手机中的红外扫描仪对您的眼睛有害吗?

新的 Apple 和 Samsung 手机使用红外线来验证您的身份。 它就像指纹扫描仪的免提版本。 但是用于 Face ID 和 Iris Scanner 的红外灯会伤害你的眼睛吗?

这是一个公平的问题。 人们对红外线知之甚少,也很难找到通俗易懂地解释红外线潜在风险的信息。 更何况, 三星的安全免责声明 因为虹膜扫描仪让红外线听起来有点吓人。 但什么是红外线,我们应该担心它吗?

什么是红外线?

红外线 (IR) 是一种不可见辐射,它占据电磁波谱的低端。 与可见光、微波和无线电波一样,IR 是一种非电离辐射。 它不会剥夺分子的电子,也不会导致癌症。

重要的是要知道红外辐射可以来自很多地方。 在某些方面,您可以将 IR 视为产热的天然副产品。 您的烤面包机会发出红外线,太阳会发出红外线,而营火会发出红外线。 有趣的是, 95% 的能量 荧光灯泡产生的信号被转化为红外线。 甚至你那肉肉的、令人作呕的身体也会发出红外光,这就是间谍电影中热跟踪摄像机的工作原理。

手机内置的 IR-LED 被归类为近红外 (700–900 nm)。 它跨越可见光谱和红外光谱之间的界限。 近红外与可见光非常相似,只是你很难看到它。

可见光和近红外光的辐射都可以加热物体,具体取决于光强度和曝光时间。 长时间暴露在高强度红外线和可见光下(盯着太阳或明亮的灯泡)可能会导致您的感光器漂白,并使您的晶状体发展为白内障。 要在低强度可见光或红外光下体验视力丧失,您需要在距离光源一毫米的范围内睁开眼睛近 20 分钟。 这可能发生在灯泡或 IR-LED 上。

近红外的主要问题只是曝光的浓度。 借助可见光,很容易判断您何时暴露在致盲量下,并且您的反射会使您眯眼或移开视线。 但是你的眼睛不是为看到红外光而设计的,因此无法判断你何时暴露于危险的量中。 你知道你不应该盯着日食看吗,即使它看起来并不那么明亮? 有点像这样。

远红外辐射 (25 – 350 µm) 是不可见的,并且不会在您的手机中使用。 远红外辐射与电磁波谱上的微波重叠,并且与微波一样,远红外辐射会导致水分子升温。 可以想象,长时间暴露在远红外辐射下会导致眼睛和皮肤灼伤,但我们不必担心,因为您的手机只使用近红外辐射。

红外扫描非常简单

虹膜扫描仪和面容 ID 是生物识别的形式,它们都用于解锁手机和打开敏感应用程序(银行应用程序、 example)。 这两个过程相似且易于理解。 新的 Apple 和三星手机配备了发射近红外光的 IR-LED,以及能够捕捉红外光的红外摄像头。

借助虹膜扫描,您的三星 Galaxy 会用 IR-LED 照亮您的眼睛并拍摄 IR 照片。 然后,您的手机会查看您眼睛的细节,并将它们与之前的照片进行比较。 如果手机可以验证您的身份,则它会解锁。

放在桌子上的 iPhone X

但 iPhone X 的面部识别软件不仅可以扫描你的眼睛,它还可以扫描你的眼睛。 它扫描你的整个脸。 iPhone X 有一个用点阵网格固定的 IR-LED。 当它打开时,你的整个脸会被数百个微小的红外光点照亮。 手机拍摄一张红外照片,该照片用于验证您脸部的 3D 结构是否与手机的设置相匹配。

您可能已经注意到,iPhone X 上的 IR-LED 是隐形的,而三星 Galaxy 上的 IR 灯则相当明显。 这是因为三星有意将其 IR-LED 推到尽可能远的可见光谱中。 信不信由你,与可见光谱重叠的红外光波段 显示更多纹理和色素沉着低光谱红外光.

