Chọn đèn đọc sách ánh sáng vàng hay trắng để bảo vệ thị lực luôn là câu hỏi khiến nhiều người băn khoăn mỗi khi trang bị góc làm việc hay bàn học cho con trẻ. Không ít người cho rằng ánh sáng vàng dịu nhẹ sẽ bảo vệ mắt tốt hơn, trong khi luồng ý kiến khác lại khẳng định ánh sáng trắng giúp nhìn rõ chữ và đỡ buồn ngủ. Thực tế, cả hai tông màu ánh sáng đều có những ưu thế sinh lý riêng biệt, và việc ít gây mỏi mắt hay không phụ thuộc chặt chẽ vào độ rọi môi trường cùng tính chất của tác vụ thị giác [1], [2].
Để mắt ít phải điều tiết quá mức, các nghiên cứu thực nghiệm cho thấy ánh sáng trung tính đến trắng mát (khoảng 4000 K đến 5000 K) kết hợp cùng độ rọi thích hợp thường đem lại hiệu quả thị giác cao hơn và giảm mức độ mệt mỏi trong các công việc cần sự tập trung [1], [3]. Tuy nhiên, trong không gian thư giãn hoặc sử dụng màn hình vào buổi tối, ánh sáng ấm lại là lựa chọn mang lại cảm giác dễ chịu [4].
Cơ chế điều tiết thị giác và nhiệt độ màu ánh sáng
Khi mắt người đọc sách hoặc quan sát văn bản, hệ thống quang học của mắt liên tục điều chỉnh tiêu cự thông qua cơ thể mi và thể thủy tinh nhằm duy trì hình ảnh sắc nét trên võng mạc. Hoạt động này chịu tác động trực tiếp từ hai yếu tố vật lý cơ bản của nguồn sáng: nhiệt độ màu tương quan (CCT) và độ rọi môi trường (tính bằng lux) [1].
Nhiệt độ màu phản ánh tông màu của ánh sáng phát ra, từ màu vàng ấm (khoảng 2800 K - 3000 K) cho đến màu trắng mát hay ánh sáng ban ngày (khoảng 4000 K - 6500 K) [1], [5]. Ánh sáng có nhiệt độ màu cao hơn kích thích các tế bào hạch võng mạc nhạy cảm ánh sáng nội tại, thúc đẩy sự tỉnh táo và hỗ trợ phân biệt chi tiết hình ảnh [3]. Ngược lại, ánh sáng vàng ấm tạo cảm giác thư giãn cho hệ thần kinh nhưng lại đòi hỏi độ tương phản cao hơn để mắt nhận diện các ký tự nhỏ [1], [4].
Bên cạnh nhiệt độ màu, độ rọi xung quanh đóng vai trò nền tảng giúp đồng tử điều tiết ổn định [1], [2]. Khi độ sáng của môi trường xung quanh quá thấp hoặc chênh lệch quá lớn so với trang sách hay màn hình, mắt buộc phải thích nghi liên tục, dẫn đến hiện tượng suy giảm tần số nhấp nháy tới hạn (CFF) và mỏi cơ vận nhãn [2], [6].
Nghiên cứu chỉ ra mức mệt mỏi dưới các nguồn sáng
Nhiều thực nghiệm khoa học đã được tiến hành nhằm đo lường chính xác phản ứng sinh lý của mắt dưới các điều kiện ánh sáng khác nhau [1], [2], [6].
Năm 2022, một nghiên cứu đánh giá tác động của môi trường chiếu sáng trong nhà lên mức độ mệt mỏi khi làm việc với máy tính đã thử nghiệm trên 8 người tham gia [1]. Mỗi người thực hiện tác vụ thử nghiệm kéo dài 10 phút dưới hai mức độ rọi (300 lx và 500 lx) và hai mức nhiệt độ màu (3000 K tương ứng ánh sáng vàng và 4000 K tương ứng ánh sáng trắng trung tính) [1]. Các tín hiệu sinh lý khách quan bao gồm điện não đồ (EEG), điện tâm đồ (ECG) và chuyển động mắt đã được ghi nhận liên tục, kết hợp bảng hỏi mệt mỏi chủ quan và tỷ lệ sai sót công việc [1]. Kết quả chỉ ra rằng mức độ mệt mỏi của con người tỷ lệ nghịch với cả độ rọi và CCT [1]. Tình trạng mệt mỏi đo được ở mức thấp nhất trong điều kiện ánh sáng 4000 K kết hợp 500 lx, trong khi mức độ mệt mỏi ghi nhận tương đối cao ở điều kiện 3000 K kết hợp 300 lx [1]. Yếu tố nhiệt độ màu CCT được xác định có tác động lớn nhất đến sự mệt mỏi khi làm việc, tiếp theo sau là độ rọi [1]. Dù vậy, nghiên cứu này có giới hạn ở kích thước mẫu nhỏ (8 người) và thời gian thực hiện tác vụ chỉ trong 10 phút [1].
Năm 2008, một nghiên cứu khác khảo sát điều kiện chiếu sáng của máy trạm hiển thị hình ảnh (VDT) trên 10 sinh viên đại học (5 nam và 5 nữ) khi thực hiện tác vụ phát hiện tín hiệu [6]. Thí nghiệm sử dụng thiết kế khối ngẫu nhiên với 4 màu ánh sáng (đỏ, xanh lam, xanh lục, trắng) và hai mức độ rọi môi trường (20 lux và 340 lux) [6]. Các biến số đo lường gồm sự thay đổi tần số nhấp nháy tới hạn (CFF), thị lực, thời gian phản ứng phát hiện mục tiêu, tỷ lệ lỗi và điểm đánh giá chủ quan [6]. Kết quả cho thấy cả thị lực lẫn tình trạng mỏi mắt chủ quan đều bị ảnh hưởng đáng kể bởi màu sắc ánh sáng [6]. Mức độ rọi tác động đáng kể đến ngưỡng CFF và thời gian phản ứng [6]. Người tham gia ưa thích thực hiện tác vụ dưới ánh sáng trắng và xanh lam hơn là ánh sáng xanh lục và đỏ [6].
