným LCD displejům, které umisťují výrobci do svých VR zařízení, a zejména pak OLED panely (naprostá většina výrobců), které v tomto případě na poli VR dominují.

Mezi displeji LCD a OLED je zásadní rozdíl. Zatímco LCD je založené na zobrazování výsledného obrazu pomocí tekutých krystalů umístěných mezi skleněnými destičkami kde podsvícení obstarává série LED diod, OLED kýženého výsledku dosahuje využitím technologie organických elektroluminiscenčních diod, které už žádné přídavné podsvícení nepotřebují (každý svítí sám o sobě) a každý jeden pixel je ovládaný dvěma vlastními tranzistory – jeden ovládá nabíjení a vybíjení kondenzátoru, druhý slouží jako stabilizátor proudu.

Další věcí, kterou je potřeba zmínit je, že každý zdroj světla svítí svou určitou vlnovou délkou. Jak již bylo řečeno, lidské oko rozeznává světlo o vlnové délce 400 až 750 nm (VIS). Cokoliv co je pod nebo nad touto hodnotou je pro člověka neviditelné, ale to neznamená, že to co nevidíte, tam není a nepůsobí. Do 400 nm se jedná o fialovou, případně modrou, složku světla (ultrafialové záření) a nad 750 nm hovoříme o červené složce (infračerveném záření).

svetelne-spektrum
Světelné spektrum

Sedm barev a jejich vlnové délky

  • červená: 620 – 740 nm
  • oranžová: 585 – 620 nm
  • žlutá: 575 – 585 nm
  • zelená: 500 – 575 nm
  • modrá: 445 – 500 nm
  • indigově modrá: 425 – 445 nm
  • fialová: 390 – 425 nm

Škodlivé záření z displejů

UV záření se dále dělí na tři kategorie, a to UVA, UVB a UVC. Rozdělení se provedlo z hlediska biologických účinků a pro člověka jsou nebezpečné všechny tři druhy UV záření. Nejnebezpečnější jsou zejména UVB (320 nm – 280 nm) a UVC (280 a méně), které mají už tzv. germicidní účinky. Důležité je zmínit i fakt, že ultrafialové záření dokáže změnit strukturu molekuly DNA nesoucí genetickou informaci.

Co se infračerveného záření týče, to se často označuje jako záření tepelné. Člověk ho vnímá jako teplo a my ho vnímáme například při opalování. Hojně se využívá v medicíně například při lokální regeneraci tkáně nebo k různým terapeutickým zásahům. Avšak z dlouhodobějšího hlediska může mít, stejně jako záření UV, na člověka negativní vliv.

Bylo vypozorováno, že dlouhodobé působení infračerveného záření na kůži člověka způsobuje její zarudnutí a dokonce i ztenčení. Navíc některé studie dokázaly, že negativně se toto záření projevuje na buňkách ve smyslu stimulace jiných faktorů podporujících rakovinné bujení.

Asi se teď ptáte, proč tu rozebírám světlo a jeho působení na člověka. Nebojte, má to svůj důvod, stejně jako základní rozbor naší oční bulvy. Vše totiž se vším souvisí.

Jak jsem zmínil, každý zdroj světla svítí o nějaké vlnové délce, a jak už tedy víte, každý extrém má na člověka negativní dopad. V oboru zkušebnictví proto existuje obor nazvaný fotobiologie, který se v souvislosti s LED svítidly a LED diodami používá k odhalení nadlimitních hodnot stanovených normou a změření vlnové délky světelných zdrojů.

Fotobiologie nás má ochránit

Pro zajímavost, technická norma ČSN EN 62471 (Fotobiologická bezpečnost světelných zdrojů a soustav světelných zdrojů) jasně postupy měření definuje a vymezuje a teprve až začátkem roku 2015 vstoupilo v platnost nařízení, které nutí například výrobce televizorů normu na fotobiologii pro audiovizuální spotřebiče dodržovat. Nikoho totiž nenapadlo, že by vaše velká televize, na kterou se díváte každý den, mohla mít negativní vliv na samotného člověka.

Fotobiologie tak může například odhalit to, že podsvícení televizoru vyzařuje světlo o vlnové délce nejen v rozpětí v pro člověka viditelném spektru, 400 až 750 nm, ale že má v sobě i negativní složku v podobě spektra neviditelného, a to třeba pod hranicí 400 nm.

V praxi má každá LED dioda, ať už ta, která zajišťuje podsvícení vašeho televizoru nebo displeje telefonu, nebo LED dioda ve vaší noční lampičce, nějakou neviditelnou světelnou složku světelného spektra, ale jde o to, jak moc je vychýlená od standardu. Když dioda svítí například v nebezpečném UVB spektru, je zaděláno na problém a uživatel je vystaven zdravotnímu nebezpeční a nemusí to ani jen tušit.

