«Как разные мониторы влияют на зрение».(Осипцов Матвей)

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ

 ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
БАРВИХИНСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ
ШКОЛА

(143000, Московская область, Одинцовский район, п. Барвиха)

     ПРОЕКТНАЯ РАБОТА

  «Как различные мониторы влияют на зрение»

(Окружающий мир)

Выполнил:

Осипцов Матвей, 4-В класс

Руководитель:

Иванова Светлана Николаевна

учитель начальных классов

Барвиха

2015

Оглавление

I. Введение……………………………………………………………………………3

II. Устройство разных видов мониторов……………………………………………4

  2.1. ЭЛТ – мониторы………………………………………………………………..4

  2.2. ЖК – мониторы…………………………………………………………………5

  2.3. Плазменные мониторы…………………………………………………………6

  2.4. "Цифровая (электронная) бумага"…………………………………………….6

III. Влияние мониторов………………………………………………………………7

3.1. Опасность мониторов для зрения……………………………………………..8

3.2. Безопасное для зрения использование мониторов………………………….10

IV.Практическая часть……………………………………………………………...11

4.1.Сравнение мониторов…………………………………………………………..11

IV. Заключение……………………………………………………………………...14

V. Список используемой литературы……………………………………………..15

I.Введение

Актуальность изучаемой темы

          Современные дети очень много общаются с телевидением, видео и компьютером. Если предыдущее поколение было поколением книг, то современное получает информацию через видео ряд.
Нужно понять, что компьютер – это не волшебная палочка, которая за один час игры сделают ребенка сразу умным и развитым. Как и любые занятия, компьютерные игры требуют времени, правильного применения, терпения и заботы со стороны взрослых. И что существуют определенные ограничения.

К сожалению, сейчас нередко встречаются дети, которые перешли грань разумного в общении с компьютером. Чрезмерное общение с компьютером может привести к ухудшению зрения ребенка. Как сберечь и сохранить зрение.

Гипотеза

          Вероятно, что некоторые виды мониторов влияют на зрение хуже, чем другие.

Проблема:

Хочу узнать - как устроены мониторы и могут ли они влиять на зрение.

Цель моей работы

Узнать, оказывают ли влияние мониторы на зрение?

Какие мониторы влияют на зрение меньше?

Задачи

1.Узнать какие мониторы бывают.

2. Выяснить принципы работы разных видов мониторов.

3. Проанализировать влияние разных видов мониторов на зрение.

4. Узнать, что можно сделать, чтобы не испортить зрение из-за монитора.

5.Разработать буклет.

6.Подготовить мультимедийную презентацию по теме.

Методы работы:

Знакомство с материалами по изучаемой теме, их анализ.

Обобщение и систематизация всего материала.

Сбор информации из книг, журналов, газет.

Объектом исследования в данной работе выступает монитор персонального компьютера, его негативное влияние на зрение человека.

Предмет исследования: зрение человека при работе за компьютером.

Продукт проекта: информационный буклет.

II. Устройство разных видов мониторов

Раньше я думал, что видов мониторов очень много. Но оказалось, что это не так. Мониторы различают по механизму образования картинки: ЭЛТ-мониторы (электронно-лучевая трубка), ЖК (жидкокристаллические), плазменные, проекционные, OLEDи т.д. Но широко распространенными являются только ЭЛТ, ЖК и плазменные мониторы, которые яи рассмотрюподробнее.

Это мониторы с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ-мониторы), жидко-кристаллические мониторы (ЖК- мониторы) и плазменные мониторы (плазменные панели).

2.1. ЭЛТ-мониторы

         В основе ЭЛТ-монитора лежит кинескоп, также называемый электронно - лучевой трубкой. Кинескоп состоит из герметичной стеклянной трубки, внутри которой вакуум, то есть, нет воздуха. Один из концов трубки узкий и длинный — это горловина, а другой — широкий и достаточно плоский — это экран. Со внутренней стороны экран покрыт люминофором — веществом, которое испускает свет при бомбардировке его заряженными частицами. В качестве люминофора для цветных экранов используют довольно сложные составы из редкоземельных металлов (иттрия, эрбия и т.п.). Для создания изображения используется электронная пушка, из которой под действием электростатического поля исходит поток электронов. Сквозь металлическую маску или решетку они попадают на внутреннюю поверхность стеклянного экрана монитора, которая покрыта разноцветными люминофорными точками. Поток электронов (луч) может отклоняться в вертикальной и горизонтальной плоскости, что обеспечивает последовательное попадание его на все поле экрана. Отклонение луча происходит посредством отклоняющей системы. Отклоняющиеся системы подразделяются на седловидно-тороидальные и седловидные. Последние предпочтительнее, поскольку имеют пониженный уровень излучения.

