Uma pesquisa recentemente publicada está lançando luz sobre os contínuos efeitos negativos à saúde causados pela iluminação LED – incluindo telas iluminadas por LED como as encontradas em seu smartphone. Esta última pesquisa baseia-se em quase uma década de pesquisas semelhantes do Pacific Northwest National Laboratory, um dos laboratórios nacionais do Departamento de Energia dos Estados Unidos.
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As luzes LED que usam modulação por largura de pulso, também conhecida como dimerização PWM, estão causando às pessoas os mesmos problemas de saúde que as antigas lâmpadas fluorescentes costumavam causar, porque são construídas com medidas incorretas. Muitas luzes e displays são construídos com a ideia de que não deveriam mostrar estroboscópio visível, mas as pesquisas mais recentes mostram que o estroboscópio visível é apenas uma peça do quebra-cabeça.
Embora a pesquisa recentemente publicada do Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) se concentre na iluminação LED, as mesmas características podem ser vistas em muitos monitores de smartphones.
Comecei a escrever sobre essas questões em maio de 2023, quando percebi que meu telefone estava me deixando doente. Ao pesquisar mais, descobri que as reclamações aumentaram significativamente quando a Apple lançou o iPhone X, o primeiro iPhone a usar telas Samsung AMOLED em vez de painéis LCD.
Desde então, a Samsung e a Apple melhoraram a frequência de oscilação dos seus ecrãs para 480 Hz, mas essas empresas não foram longe o suficiente para resolver as verdadeiras preocupações. Pesquisas mostram que essa taxa precisa ser melhorada para pelo menos 2.400 Hz, que é encontrado em telefones como o Vivo X100 Pro, por exemplo. Com certeza, quando aumentei a taxa PWM do Pixel 8 Pro em 20x, descobri que o cansaço visual causado anteriormente pela tela desapareceu.
Samsung, Google e Apple usam dimerização PWM igual ou inferior a 480 Hz, mas pesquisas mostram que eles deveriam usar pelo menos 2.400 Hz para reduzir os efeitos negativos à saúde.
No entanto, empresas como OnePlus e Motorola deram um passo além, trocando o escurecimento PWM potencialmente prejudicial pelo escurecimento DC, que esta pesquisa mostra ser substancialmente mais seguro.
A pesquisa mais recente do PNNL mostra que esta não é apenas a decisão certa a ser tomada, mas que o uso contínuo de PWM de baixo Hz por empresas como Samsung, Google e Apple irá agravar ainda mais os problemas de saúde causados pelo mau design de iluminação LED.
Entrevistei Naomi Miller do PNNL, especialista em iluminação e pesquisadora nos últimos 40 anos, para saber mais sobre o trabalho do PNNL e os resultados das pesquisas mais recentes.
Como isso aconteceu?
Muitas luzes e displays vêm com um adesivo ou certificação “sem cintilação” atualmente, mas o termo não significa a mesma coisa para todos. Para muitas empresas como Google, Samsung e Apple, “sem cintilação” significa simplesmente que seus olhos não conseguem ver a tela ligando e desligando rapidamente. Em vez disso, você verá apenas uma tela mais clara ou mais escura, dependendo de quanto tempo a tela permanece ligada durante cada ciclo.
A família Galaxy S24 e os iPhones mais recentes piscam a uma taxa de 480 vezes por segundo, ou 480Hz. Enquanto isso, a série Pixel 9 do Google roda a 240 Hz, ou metade da Samsung e da Apple. Todas essas empresas podem afirmar não ter cintilação porque poucas pessoas conseguem perceber a cintilação acontecendo nessa frequência, embora o que você vê e o que realmente está acontecendo sejam duas coisas completamente diferentes.
Essas empresas medem a cintilação usando o efeito estroboscópico, que significa literalmente “seus olhos podem ver esta luz tremeluzindo”. A maioria das pessoas não consegue ver a oscilação além de 100 Hz, e é por isso que as lâmpadas funcionaram em 100-120 Hz durante décadas.
Mas muitos padrões de cintilação baseiam-se em luzes que não acendem completamente ligado ou desligado da mesma forma que um LED. Em vez disso, muitas vezes eram baseadas em lâmpadas incandescentes que usam um filamento aquecido para gerar luz. Este filamento nunca desliga completamente durante um ciclo normal de 120 Hz, então sua luz tem uma aparência incrivelmente suave. Se você medir isso em um gráfico, parecerá uma onda senoidal da qual você provavelmente se lembra das aulas de matemática do ensino médio.
A pesquisa mostra que muitas luzes LED e telas OLED foram construídas com medições erradas de cintilação em mente.
Os diodos emissores de luz (LED) em uma tela AMOLED moderna da Samsung tentam replicar o mesmo efeito, mas têm um grande problema: um LED gira completamente desligado durante este ciclo, o que torna a diferença entre os segmentos ligado e desligado substancialmente mais acentuada do que com uma lâmpada incandescente ou mesmo com a maioria dos painéis LCD. Se você medir isso em um gráfico, verá que é uma série de retângulos com picos altos e vales baixos.
