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| 本文作者： 劉芳平 | 2017-05-10 10:44 |
VR 對眼睛害處大不大？適不適合給小孩玩？
這兩個問題都很復雜，無法給出一個簡單的答案，特別是涉及到兒童的身體健康問題時，更加需要謹慎小心。所以能夠討論的東西還是挺多的，我們細細來談。
5 月 9 日，HTC Vive 的公關向媒體推送了一篇新聞稿，標題很長，為《首個長時間使用 VR 頭戴式顯示設備對低年齡用戶視力的影響實驗總結報告正式發布，為未來 VR 技術的應用普及奠定基礎》。
關于這個實驗，文章介紹道，由“北京市未來影像高精尖創新中心聯合北京理工大學等多家單位，從 VR 校園普及體驗活動中招募了 50 名 9-12 歲的小學生作為實驗參與者，進行了探究長時間使用 VR 頭戴式顯示設備對低年齡段用戶視力影響的實驗。”
文章內容有兩個重要的結論：
1、實驗發現，低年齡用戶使用 VR 頭戴式顯示設備與使用平板設備對視力的影響接近，在某些特定情況下，使用 VR 甚至有著更積極的影響。
2、研究人員認為，假如虛像距設計合理，具有與 Vive 同等或更高水平的高性能 VR 設備可以起到較好的矯正視力的作用，在未來很可能成為矯正視力的重要手段。
在報告的最后，研究人員認為，在正確佩戴設備 ，選取內容合適的情況下，HTC Vive 是可以被 10 歲以上兒童所使用的。
然而雷鋒網根據報告撰寫的報道在發表后卻在業內引發了很多爭議。下面是一些評論截圖：
許多評論立刻開啟了嘲諷模式，一些報道也未必完全公正客觀。之所以被嘲諷，其中一個原因就是很多人看到了“藍色光標”四個字。
許多人質疑這篇報告的一個重要出發點就是：這明顯的是為 PR 服務的實驗，所以并不客觀。
雖然實驗并沒有公布資金來源，或是贊助方的信息。但從許多信息來看確實可以推斷出這點。
首先，由 Vive 的公關向媒體推薦實驗報告就是一個明顯跡象。
其次，報告公布的實驗參與單位包括藍色光標。之所以可疑，是因為藍色光標是一家為大型企業和組織提供品牌管理與營銷傳播等服務的公司。有這家公司參與其中，目的不言自明。
另外，受邀提供意見并監理整個過程的單位中也包括 Vive，Vive 主要提供了 VR 頭戴式顯示設備及測試環境支持。
從內容上來看也有偏袒的跡象，比如在視疲勞問卷調查中，從數據結果來看，除了六年級的部分時段，整體上平板帶來的視疲勞明顯要低于 VR。但報告的結論更多強調了“VR 體驗的主觀視疲勞感和平板所帶來的視疲勞感在短時間的休息后都是可恢復的”。
至于其研究和方法和測量數據，在沒有進一步證據的情況下并不能判定是有問題或是沒有問題的。而且其數據其實是可以支撐其結論的，但要說有了這個實驗后，就可以放心大膽地給小孩玩 VR 了，顯然還不夠有力。
這關系到實驗報告的另一個結論，“如果我們能接受學生使用平板電腦進行課堂學習，那么 VR 也是可以被接受的。”（原文在報告第 19 頁第一段）
“VR 對眼睛的負面影響比平板、手機小”這個說法不僅僅這篇報告提出過，HTC Vive 中國區總經理汪叢青在演講中也曾提到過。
關于這個說法實際上有非常多的論據提供支持，但如果要非常嚴謹地給個判斷，還是需要說：沒有定論。
本文提到的這個實驗本身就不能證明 VR 對眼睛的長期負面影響有多大，畢竟它只做了一個小時的實驗。正如雷鋒網 VR/AR 頻道的一位讀者提到的，“這種試驗可以測疲勞，但是對眼睛的損傷應該是更長期的觀測才有意義”。
不過，從另一個角度來看，我們也看看支持這一觀點的論據。例如，計算機視覺科學家，前 GoogleX 成員 Changyin Zhou 在 Quora 問題“VR 頭顯對眼睛的負面影響有多大？”上得票最高的回答。（注意：這不是一個嚴謹的科學研究）
他是這樣解釋的：
這確實是一個問題，但可能并沒有人們想像的那么大。從各種角度來看，VR 頭顯實際上比智能手機對眼睛更友好。
在開始解釋之前，我需要提個醒，目前正在進行的研究電子產品對人眼影響的項目很多，如果你去搜一搜就能發現，關于“有傷害還是沒傷害”的答案五花八門。很多的結論需要好幾年才能得出。在尊重這些研究的基礎上，我打算用一種更直接的方式來回答這個問題，對 VR 頭顯和智能手機進行對比。
讓我們來看看 VR 頭顯對眼睛可能造成傷害的光線。