2.2. ЖК-мониторы

            Принцип работы ЖК монитора совершенно иной. Здесь уже нет никаких трубок, а изображение формируется совершенно другим способом. Жидкокристаллические дисплеи уже имеют в своем названии указание на то, с помощью чего создается изображение на экране. Да да, именно жидкие кристаллы, которые были открыты еще в 1888 году, играют ключевую роль в формировании картинки.

          Устройство ЖК-монитора больше напоминает слоеный пирог, каждый слой имеет свое назначение. Можно выделить несколько слоев, из которых и состоит монитор.

          Первый слой - это система подсветки ЖК матрицы, она может быть выполнена с применением люминесцентных ламп, либо светодиодов. Вторым слоем идет рассеивающий фильтр, который позволяет повысить уровень равномерности подсветки всей матрицы. Далее идет первый вертикальный поляризационный фильтр, который пропускает только вертикально направленные световые волны. Четвертым слоем представлена сама матрица, представляющая собой две прозрачные стеклянные пластины, между которыми расположены молекулы поляризационного вещества - жидкие кристаллы. Пятым слоем идут специальные цветофильтры, отвечающие за окрас каждого субпикселя. Ну и последним слоем идет второй, уже горизонтальный поляризационный фильтр, который, пропускает только лишь горизонтальные волны. В жидкокристаллической матрице каждый кристалл отвечает за определенную точку в изображении на экране. Когда монитор работает, свет от системы подсветки проходит через слой жидких кристаллов и зритель видит некую "мозаику" из пикселей, окрашенных в разные цвета. Каждый пиксель состоит из трех субпикселей, красного, зеленого и синего.

2.3. Плазменные мониторы

           Плазменная панель представляет собой матрицу газонаполненных ячеек, заключенных между двумя параллельными стеклянными поверхностями. В качестве газовой среды обычно используется неон или ксенон. Разряд в газе протекает между прозрачным электродом на лицевой стороне экрана и адресными электродами, проходящими по его задней стороне. Газовый разряд вызывает ультрафиолетовое излучение, которое, в свою очередь, инициирует видимое свечение люминофора. В цветных плазменных панелях каждый пиксель экрана состоит из трёх идентичных микроскопических полостей, содержащих инертный газ (ксенон) и имеющих два электрода, спереди и сзади. После того, как к электродам будет приложено сильное напряжение, плазма начнёт перемещаться. При этом она излучает ультрафиолетовый свет, который попадает на люминофоры в нижней части каждой полости. Люминофоры излучают один из основных цветов: красный, зелёный или синий. Затем цветной свет проходит через стекло и попадает в глаз зрителя.

2.4. «Цифровая (электронная) бумага».

    «Цифровая бумага» была разработана с целью создания дисплеев нового типа, которые по оптическими и механическими характеристиками были бы схожи с обычной бумагой. Базовыми элементами таких дисплеев являются микрокапсулы, диаметр которых не превышает толщину человеческого волоса. Внутри каждой капсулы находится большое количество пигментных частиц (диаметр частицы не превышает 1-5 мкм) двух цветов: положительно заряженные белые и отрицательно заряженные черные (заряд наносится с помощью специального заряженного полимера), а все внутреннее пространство капсулы заполнено прозрачной жидкостью.

   Слой капсул расположен между двумя рядами (сверху — прозрачных, снизу — непрозрачных), образующих координатную сетку. Когда некоторому тыльному участку активной области экрана придается положительный электрический заряд, во всех микрокапсулах на этом участке белые частицы пигмента перемещаются в «верхнюю» часть. В то же самое время электрическое поле тянет черные частицы на «нижнюю» сторону капсул, и они будут скрыты от взора пользователя. В результате действия такого процесса пользователь сможет наблюдать появление на экране электронно-чернильного дисплея белого пятна — точки, пикселя белого цвета. Поменяв полярность приложенного электрического потенциала, можно добиться того, чтобы черные частицы пигмента оказались на лицевой стороне микрокапсул, а белые — на тыльной. Тогда на том же месте на экране дисплея сформируется черное пятно.