Miller diz que a pesquisa do PNNL mostra que a visibilidade do efeito estroboscópico usando luzes LED cai após 250 Hz, com quase ninguém sendo capaz de ver o efeito além de 750 Hz. No entanto, em vez de medir a cintilação visível de uma fonte de luz estática, a pesquisa do PNNL mostra que as empresas precisam usar o efeito de matriz fantasma.
O PNNL define o efeito de matriz fantasma como “uma série de imagens repetidas que podem ser percebidas quando uma pessoa move os olhos em grandes sacadas através de uma fonte de luz que modula a saída ao longo do tempo”. Em linguagem simples, é o estranho efeito estroboscópico que às vezes você pode ver ao lavar as mãos em um restaurante ou ao dirigir atrás de um carro com luzes de freio LED brilhantes.
Analisando os números
O último estudo do PNNL avaliou a sensibilidade e o “fator de incômodo” contra 85 formas de onda de luz exclusivas geradas por uma única lâmpada LED contra um fundo preto. O grupo de estudo incluiu uma variedade de faixas etárias, sexos e pessoas com tendência a enxaquecas e pessoas sem histórico de enxaquecas.
De acordo com o resumo do estudo, as pessoas propensas a enxaquecas foram capazes de ver o efeito fantasma (cintilação da luz) com mais frequência do que aquelas sem histórico de enxaquecas. Ironicamente, este mesmo grupo não relatou ter visto o efeito com mais frequência na vida cotidiana do que o grupo sem enxaqueca, mas relatou um nível mais elevado de sensibilidade quando ocorreu.
Até 64% dos participantes citaram dores de cabeça, fadiga ocular e desorientação após serem expostos a luzes LED piscantes comuns.
O PNNL estudou várias respostas dos participantes, incluindo uma “classificação média de aborrecimento”, que foi definida como uma resposta “em uma escala de 0 (nada chato) a 8 (extremamente chato, preciso sair da sala)”.
Das 85 formas de onda mostradas às pessoas, 50 eram um padrão de onda senoidal, 28 eram retangulares, seis eram complexas e uma era com dimerização DC. Analisando os detalhes, a forma de onda mais próxima dos telefones mais populares disponíveis – que é um formato retangular, 100% de modulação e PWM de 400 Hz – teve uma média de classificação de incômodo de 4,8.
A única outra forma de onda na lista de 85 que produziu uma classificação média de incômodo mais alta foi uma onda retangular de 120 Hz – que produziu uma classificação média de incômodo de 4,9 – e provavelmente não seria vista no mundo real fora dos piores tipos de lâmpadas LED.
O tipo de luz que vem das telas de smartphones mais populares ficou em segundo lugar entre os piores tipos de luz artificial produzida por LEDs.
Diminuindo a lista, um telefone como o Vivo X100 Pro – que usa um display PWM de 2.400 Hz com modulação muito baixa – aparece apenas com uma classificação média de aborrecimento de 1,0. As luzes e monitores com dimerização DC apresentam uma classificação média de aborrecimento muito confortável de 0,6.
Há uma razão pela qual a maioria dos telefones de marcas como OnePlus, Honor, Xiaomi Vivo, Oppo e muitos outros têm comercializado fortemente que estão usando escurecimento DC ou taxas PWM muito altas. Eles estão à frente da curva e é hora de Samsung, Google e Apple alcançá-los.
O estudo mostra que até 64% dos participantes com tendência à enxaqueca sentiram dores de cabeça, fadiga ocular ou desorientação durante ou após o teste. Entretanto, o número de pessoas que não sofrem de enxaqueca que experimentaram estes sintomas foi muito menor – cerca de 17% – mas o facto de isto não ser atribuído apenas a pessoas com sensibilidade à enxaqueca é uma descoberta marcante.
Será que a Apple, o Google e a Samsung farão a coisa responsável e seguirão a ciência, ou continuarão o caminho atual de despriorizar a saúde humana a longo prazo em detrimento de métricas menos importantes?
À medida que mais e mais LEDs se tornam difundidos no nosso mundo, torna-se cada vez mais importante que os fabricantes prestem atenção a estudos como estes. É impossível fugir da iluminação LED hoje em dia, e ter dispositivos por toda parte que podem causar efeitos nocivos à saúde apenas agrava ainda mais o problema.
Como comprovam pesquisas anteriores, os efeitos negativos à saúde diminuem significativamente à medida que a frequência do PWM aumenta. Será que a Apple, o Google e a Samsung farão a coisa responsável e seguirão a ciência, ou continuarão o caminho atual de despriorizar a saúde humana a longo prazo em detrimento de métricas menos importantes?
Até então, a melhor coisa a fazer para proteger a sua saúde é comprar telefones de outras marcas. Há muito tempo recomendo o OnePlus 12 como o melhor telefone Android por vários motivos, mas sua tela é uma das mais importantes para sua saúde a longo prazo. Se você estiver nos EUA, marcas como Motorola, Nothing e CMF também são excelentes opções para a saúde ocular.
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