1、HEV（高能可見光，high-energy visible light）。長時間暴露于 HEV 下可能對視網膜造成永久傷害。那么 VR 頭顯有沒有給眼睛照射太多光線呢？
判斷 VR 頭顯的 HEV 有多大傷害，需要考慮四個因素：整體的亮度、對比度、頻譜和時長。
a. 整體的亮度：VR 頭顯的亮度在環境中處于什么水平呢？會不會“亮瞎”你的眼？
我們先從屏幕亮度來看，然后再考慮 VR 的透鏡會給我們的眼睛照射多少亮度，接著就可以得出最終到人眼的照明度（illuminance）水平公式了。如果你想了解光照度的計算，可以從這個維基頁面開始。
不過我想很多人沒這個時間精力，所以我就直接把最終的公式給出來吧：Illuminance I = L * Sin(theta / 2) ^2 * PI。這里 L 是屏幕亮度，theta 是屏幕視場角。
以三星 S7 + Gear VR 為例，其最高亮度（注意是最高亮度）是 L= 550 尼特，視場角為 96 度，所以最終的照明度約為 I < 550 * Sing(48)^2 * PI = 1019 lux（勒克斯（照明單位））。
1019 lux 有多亮呢，一個普通辦公室的照明度大約為 500 lux，1019 lux 就相當于你走在一個照明很好的超市。所以，VR 頭顯亮度其實是沒有問題的。
b. 對比度：高亮點與黑暗背景構成的強烈對比可能造成更大的傷害。那么 VR 頭顯在對比度方面怎么樣呢？
在黑暗環境下，人眼瞳孔會放大，從而讓更多的光線進入，此時高亮點的光線大量進入眼睛的話可能造成更大的傷害。這種情況最常見的就是當我們在黑夜里拿著智能手機玩。
對比之下，在 VR 里，人們通常會到處看，這比起盯著智能手機玩要好很多。從某種程度來看，這其實跟真實世界差不多。
c. 頻譜：相比其它光線，藍光可能對人眼造成更大的傷害。那么 VR 頭顯會照射更多藍光到人眼嗎？
首先，藍光到底有多大傷害？確實挺大的，但也不是很夸張。哈佛大學最近的一項研究顯示，藍光對褪黑素分泌的壓抑是綠光的兩倍。另外，還記得整體亮度這個主導影響嗎。在最高 1019 lux 亮度的情況下，這其實不是什么大事。
d. 時長：所有的傷害都需要時間來積累。
目前多數 VR 內容還不是很長，所以相對還算健康。（雷鋒注：當然也有部分狂熱粉絲選擇在 VR 里待很長時間的）
2、近視
盯著近處的物體太長時間可能會造成近視（這個觀點有爭議，但被廣泛接受）。那么 VR 不就是盯屏幕盯得很近嗎？你可能會這樣想，但事實并不是如此。
盡管 VR 屏幕離眼睛非常近，但 VR 的透鏡設計實際上會將光線扭曲，從而讓虛擬的畫面投射出來并不是在你眼前，而是有一定距離，甚至是無限遠。需要知道，我們的眼睛并沒有聚焦在屏幕上，而是在有一定距離的虛擬畫面上。所以近視并不是一個問題。
我們再來看智能手機，很多人都把手機拿得離眼睛很近，而且玩很長時間。VR 頭顯則沒有這個問題。
3、畸變
在 VR 對人眼可能造成的傷害中，這點是我最擔心的。由于外形的限制，VR 透鏡通常會帶來巨大的畸變，特別是在邊緣地帶。我發現即便在很多軟件修正后，畸變還是很嚴重。人眼會嘗試修正這些畸變，從而給眼睛帶來壓力，有時還會帶來惡心感。
解決這個問題需要軟硬件廠商的共同努力。
總結
一方面，以我謙卑的觀點來看，我并不認為 VR 頭顯給人眼帶來的傷害比智能手機大，原因有四：
1）總體亮度低；
2）人們一般不會在 VR 里盯著一個地方，對比之下玩智能手機就會；
3）人眼實際上聚焦于有一定距離的虛擬圖像上；
4）VR 內容通常不長。
另一方面，我也期待對藍光傷害和鏡片畸變副作用的研究。不過目前來看，它們的影響并不大，也不是永久性的，想通過屏幕或鏡片設計來改善也不是那么容易。
即便 VR 頭顯對人眼的負面影響可能沒有手機大，但真實的長久影響畢竟未經證實，針對兒童我們還是應該小心謹慎。
這次的實驗報告認為 HTC Vive 可以安全地給 10 歲以上的兒童用。這樣的合理性有多大呢？
我們來看看三大頭顯對使用年齡都有什么建議，根據 Digital Trends 的報道，它們對年齡方面的限制分別是：
Oculus Rift 和三星 Gear VR 頭顯的使用年齡建議是 13+；
索尼 PlayStation VR 不推薦 12 歲以下的人使用；
HTC Vive 雖然沒有給出具體的年齡限制，也對給兒童使用 Vive 提出了警示。（雷鋒網已向 Vive 官方詢問相關政策，截止目前還未有回復）
