“数字纸张”，也被广泛称为电子纸或电子墨水屏，采用一种基本独特的显示技术。电子纸由一薄层微胶囊或微杯组成，其中含有悬浮颗粒的液体。其中有白色颗粒，像纸张一样反射光线，还有彩色颗粒，像纸张上的墨水一样吸收光线。但与纸上的墨水不同，电子信号可以自由移动这些颗粒，显示文字和图像，并在同一屏幕上一页页地进行变换。
屏幕呈现白色，因为白色颗粒位于前方，所有彩色颗粒都隐藏在后面。彩色颗粒被移动到白色颗粒前方的地方，字母和图像就会出现在屏幕上。屏幕可以通过再次隐藏彩色颗粒来重置为白色，或者可以通过将不同颜色的颗粒移动到不同的位置来更改文本和图像。
电子纸主要是一种反射式屏幕技术，与发光式屏幕不同
反射式意味着电子纸屏幕是通过周围环境的光线反射而可读的。环境光是指来自户外的太阳光和天空光，或室内的窗户和人工照明产生的光线。
LCD屏幕不需要任何环境光，它们是自发光的，而不是反射的。意思是它们内部发光。光源来自于白色LED，强光穿透一系列不同的功能层，照亮屏幕，包括赋予LCD名称的液晶层。对于电子纸来说非常有帮助的环境光对发光显示器反而没有任何帮助，事实上它还会带来问题。
环境光造成的反射使LCD屏幕在白天（在直射阳光下则完全无法阅读）变得更加难以阅读。提高户外可读性的唯一方法就是增加屏幕亮度（耗电量大幅增加）。但是，这种为户外观看而设计的高屏幕亮度在昏暗和黑暗的室内环境中使用时，对眼睛尤为有害。
在暗环境中，我们如何从数字纸张上阅读？
有些电子纸阅读器都配备了内置的前置灯选项，其中白色LED提供了在传统书籍或纸张无法阅读的昏暗环境中方便的阅读灯光。读者可以根据自己的喜好调整前置灯的亮度。但是，这些前置灯的亮度通常只有LCD屏幕的20%或更少。
这已经足够了，因为只有在非常昏暗的地方才需要前置照明。考虑到显示屏是反射式的，它可以利用任何可用的光线进行阅读。当环境光足够明亮，足以阅读传统书籍时，前置照明就变得不必要了。在明亮的白天，前置灯没有意义，用户甚至无法分辨它是开启还是关闭状态。
屏幕技术的简要区别
- 发光式LCD屏幕使用白色LED作为背光源。为了实现户外阅读，背光必须尽可能明亮。
- 反射式电子纸张屏幕利用环境光进行显示，在较暗的环境下，此时配备LED前灯可以提供帮助。
- 电子纸张设备上的LED灯只需要在暗处提供足够明亮的光线供阅读，而尽量不需要与明亮白天光线相比较。
E Ink认为这些差异值得进一步研究
为了比较这些不同类型的LED照明屏幕对眼睛健康的影响——带背光的LCD与带前灯的电子纸——E Ink委託哈佛公共卫生学院進行了一项研究。现有的显示器蓝光安全建议基于其发射的光谱。在E Ink看来，一项新研究将有助于回答一个至关重要的问题：当细胞暴露在真实显示器发出的光下时，细胞的实际反应如何。
哈佛实验室所使用的实验设置是基于培养的人类视网膜细胞，这些细胞生长在特殊的组织培养板上，直接放置在不同的显示设备上方。有些设备使用的是类似平板电脑的LCD屏幕，而其他设备则采用了E Ink®公司的电子纸张屏幕。细胞被暴露在这些设备发出的光线下，持续时间长达四个小时。
科学家们测量了细胞在暴露于设备发出的光线后产生的活性氧自由基（ROS）水平。以普通人的话来说，当细胞受到压力时，它们会产生ROS作为响应。通常情况下，即使没有压力，细胞也会产生一些ROS，并通过代谢迅速清除它们。然而，当细胞在短时间内产生的ROS超过了它们能够代谢的量时，ROS会迅速积累。这可能会永久性地损伤视网膜细胞，甚至导致它们死亡，对视力产生不良影响。
这项研究的结果既令人感到有趣，又具有决定性的意义
常用手持设备发出的蓝光确实会给视网膜细胞带来压力，而它们对压力的反应—ROS的生成—可能会对它们造成伤害。然而，仅仅考虑蓝光暴露会得出不完整的结论。事实上，视网膜细胞在不同类型的设备中可能会受到相同水平的蓝光暴露，但对每一种设备的反应可能是不同的。为什么？因为光谱的其他部分，比如红光和绿光，可能会影响视网膜细胞应对蓝光压力的能力。为了解开这个谜题，科学家们需要仔细观察每种设备发出的完整光谱。