   Если сформировать управляющую электродами матрицу и расположив над ней активную область экрана с микрокапсулами, можно будет создавать на электронно-чернильном экране довольно большие и сложные изображения.

Выводы по II главе.

Монитор должен быть максимально безопасным для здоровья по уровню всевозможных излучений, а также по ряду других показателей.

Монитор должен обеспечивать возможность не просто безопасной, но и комфортной работы, предоставляя в распоряжение пользователя качественное изображение (не нарушая при этом первого закона).

Монитор должен быть максимально экономным - как по стоимости, так и по потреблению энергии и занимаемому месту на столе (не нарушая двух первых законов).

III. Влияние мониторов на зрение

Десяток лет назад, когда мониторы еще не светились буквально на каждом шагу,  и по большей части были представлены лишь стационарными компьютерными мониторами, было распространено мнение, что их свечение чуть ли не убивает зрение, крайне негативно воздействует на глаза, а человек, работающий за компьютером полный рабочий день, обречен на значительное ухудшение зрения. Но прошли годы – и люди, которые все это время фактически просидели за мониторами, если и ощутили ухудшение зрения, то точно не такое масштабное, как им предрекалось. Теперь мониторы повсюду: компьютеры, телевизоры, планшеты, смартфоны, профессиональные панели управления и т.д. Действительно ли они так вредны для глаз? Какие из них – самые вредные? Что делать, чтобы сохранить зрение, не уменьшая времени работы с мониторами?

Первый и, пожалуй, самый важный факт: наибольший вред для зрения мониторы приносят не из-за какого-то их излучения, а по той же причине, по которой вредят зрению книги и напряженная письменная работа. Вы сидите за монитором и в течение долгого времени напрягаете зрение, работая с текстом или изображениями; между вашими глазами и монитором сохраняется одинаковое расстояние, реже, чем обычно, моргаете. В итоге глаза устают, перенапрягаются, появляется синдром «сухого глаза», компьютерный зрительный синдром. Примерно то же самое было бы, если бы вы в течение трех-четырех часов, не отрываясь, читали или писали. Поэтому частично в проблемах со зрением у тех, кто много работает на компьютере, виноваты не сами мониторы, а неправильный режим работы, освещения, настройки цвето- и светопередачи монитора, невнимание к элементарным правилам напряжения и расслабления глаз во время работы.

ЭЛТ-монитор. Это старые мониторы, массово покидающие дома и офисы, но тем не менее, и они еще используются. Вот особенности ЭЛТ-мониторов, которые вредят глазам при длительной работе:

•        Мерцание, связанное с механизмом формирования изображения. Его эффект в качественных мониторах почти не заметен визуально, но глаза его ощущают – и реагируют на мерцание.

•        Искажение цветов и изображения в целом. Опять же, искажения малозаметные, но вызывающие реакцию глаз.

•        Блики. ЭЛТ-монитор даже со специальным покрытием дает блики, которые напрягают зрение, заставляют человека, работающего за таким монитором, вглядываться.

ЖК-монитор (а также плазменный). ЖК и плазменные мониторы создают меньшую нагрузку на зрение, чем ЭЛТ-мониторы, во многом благодаря отсутствию мерцания и бликов, а также благодаря тому, что не дают электромагнитного излучения. В то же время контрастность ЖК-мониторов часто проигрывает контрастности ЭЛТ-мониторов, поэтому человеку приходится напрягать зрение. Дело в том, что ЖК-монитор на данный момент – самый оптимальный для зрения вариант, но и при его использовании глаза напрягаются, то есть выбор такого монитора – не гарантия защиты зрения, а всего лишь снижение негативного воздействия.

