手机里的红外线扫描仪对你的眼睛有害吗?

新的苹果和三星手机使用红外线来验证你的身份。它就像是免提版本的指纹扫描仪。但是,用于面部识别和虹膜扫描仪的红外线会伤害你的眼睛吗?

这是个很合理的问题。人们对红外光知之甚少,而且很难找到用外行术语解释红外线潜在风险的信息。更不用说,三星针对虹膜扫描仪的安全免责声明让红外线声音有点吓人。但是什么是红外线,我们应该担心吗?

什么是红外线?

红外(IR)是不可见辐射的一种,它占据了电磁波谱的低端。像可见光、微波和无线电波一样,红外也是一种非电离辐射。它不会剥夺分子中的电子,也不会导致癌症。

重要的是要知道红外线辐射可以来自很多地方。在某些方面,你可以认为红外线是热生产的天然副产品。你的烤面包机发出红外光,太阳发出红外光,营火发出红外光。足够有趣的是,荧光灯产生的能量有95%转化为IR。即使是你肉质丰满、令人作呕的身体也会发出红外线,这就是间谍电影中的热跟踪摄像机的工作原理。

手机内置的红外线LED被归类为近红外线(700-900纳米)。它横跨在可见光光谱和红外光谱之间,近红外和可见光非常相似,只是你看起来要困难得多。

可见光和近红外光的辐射都可以加热物体,这取决于光线强度和曝光时间。长时间暴露在高强度的红外线和可见光下(盯着太阳或明亮的灯泡)会导致你的光感受器漂白,你的晶状体会患上白内障。要体验低强度可见光或红外光的视力损失,您需要将眼睛睁开,使其距离光源不超过一毫米,持续近20分钟。这可能发生在灯泡或IR-LED上。

近红外的主要关注点很简单,那就是你暴露的浓度。有了可见光,当你暴露在令人眼花缭乱的量下时,很容易分辨出来,而你的反射会让你眯起眼睛或把目光移开。但是你的眼睛不是天生就能看到红外线的,所以你不可能知道什么时候你暴露在危险的剂量下。你知道即使日食看起来不那么亮,你也不应该盯着它看吗?差不多就是这样。

远红外线辐射(25-350µm)是看不见的,而且你的手机不会使用它。远红外辐射在电磁光谱上与微波重叠,与微波一样,远红外辐射会导致水分子升温。你可以想象,长时间暴露在远红外辐射下会导致眼睛和皮肤烧伤,但我们不需要担心这一点,因为你的手机只使用近红外辐射。

红外扫描非常简单

虹膜扫描仪和面部ID都是生物识别的形式,它们都被用来解锁你的手机和打开敏感的应用程序(例如,银行应用程序)。这两个过程都很相似,很容易理解。苹果和三星的新款手机都配备了一个发射近红外光的IR-LED,以及一个能够捕捉红外光的红外摄像头。

通过虹膜扫描,您的三星Galaxy可以用IR-LED照亮您的眼睛,并拍摄一张IR照片。然后,你的手机会查看你眼睛的细节,并将它们与之前的照片进行比较。如果手机可以验证你是谁,那么它就会解锁。

但是,iPhone X的面部识别软件不仅仅是扫描你的眼睛,它还会扫描你的整个脸。iPhone X有一个固定在点阵网格上的IR-LED。当它打开时,你的整个脸都会被数百个微小的红外点照亮。手机会拍摄一张红外线照片,这张照片将用来验证你面部的3D结构是否与手机的设置相匹配。

你可能已经注意到,iPhone X上的IR-LED是看不见的,而三星Galaxy上的IR灯相当明显。这是因为三星有意将其IR-LED推向尽可能远的视觉光谱。信不信由你,与可见光光谱重叠的红外光波段比较低光谱的红外光显示出更多的纹理和色素。

如果您想知道三星和iPhone正与…合作的确切红外光谱区域是什么。嗯,我们不知道确切的数字。三星Galaxy和iPhone X的规格页面甚至没有提到IR-LED。但是,知道你手机中的红外摄像头需要捕捉很多细节才能使验证高效,所以可能可以安全地假设它们占据的波长在870纳米到950纳米之间-这是近红外和可见光的重叠点。

此外,瑞萨的生物识别文件将手机中的IR-LED归类为“低风险”IR。根据OSHA的标准,低风险IR产品的功率不足以加热你的眼睛,在正常使用下也不能造成眼睛损伤。

有一些关于IR的流行谣言,它们不是真的

当你用谷歌搜索“红外虹膜扫描仪”时,你会发现很多人在问红外线是否会伤害你的眼睛。这是个很好的问题。大多数人对IR一无所知,三星可怕的虹膜扫描仪免责声明警告说,癫痫患者、儿童和经历晕厥的人应该避免使用虹膜扫描仪。(有趣的是,苹果的Face ID免责声明没有发出这样的警告。)

