Identyfikacja i ocena zagrożeń promieniowaniem optycznym oraz uciążliwości związanych ze stosowaniem urządzeń rzeczywistości rozszerzonej i wirtualnej

Kierownik projektu: mgr inż. Mariusz Wisełka / dr inż. Jacek Kubica

Streszczenie projektu:

Celem głównym zadania była identyfikacja i ocena zagrożeń dla zdrowia związanych z długotrwałym użytkowaniem i ekspozycją na promieniowanie optyczne pochodzące od urządzeń rzeczywistości rozszerzonej i wirtualnej oraz ocena wpływu takich urządzeń na zmęczenie, wydolność wzrokową i sprawność poznawczą pracowników.

W ramach zadania dokonano identyfikacji i oceny zagrożeń dla zdrowia związanych z długotrwałym użytkowaniem i ekspozycją na promieniowanie optyczne pochodzące z urządzeń rzeczywistości rozszerzonej i wirtualnej. Opracowano koncepcję oraz przygotowano stanowisko badawcze wraz z metodą pomiarową do oceny zagrożenia promieniowaniem optycznym emitowanym przez te urządzenia. Stanowisko przetestowano w zakresie nielaserowego promieniowania optycznego o długości fali 340-800 nm. Wykazano także potencjalny wpływ promieniowania emitowanego przez wyświetlacze niektórych urządzeń VR i AR na zaburzenia rytmu okołodobowego.

Dokonano oceny wpływu stosowania urządzeń rzeczywistości rozszerzonej na zmęczenie, wydolność wzrokową i sprawność poznawczą pracowników. W tym celu zaprojektowano i zbudowano odpowiednie stanowisko pomiarowe. W szczególności dokonano wyboru testów, za pomocą których wykonywany jest pomiar zmęczenia. Wykorzystując zbudowane stanowisko pomiarowe, wykonano badania eksperymentalne w grupie 30 uczestników. Każda osoba brała udział w 2 sesjach badawczych poprzedzonych wstępnym badaniem okulistycznym. Właściwe badanie obejmowało serię wybranych testów psychomotorycznych oraz badań okulistycznych, przeprowadzonych przed i po serii testów mających na celu uzyskanie efektu zmęczenia użytkownika urządzenia. Badanie zostało przeprowadzone z użyciem wybranych okularów rzeczywistości rozszerzonej i typowego monitora ekranowego użytego w celach porównawczych.

Zadanie 2.SP.09. Stanowisko do badania urządzeń AR i VR

Zadanie 2.SP.09/TSB. Schemat sesji badawczej

Pomiar zmęczenia obejmował:

• Test Line Judgment,
• Test Stroopa,
• pomiar punktu bliskiego konwergencji oczu NPC (Near Point of Convergence),
• pomiar punktu bliskiego akomodacji oka prawego i lewego NPA (Near Point of Accommodation).

Procedura miała na celu określenie zmęczenie mentalne i zmęczenie oczu uczestnika podczas korzystania z testowanego urządzenia. W procedurze wykorzystano test psychomotoryczny n-back. Zastosowano sekwencję testów 1-back, 2-back i 3-back, po 100 wyświetlanych znaków.

Badanie wykazało, że zarówno w przypadku monitora, jak i okularów AR czas reakcji w testach psychomotorycznych uległ skróceniu, jednak różnica między wartościami zmierzonymi dla okularów i monitora wskazuje na mniejsze skrócenie tego czasu w przypadku okularów po wszystkich testach, z wyjątkiem testu Line Judgment 700 ms. Zmierzona poprawność wykonywania testów psychomotorycznych wskazuje na nieznaczne obniżenie możliwości poprawnego wykonywania testów w przypadku okularów w porównaniu do monitora. Porównując wyniki pomiarów okulistycznych, stwierdzono większe oddalenie punktu bliskiego akomodacji w sesji z użyciem okularów AR, co przemawia za większym zmęczeniem oczu w okularach w porównaniu do testów obciążeniowych z użyciem monitora. W obu przypadkach stwierdzono oddalenie punktu bliskiego konwergencji. Nie stwierdzono jednak różnicy w wartościach tego przesunięcia między badaniem w okularach AR i przed monitorem. Subiektywna ocena uczestników wykazała, że nasilenie objawów dyskomfortu było porównywalne, jednak objawy wcześniej występowały w okularach AR niż przed monitorem.

Uzyskane wyniki wskazują na większe zmęczenie narządu wzroku oraz zmniejszenie sprawności poznawczej pracowników podczas pracy w okularach AR. Badanie potwierdza, że zaproponowana metodyka może znaleźć praktyczne zastosowanie w badaniu i ocenie urządzeń AR stosowanych na stanowiskach pracy.

Opracowano zalecenia dla użytkowników urządzeń rzeczywistości wirtualnej i rozszerzonej w formie postu do publikacji w mediach społecznościowych oraz wytyczne w formie ulotki dla producentów takich urządzeń.

Wyniki zadania przedstawiono w 3 publikacjach naukowych oraz zaprezentowano na 3 konferencjach międzynarodowych i 1 krajowej.

Jednostka: Pracownia Promieniowania Optycznego

Okres realizacji: 01.01.2020 – 31.12.2022