«Электронная бумага». Экраны электронных книг поддерживаются технологией «электронная бумага» («электронные чернила»), которая практически сравнивает по воздействию на зрение данные устройства и обычные бумажные книги. Монитор электронной книги работает в отраженном свете, «не светится», а изображение обновляется только в момент перелистывания страницы. Не в пользу этой технологии говорит низкая контрастность «электронной бумаги»: фон монитора не белый, а часто серый, примерно как газетная бумага. Но в целом чтение с экрана электронной книги для глаз – то же самое, что чтение обычной книги, и правила безопасности зрения тут аналогичные.

3.1. Опасность  мониторов для зрения.

Итак, изучив устройство и влияние мониторов, пришло время узнать, опасны ли мониторы для глаз тех, кто работает с ними?

На сегодняшний день убедительных доказательств этого нет. Однако, учитывая возрастающее число жалоб на неприятные ощущения в области глаз после работы с компьютером, проблема безопасности мониторов для зрения привлекает к себе большое внимание.

Исследования, проведенные в государственных (некоммерческих) лабораториях США свидетельствуют о том, что уровни опасного для глаз ионизирующего (типа рентгеновских лучей) и неионизирующего (ультрафиолетового) излучения, исходящего от экранов, достаточно низки.

Например, уровень ультрафиолетового излучения, исходящего от монитора, составляет лишь малую часть по сравнению с продуцируемым лампами дневного света. Эти дозы ультрафиолета не могут вызвать катаракту даже при воздействии в течение всей жизни. Иногда после работы с компьютером возникает ощущение "окрашивания" черно-белых предметов. Однако это не признак заболевания, а особенность нормального зрения. Это так называемый эффект МакКалаха, при котором предметы окрашиваются в цвета, дополнительные к тем, которые доминировали на экране.

Исследования американских учёных из университета штата Огайо (Ohio State University) доказали, что работа за монитором компьютера вредна для глаз.

Все дисплеи ЭЛТ и ЖК (которые считаются безопасными) - вредны для глаз.

Однако проблема заключается вовсе не в пресловутом электромагнитном излучении, а в особенностях строения зрительного аппарата человека. При работе с ПК пользователь вынужден часто щуриться, чтобы чётче рассмотреть детали изображения на экране или уменьшить его яркость. Это может привести к астенопии (зрительному утомлению) и сухости глаз. Таким образом, для глаз вредны не только ЭЛТ-дисплеи, но и ЖК.

Чем сильнее человек щурится -тем реже он моргает. При максимальном напряжении зрения частота моргания снижается 4 раз в минуту. Сама по себе такая тенденция не опасна, однако в результате недостаточного увлажнения глаз у пользователей возникает чувство сильного дискомфорта, "песка в глазах".

Исследователи изучили реакции группы добровольцев, которые должны были сосредоточить своё внимание на маленькой чёрной точке на экране монитора. Результаты, полученные при помощи электромиограммы, показали, что абсолютное большинство пользователей щурятся при работе за компьютером, даже если сами не осознают этого. При попытке сфокусировать взгляд, даже если человек немного щурится, пользователь начинаете моргать в два раза реже -около 7, а не 15 раз в минуту.

По словам учёных, решением проблемы могут стать "умные" мониторы, подстраивающие яркость и контрастность изображения под конкретного человека.

3.2.Безопасное для зрения использование мониторов

•        Выбирая монитор или телевизор, не экономьте – это экономия на вашем собственном зрении. Выбирайте качественные современные устройства, вред которых для глаз сведен к минимуму. У монитора (телевизора) должна быть хорошая контрастность, отсутствие бликов, корректная цветопередача, высокая четкость.

•        Чаще отвлекайтесь – независимо от того, что вы делаете: смотрите телевизор, работаете на компьютере, что-то ищете в Интернете на планшете, читаете блоги на смартфоне и т.д. По прошествии каждых 20-45 минут делайте перерывы: поменяйте положение тела, прогуляйтесь, займитесь чем-то другим

•        Позаботьтесь об освещении, не думая о том, что, мол, «монитор освещает сам себя». Работать за монитором в темноте вредно; очень желателен дневной свет или соответствующее освещение.

•        Располагайте монитор (экран) правильно: не утыкайтесь носом в смартфон, скрючившись в три погибели, не валяйтесь в постели с планшетом, постарайтесь перед работой с любым типом монитора принять сидячее положение и зафиксируйте устройство на удобном для глаз расстоянии (1,5-2 длины диагонали экрана).