Pozor na telefony pochybných výrobců

Teď si představte následující případ. Člověk si zakoupí telefon ze zemí třetího světa, kde se často různé bezpečnostní zkoušky provádějí jen tzv. „na oko“. Váš zakoupený telefon má LCD displej s LED podsvícením, který neprošel fotobiologickými testy k ověření bezpečnosti vlivu záření na živou tkáň. Dotyčný si zakoupí například Cardboard od Googlu, strčí do něj nový telefon a hraje hry.

Své oči tak vystavuje škodlivému záření a riskuje poškození zraku. Je totiž prokázáno, že epithelové buňky stačí vystavit modrému (468 nm), zelenému (525 nm) a červenému světlu (616 nm) jen na 72 hodin k tomu, aby došlo ke snížení životaschopnosti buněk o 75 až 99 %. Tím se zvýší o 66 až 89 % buňečná apoptóza (řízená buněčná smrt). Pokles počtu epithelových buňek vede tedy ke zhoršení regenerace tyčinek a čípků, které mají na starosti váš zrak.

LED_nici
Změřené spektrum obsahující škodlivou složku modrého světla displejů

Nikdo při konstrukci displejů a jejich umisťováním do mobilních telefonů nepočítal s tím, že si lidé budou své smartphony dávat do těsné blízkosti svých očí. Ač tedy displej v malém množství škodlivé záření vydává, předem se počítá s tím, že se na něj uživatel kouká z dostatečně velké vzdálenosti, která je pro něj v rámci možností bezpečná. Tato malá složka škodlivého záření je navíc ještě rozptýlena prostředím, takže o to méně je pro člověka nebezpečná. V uzavřeném prostoru helmy nebo brýlí k žádnému rozptylu světla nedochází.

Podstatně hůře na tom mohou být displeje OLED a jejich modifikace, kterých je na trhu jako máku, a po kterých výrobci VR zařízení sahají jako první. S trochou nadsázky lze říci, že co jeden pixel, to jedna LED dioda. Špatný OLED panel tak vaše oči vystavuje miliónům LED diod, které postupně ale jistě ničí váš zrak. O to více je toto ničení umocněno pokud si zvýšíte jas displeje. Oči jsou poté namáhány ze všech stran.

Řešením by bylo u displejů použít filtry, které škodlivou část odstraní nebo filtr použít u samotných brýlí. To ale od kartonového Cardboardu nemůžete logicky čekat. V praxi jste se s tím mohli setkat například u speciálních počítačových brýlí, které mají ulevit vaším očím.

Buďte opatrní a všeho s mírou

Z toho všeho vyplývá, že dnešní zařízení pro tvorbu fiktivního virtuálního prostředí vám sice mohou nabídnou úžasný zážitek, ale na druhou stranu na takovýto způsob používání nejsou technologie použité ve VR, ani člověk samotný, připraven a ve výsledku tím můžete sami sobě ublížit.

Buď bude muset nastat změna v oblasti použitých technologií, které budou muset být šetrné nebo alespoň výrazně šetrnější k lidskému zdraví, anebo budou muset VR zařízení podléhat speciálně upraveným normám. Ty dnešní totiž nejsou na virtuální reality uzpůsobeny a dle mého názoru by na ně, alespoň prozatím, měly platit tvrdé normy určené pro medicínské prostředky.

Bohužel, nebo bohudík, pro nás, technologie pádí kupředu rychleji jak samotná lidská evoluce. To, že lidé dnešní technologie ve velkém používají k různým každodenním činnostem nebo zábavě, je nemusí poznamenat v jejich životě, ale může poznamenat jejich potomky, a to například vlivem UV záření, které může pozměnit strukturu molekuly DNA nesoucí genetickou informaci, jak již bylo zmíněno na samotném začátku. Výzkumy bohužel tyto teorie a rizika nemohou okamžitě ověřit, protože je to běh na dlouhou trať a prokazatelné výsledky se dostaví třeba až za několik desítek let.

Pokud VR zařízení budete používat, na srdci vás může jemně pohladit alespoň fakt, že co se kvality displejů použitých v drahých přístrojích Oculus Rift nebo HTC Vive týče, tyto společnosti používají jedny z nejkvalitnějších displejů, a riziko by proto mělo být zmenšeno, ale dlužno dodat, že ne odstraněno. Jen si vzpomeňte na developerskou verzi Oculus Rift, která v prvotních verzích používala displeje z telefonu Samsung Galaxy Note 4. Virtuální technologie jednoduše potřebují ještě nějaký ten čas na to, aby se zformovali a byly stoprocentně připravené pro nás.

Rozhodně není dobré dát svým dětem v útlém věku ihned na hlavu brýle, se kterými bude několik hodin hrát různé hry. To ostatně není dobré ani v dospělosti a obecné pravidlo „všeho s mírou“ by se v tomto případě dalo tesat do kamene.

Xaver Jandura

Milovník „road trip" cestování a exotického jídla, velký fanoušek a zároveň kritik Apple zařízení, rád boxuji, cvičím jógu a přemýšlím u sklenky vína.
Sledování diskuze
Upozornit na
guest
32 Komentáře
nejstarší
nejnovější nejlépe hodnocené
Inline Feedbacks
View all comments