在这项研究中，E Ink为他们的电子阅读器配备了一种名为E Ink ComfortGaze™的新型前灯，采用了对眼睛更加友好的LED。ComfortGaze有两种模式，白天模式和夜晚模式。在这两种模式下，LED会以较长波长发出蓝光，这意味着辐射的HEV光较少。在夜晚模式下，光线尤其对眼睛友好，呈现出温暖、柔和的色调，类似蜡烛光。细胞研究的结果超出了预期。与LCD屏幕相比，在ComfortGazeTM前灯的电子纸阅读器上可以阅读更长时间，直到视网膜细胞感到疲劳并开始显示压力的迹象（在白天模式下长达两倍，在夜晚模式下长达三倍）。
通过将反射型数码纸与专为眼睛安全设计的前灯结合起来，E Ink为设备制造商提供了一种有效解决蓝光危害的方法
在2021年，德国莱茵TÜV机构授予E Ink的Kaleido Plus彩色电子纸显示屏“纸张般显示认证”。新的哈佛研究，展示了前灯设计对眼睛健康和安全的重要性。
在前后文中看待新研究
在一个深陷数字媒体的世界中，提供更健康的屏幕使用方案非常重要，特别是考虑到不同人群的情况。年轻人，即今天的学生和明天的领导者，面临着最大的风险。最近的一项研究发现，青少年每天在屏幕前花费九个小时，超过了新的视网膜细胞研究中使用的最长设备暴露时间的两倍以上。自2015年以来，使用设备观看视频的年轻人数量翻了一番。在远程学习中，学生们转向在线课程，需要额外花费许多小时的屏幕时间。
此外，儿童的眼睛仍在发育中，因此更容易受到蓝光对视网膜的损伤。超过65%的蓝光被传输到幼儿的视网膜中。到了25岁，这个比例会在20%至50%之间变化，具体取决于特定的波长。
儿童通常会将设备靠近眼睛，因为他们仍然能够在非常近的距离上聚焦，以便看到屏幕上的浮夸细节。而且，平板电脑和手机非常诱人（甚至令人上瘾），社交媒体和视频使用不断提供视觉享受的内容，这并不有助于情况的改善。
平均成年人每天花费约11个小时在屏幕前。老年人面临更高的风险。黑色素是我们皮肤和眼睛中的一种防晒剂，可以提供对有害的紫外线和蓝光的自然保护。但当我们达到65岁时，眼睛中的黑色素大约减少了一半。因此，蓝光被认为是导致黄斑退化和白内障发生或加速的风险因素之一。
结论
在古希腊神话中，普罗米修斯从宙斯那里偷走了火并带回地球。然而，这火的代价非常高昂。宙斯愤怒之下创造了潘多拉来惩罚人类。当潘多拉盒子被打开时，各种困扰降临到人类身上。
我们仍在为与火玩弄付出代价，但在目前阶段，没有办法关闭潘多拉的盒子。我们对手持数码设备的需求太大，它们的使用已经深深根植于我们的社会。话虽如此，哈佛大学的这项新的细胞研究已经明确证明并非所有数码屏幕都相同。采用E Ink的电子纸技术制造的电子阅读器和其他设备，对我们的眼睛来说比基于LCD的平板电脑更安全。这些数据证明了电子纸阅读器用户早已有所感觉：阅读电子纸感觉几乎与阅读印刷书籍一样。
电子纸可能比实体书对眼睛更友好
许多书籍是印在涂有光学增白剂的白纸上的，这些物质吸收紫外线并重新发射为蓝光，使纸张呈现出明亮的蓝白色，类似于发光平板屏幕的光线。然而，电子纸使用的是能够吸收大部分高能可见光而不是反射的白色颜料。E Ink的电子阅读器相对较暗的灰白色背景反射的蓝光比明亮的蓝白纸张少，从而使电子纸不仅是传统数字屏幕的健康替代品，用于替代印刷纸张也适用。
此外，使用电子墨水屏制造的设备并非旨在显示人们（尤其是年轻人）容易上瘾的内容。虽然电子书阅读器通常可以连接Wi-Fi，但它们不会显示视频，也不会不断地被社群媒体通知提醒来打断。能够专注于数码内容的心理状态是无价的。
总之，不是所有的数码屏幕都是一样的，消费者可以通过使用E Ink的设备来让自己的屏幕使用更加健康。
哈佛细胞研究很可能会引发整个行业关于如何最好地应对蓝光危害的对话。更广泛的光谱无疑将纳入考虑，并指导规划新产品的开发，以更好地保护公众眼睛健康。同时，我们最好的行动是了解一些数码设备带来的挑战，给我们的眼睛一些休息。如果你在液晶屏幕上阅读这篇文章，现在正是遵循父母过去在我们看电视时给我们的建议的好时机：“出去玩一会儿！”但是记得戴上一副好的太阳镜。
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