•        Угол взора должен быть более 14 градусов. Угол взора – угол между линиями, соединяющими центр монитора с глазом и горизонталью. Это основной фактор приводящий к развитию компьютерного зрительного синдрома.

IV. Практическая часть

4.1. Сравнение мониторов

  Настало время практики.

Я сравнил несколько мониторов на то, как они влияют на усталость глаз.

Для этого были использованы несколько видов мониторов.( таблица 1).

таблица 1

      Я смотрел на каждый монитор по двадцать минут.

Через пять минут на четырнадцатидюймовом ЭЛТ - мониторе я почувствовал небольшую утомляемость – 40%. Через двадцать минут появились жжение и резь в  глазах- 80%. На ЭЛТ  - мониторе в  19 дюймов – ситуация повторилась, только с разностью во времени: утомляемость наступила чуть позже – через 12 минут, а через 20 минут – ощущение усталости.

На четырнадцатидюймовом ЖК-мониторе через 20 минут я почувствовал легкую усталость- 30%.На ЖК - мониторе в 19 дюймов  все  двадцать минут состояние практически не изменилось – 8%.

Динамика появления утомляемости.

 Результат я оформил  в виде таблицы и гистограммы, в которых условно принял нагрузку на зрение по шкале от 0% до 100%, где 0-полное отсутствие усталости, 100-сильная боль в глазах (невозможно смотреть).

Выводы по IV главе.

Как я выяснил, некоторые мониторы на самом деле меньше влияют на зрение, чем другие. По моему мнению, соблюдая все правила безопасного использования мониторов, применяя определённую гимнастику для глаз, например, метод «20/20/20» (каждые 20 минут смотреть в течение 20 секунд на 20 метров вдаль), самыми невредными дисплеями можно считать жидко - кристаллические. Также, в отличие от ЭЛТ - мониторов, они не излучают электростатического поля, что полезнее для человека в целом.

Когда я работал за компьютером, то соблюдал рекомендации, которые помогли мне сохранить мое зрение. Продукт моей работы – это информационный буклет с этими рекомендациями.

IV. Заключение

В результате моей  работы я пришел к следующим выводам:

  Монитор ПК, при несоблюдении количества времени, безвредного для глаз, способен навредить зрению и вызвать различные заболевания.

  Не соблюдение гигиенических норм работы за ПК чревато серьезными заболеваниями органов зрения.

 Зрение играет важную роль в жизни человека, необходимо бережно относится к глазам, соблюдать гигиену зрения. 

  Подводя итог, надо отметить, что компьютеризация  имеет и негативные моменты, которые могут оказать  неблагоприятное влияние на зрение человека. Для окончательного прояснения обстановки потребуются многие годы.  Но надо отдавать себе отчет в том, что не компьютер виноват в ухудшении зрения, а зачастую наше собственное незнание элементарных правил норм гигиены при работе за ним. И если придерживаться  рекомендаций, то  все же реально будет уменьшен вред, наносимый работой за монитором нашему зрению!

V. Используемая литература

1. Леонтьев В.П. Компьютер просто и наглядно. - М.; Олма-Пресс, 2005.

2. Сеннов А.С. Курс практической работы на ПК. - СПБ.; БХВ - Петербург, 2003.

3. Симонович С.В., Евсеев Т.А., Мураховский В.И. Вы купили компьютер. - М.; АСТпресс, 2001

4. Энциклопедия для детей Аванта+.  Информатика, т. 22. - М.; Аванта+, 2003.

5. Ковалько  В.И. Здоровьесберегающие технологии. Школьник и компьютер.

   1-  4 классы.- М.: ВАКО, 2007.

6. http://www.medlinks.ru/article.php?sid=2469 - «Доказано, что компьютер портит зрение детей»

7. http://www.ophthalmolog.ru/ophthalmolog/news_7.html - «Влияние компьютера на зрение ребенка»

8. http://comp-doctor.narod.ru/eye/eye.htm - «Компьютер и зрение»

9. http://www.pravda.rv.ua/comp/Safety%20of%20monitors%20for%20helth.php - «Вредны ли мониторы для глаз?»