如果您想知道三星和 iPhone 正在使用的红外光谱的确切区域……好吧,我们不知道任何确切的数字。 这 三星GalaxyiPhone X 规格页面甚至没有提到 IR-LED。 但知道手机中的 IR 摄像头需要获取大量细节以提高验证效率,因此可以安全地假设它们占据 870 nm 和 950 nm 之间的波长——近红外光和可见光之间的重叠点。

此外,生物识别文书工作由 瑞萨电子 将手机中的 IR-LED 归类为“低风险”IR。 根据 OSHA 标准,低风险的 IR 产品不足以加热您的眼睛,并且它们在正常使用下不会造成眼睛损伤。

有一些关于 IR 的流行谣言,但它们不是真的

当您在 Google 上搜索“IR 虹膜扫描仪”时,您会发现很多人询问 IR 光是否会伤害您的眼睛。 这是一个公平的问题。 大多数人对IR一无所知,三星的可怕 虹膜扫描仪免责声明 警告癫痫患者、儿童和晕厥的人应避免使用虹膜扫描仪。 (有趣的是,苹果的 人脸识别免责声明 没有发出这样的警告。)

您的 Google 搜索结果还会向您显示 Reddit 用户和博主发布的大量错误信息。 新闻和科技网站盲目地接受这种废话,这使得很难在手机中找到有关 IR 扫描仪的准确信息。 准确的科学信息是否表明 IR 是安全的还是危险的已经超出了重点。 公然的错误信息对每个人都不利,因此我们将花一点时间来消除一些谣言。

让我们把大的拿开。 红外 不会致癌. 红外线是非电离辐射的一种形式,这意味着它不能剥夺分子的电子,也不会导致癌症。 X 射线、伽马射线和高频紫外线(比黑光强)是电离辐射的形式,它们会导致癌症。 任何试图告诉你无线电波、微波或红外线会导致癌症的人都不知道他们在说什么。

戴着手套,拿着兔子的科学家

另一个普遍存在的误解是,手机中的 IR LED 是激光。 它不是。 激光是一种窄波长的光,它们沿单一方向移动。 手机上的灯占据很宽的波长。 它们还通过镜片和滤镜进行扩散,因为它们需要能够照亮您的整个脸部。

最后,一篇关于影响的科学论文 对兔子眼睛的红外线辐射 一直飘来飘去,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。 但是,如果您花一分钟时间阅读本文,很明显您无法将这些结果应用于手机中红外扫描仪的使用。

首先,这项研究中的科学家使用大灯将兔子的眼睛暴露在光线下,他们一次进行 5 到 10 分钟的这些曝光。 三星或苹果手机中的红外灯比蚂蚁还小,每次只能亮 10 秒。 此外,手机中使用的红外灯仅使用近红外频率。 兔子身上使用的灯从紫外频率、可见光频率、近红外频率、中红外频率和远红外频率发出光。 您可能已经知道,紫外线的强度足以导致晒伤,而远红外线类似于微波炉,会导致水分子升温。

那么,是否存在健康问题?

好的,所以我们已经清除了一些废话,但是三星的 可怕的免责声明 不会消失。 尽管消费 IR 设备已经在市场上销售了一段时间 很久并且有 严格的规定 对于 IR-LED,这是我们第一次有一种产品可以定期将 IR 光射入人们的眼睛。 我们如何确定技术是安全的?

根据 瑞萨电子智能视觉灯,少于 10 秒的近红外视觉暴露被归类为低风险。 要让手机中的 IR-LED 立即对您的眼睛造成伤害,您必须将其保持在距离眼睛 1 毫米的地方连续 17 分钟。 Galaxy 或 iPhone X 无法做到这一点,因为这两种产品都将 IR 暴露时间限制为 10 秒,而且它们不会发出 IR 光,除非设备距离您的头部 20 厘米。

这些论文还提到,“异常光敏个体”由于近红外光而面临更高的眼睛损伤风险。 有趣的是,为 IR-LED 设置的曝光限制并未考虑“异常感光个体”,因此如果您的眼睛异常感光,手机中的 IR-LED 可能会伤害您的眼睛。 当然,如果你异常感光,那么你现在可能已经意识到了。 在阳光明媚的日子外出将是一场噩梦。

正如三星的健康警告所说,患有癫痫症或其他光触发疾病的人不应使用 IR-LED。 此警告旨在帮助人们避免昏倒或癫痫发作; 它与视力丧失无关。 如果您没有由光触发的医疗状况,那么您不必担心这一点。

我们还应该考虑一些新的研究,这些研究表明偶尔暴露于低风险的红外光实际上是 对眼睛有益. 这些暴露时间不够长或强度不足以增加眼睛的温度,它们可能会促进细胞治愈受损组织。 一些科学家正在尝试将 IR-LED 作为一种眼部疗法,这些 LED 的强度与手机中的 IR-LED 大致相同。

据我们目前所知,我们可以确定虹膜扫描仪和面容 ID 不会伤害您的眼睛。 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 30 年的日常暴露的影响。

如果您担心手机发出的红外线对您的眼睛有害,那么您不妨将其关闭。 话虽如此,很有可能一切都好。

资料来源: INCIRP, NCBI, COGAIN, 鸽子报, 瑞萨电子, 智能视觉灯