上圖為 Oculus 官方的《健康及安全警告》文件中關于兒童的部分。上面寫道，這款產品不應該讓年齡低于 13 歲的兒童使用。對于 13 歲以上的用戶，需避免長時間使用，因為可能對手眼協調，平衡性，以及多任務能力產生影響。一旦出現上述癥狀，家長應該使用者進行密切監護，限制他們使用產品的時間，并確保其使用過程中加入間隔性休息時間。
需要指出的是，Oculus 并沒有提到對眼睛的負面影響，而是 VR 體驗可能造成的很多其它癥狀，兒童使用的安全自然也要將這些因素考慮進去。
同時也需要指出的是，這并不是基于 VR 已被證明對兒童有害的基礎上做出的政策，而更多是一種謹慎的決定。畢竟 VR 作為新生事物，我們還不知道它給人帶來的長期影響是什么。
另外，三大頭顯做出這樣的指導，部分也可能是因為頭顯在設計上并沒有特別針對兒童優化，重量、體積、瞳距調節等方面未必適合兒童。
關于頭顯廠商給出的年齡限制，同樣也有質疑的聲音。據 Inverse 報道，來自亞拉巴馬州立大學的心理學家 David Schwebel 就表示，“我不認為年齡限制是有必要的。不同年齡段的孩子都喜歡各種虛構內容，包括電影和書。”但他也給出了兩個保留意見，一是內容應該根據年齡分級，就像電影和游戲正在做的那樣；二是長期使用 VR 對心理的影響有多大仍然是個未知數。
另一位專家，加州大學伯克利分校的驗光學、視覺科學、心理學和腦科學教授 Martin Banks 對 Digital Trends 表示，“到目前為止我還沒有看到確鑿的證據顯示某個年齡段的孩子戴 VR 頭顯會帶來負面影響，我的判斷是他們（廠商）可能就是覺得兒童仍處在生長發育的階段，而進入成年后發育就變慢了，因而最好還是在兒童仍在快速成長階段保守謹慎一些，所以決定建議人們不要讓兒童用為好。”
除了看到他們的觀點，我們也需要知道，這兩位專家并非廠商的利益相關方。美國政策規定，任何接受了贊助的內容，都需要明確標注。
最后，眩暈癥狀是已經確定會影響部分人群而且不分年齡的，所以如果覺得暈，成人小孩最好都不要玩。
這篇實驗報告還有一個建議是 VR 可以用于矯正視力，原文是這樣寫的，“如果頭戴式顯示設備的虛像距離設計合理，該設備可以起到較好視力矯正的作用。相對的，如果虛像距離設計不合理 ，將會導致視力的進一步下降。”
許多人覺得可笑，不傷害眼睛就不錯了，還能對視力有幫助。
需要指出的是，這并不是經過驗證的，而是一種推斷，而且并不是說戴著 VR 頭顯玩游戲就能矯正，是需要經過特殊設計才行。
實際上，有類似結論的并不只這一篇報告，Digital Trends 采訪了一位配鏡和視覺專家，高級講師 Peter Howarth 教授。他認為，VR 設備就是在模仿人眼的工作機制，它給我們的雙眼分別展示些微不同的畫面，從而帶來深度視覺。
“看見細節的能力取決于視網膜上圖像的清晰度，間歇使用 VR 應該不會對此造成負面影響，即便圖像質量不是那么好，”Howarth 教授說。
他認為，VR 設備可以模擬視軸矯正治療設備。所以用 VR 頭顯來診斷眼睛問題，比如弱視，甚至治療也是有可能的（注意，只是有可能）。但廠商會不會往這條路走就不確定了。
更新：VR 治療弱視被業界許多人認可，并有創業公司正在進行這個領域的應用開發，但近視則大多不認可。
還沒有明確的證據證明 VR 對人眼的傷害很大（相比手機或平板來說），也沒有切實的研究來斷定它的影響就很小（雖然已經有一些了論據了）。
所以，對于 12 歲以下的兒童，如果你是很謹慎的人，那就不要給孩子玩 VR；如果你比較樂觀，那么偶爾給他們玩一玩很可能也不會有太大的影響（不同的人會有不同的反應，也要具體案例具體分析），但也要注意正確佩戴、使用時長，并在監護下進行。
就像 Changyin Zhou 說的，很多問題還要多年的研究才能有結論。
話又說回來，以上針對的都是大廠的優秀 VR 產品，對于市面上各種質量參差不齊的手機盒子，最好不要給小孩用，自己也不應該長時間佩戴。一些產品的設計很糟糕，比如某魔鏡，一切換到 VR 模式，手機屏幕就變最高亮度，想不帶來眼疲勞也難呀。
最后，人們對新生事物通常會有更多戒備，但他們未必真的如此（當然也可能是的），倒是很多日常中習以為常的產品，手機、平板、電腦、電視，關于它們負面影響的研究已經有很多，但許多人并不注重健康地使用它們，這也是值得我們關注的。
題圖來自：xenosystems.net
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