你的谷歌搜索结果还会显示很多Reddit用户和博客作者发布的错误信息。新闻和科技网站无意中注意到了这一无稽之谈,这使得在你的手机中找到关于红外扫描仪的准确信息变得困难。准确的科学信息表明红外线是安全的还是危险的,这超出了问题的范围。明目张胆的错误信息对每个人都不好,所以我们要花点时间来平息一些谣言。

让我们把那个大的拿开。红外线不会致癌。IR是一种非电离辐射,这意味着它不能剥离分子中的电子,也不会导致癌症。X射线、伽马射线和高频紫外线(比黑光强)都是电离辐射的形式,它们可以致癌。任何试图告诉你无线电波、微波或红外线会致癌的人都不知道他们在说什么。

另一个流传很广的误解是,你手机里的红外线LED是激光器。不是的。激光是一种窄波长的光,它们朝单一方向移动。你手机上的灯占据了很宽的波长。它们也会被镜片和滤光片扩散,因为它们需要能够照亮你的整个脸。

最后,一篇关于红外辐射对兔子眼睛影响的科学论文一直在四处漂浮,它吓坏了很多人。从本质上讲,兔子暴露在红外线下,它们会出现晶状体损伤和白内障。但如果你花一分钟时间阅读这篇论文,很明显,你不能将这些结果应用于手机中红外扫描仪的使用。

首先,在这项研究中,科学家们使用大灯将兔子的眼睛暴露在光线下,他们每次进行5到10分钟的曝光。三星或苹果手机的红外线灯比蚂蚁还小,一次只亮10秒。此外,电话中使用的红外灯只使用近红外频率。用在兔子身上的灯从紫外光频率、可见光频率、近红外频率、中红外频率和远红外频率发出光。正如你可能知道的,紫外光的强度足以引起晒伤,而远红外光类似于微波炉,会使水分子升温。

那么,有没有健康问题呢?

好了,我们已经澄清了一些无稽之谈,但三星可怕的免责声明并没有消失。尽管消费类红外设备已经在市场上上市很长时间了,而且对红外LED有严格的规定,但这是我们第一次有一款产品定期向人们的眼睛发射红外线。我们怎么能确定技术是安全的呢?

根据瑞萨电子(Renesas)和Smartvisionlight的说法,视觉暴露在近红外下不到10秒被归类为低风险。要想让手机中的IR-LED立即对您的眼睛造成损害,您必须将其保持在距离眼睛1 mm的地方不间断地保持17分钟。Galaxy或iPhone X不可能做到这一点,因为这两款产品都将红外曝光限制在10秒以内,而且除非设备距离你的头部20厘米,否则它们不会发出红外线。

这些论文还提到,由于近红外光,“异常光敏个体”有更高的眼睛损伤风险。有趣的是,为IR-LED设置的曝光限制没有考虑到“异常光敏个体”,所以如果您的眼睛异常光敏,手机中的IR-LED可能会伤害您的眼睛。当然,如果你对光感异常敏感,那么你现在可能已经意识到了这一点。在阳光明媚的日子里外出将是一场噩梦。

正如三星的健康警示所说,患有癫痫或其他光触发条件的人不应该使用IR-LED。这一警告的存在是为了帮助人们避免晕倒或癫痫发作;它与视力丧失无关。如果你没有由光引发的身体状况,那么你就不必担心这一点。

我们还应该考虑一些新的研究,这些研究表明,偶尔暴露在低风险的红外线下实际上对眼睛有益。这些暴露的时间或强度不足以提高眼睛的温度,它们可能会鼓励细胞修复受损的组织。一些科学家正在试验IR-LED作为眼科治疗的一种形式,这些LED的强度与手机中的IR-LED大致相同。

根据我们目前所知,我们可以非常肯定虹膜扫描仪和面部识别不会伤害你的眼睛。但没有什么是确定的。尽管现代科学研究表明,低风险的IR产品是无害的,但没有人测试过,比方说,在30年的时间里,每天暴露在空气中会产生什么影响。

如果你担心手机发出的红外线对你的眼睛有害,那么你不妨把它关掉。也就是说,很有可能一切都很好。

资料来源:INCIRP,NCBI,COGAIN,Dovepress,Renesas,SmartvisionLighters

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