Vấn đề chói sáng ban đêm cũng được làm sáng tỏ qua một nghiên cứu năm 2024 mô phỏng lái xe đêm trong phòng thí nghiệm với 23 đối tượng trẻ khỏe mạnh [5]. Thí nghiệm sử dụng hệ thống quang học hai kênh Maxwellian để tạo nguồn chói 52 lx từ hai đèn LED có nhiệt độ màu 2800 K (vàng) và 6500 K (trắng mát) [5]. Độ chói gây mất khả năng thị giác được đo bằng thời gian phản ứng tại hố hoàng điểm và độ chói khó chịu được đánh giá theo thang đo de Boer [5]. Kết quả cho thấy tác động do chói mắt được giảm bớt khi tăng độ chói nền [5]. Tuy nhiên, nhiệt độ màu tương quan của đèn LED không ảnh hưởng đến cả thời gian phản ứng lẫn mức đánh giá độ chói khó chịu [5]. Lượng phát xạ bước sóng ngắn cao hơn của đèn 6500 K không làm tăng thêm ảnh hưởng của độ chói, do sự hấp thụ của sắc tố hoàng điểm ở tầm nhìn trung tâm và độ trong suốt của môi trường mắt [5].
Khả năng phân biệt thị giác và màu sắc tương phản
Độ sắc nét thị giác liên quan chặt chẽ đến khả năng nhận biết chi tiết và phân biệt màu sắc của mắt [3], [7]. Một nghiên cứu năm 2012 đã xác nhận sự tồn tại của mối quan hệ giữa nhiệt độ màu CCT của nguồn sáng và năng lực phân biệt màu sắc của người quan sát [7]. Thử nghiệm dùng nguồn sáng RGBA-LED với ba mức 2800 K, 5000 K và 6500 K cho thấy năng lực phân biệt mẫu màu khác biệt tăng lên khi nguồn sáng có nhiệt độ màu cao hơn [3].
Nghiên cứu mở rộng năm 2014 tiếp tục nâng dải nhiệt độ màu khảo sát lên tới 9700 K [3]. Kết quả kết luận rằng có một mức CCT tối ưu ở khoảng 5000 K, tại đó người quan sát đạt được năng lực phân biệt màu sắc cao nhất [3]. Điều này giải thích vì sao ánh sáng trắng trung tính gần ngưỡng 4000 K - 5000 K hỗ trợ mắt nhận diện chữ viết in ấn rõ nét mà không cần phải gồng cơ điều tiết liên tục [1], [3].
Bên cạnh đó, nghiên cứu năm 2024 về độ rọi môi trường và màu chữ hiển thị ở chế độ nền tối (độ phân cực âm) đã đo lường sự thay đổi điều tiết đồng tử và tần số chớp mắt qua thiết bị theo dõi mắt [2]. Kết quả ghi nhận màu chữ ảnh hưởng đáng kể đến tình trạng mệt mỏi thị giác, trong đó chữ màu vàng tạo mức mỏi mắt thấp nhất và chữ màu đỏ gây mỏi mắt nhiều nhất [2]. Hiệu suất nhận thức tốt hơn khi sử dụng chữ màu vàng và màu trắng, nhưng kém hơn khi dùng chữ màu đỏ [2]. Đồng thời, việc tăng độ rọi môi trường xung quanh giúp cải thiện tình trạng mỏi thị giác trong điều kiện thiếu sáng [2].
Giới hạn của bằng chứng và các yếu tố môi trường
Mặc dù ánh sáng trắng trung tính (4000 K - 5000 K) mang lại hiệu quả cao về độ tập trung và giảm tỷ lệ lỗi [1], [3], các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm cũng chỉ ra các giới hạn nhất định [4].
Nghiên cứu năm 2021 về chiếu sáng bàn làm việc cho người dùng màn hình máy tính trong phòng tối nhấn mạnh rằng rất khó để ngoại suy toàn bộ kết quả trong phòng thí nghiệm ra môi trường đời sống tự nhiên [4]. Đời sống thực tế phức tạp hơn nhiều, phụ thuộc vào màu sắc xung quanh, công thái học của bàn ghế và tiếng ồn môi trường [4]. Nghiên cứu này ghi nhận rằng người dùng có xu hướng yêu thích các thiết lập cá nhân hóa, trong đó ánh sáng ấm (warm light) và phòng không tối hoàn toàn là lựa chọn ưu tiên mang lại cảm giác dễ chịu khi thư giãn buổi tối [4].
Ngoài ra, cảm giác mệt mỏi của mắt còn bị chi phối bởi thời lượng tiếp xúc [4]. Khi thời gian làm việc kéo dài, sự thoải mái thị giác sẽ giảm sút và cảm giác khó chịu tăng lên [4]. Do đó, nhiệt độ màu của đèn chỉ là một phần của phương trình bảo vệ mắt, không thể thay thế cho cường độ sáng tổng thể và thời gian nghỉ ngơi hợp lý [1], [4].
Những hiểu lầm thường gặp khi chọn đèn
Hiểu lầm phổ biến nhất là quan niệm "ánh sáng vàng tuyệt đối không gây hại và luôn tốt cho việc học hơn ánh sáng trắng". Dữ liệu thực nghiệm cho thấy ánh sáng 3000 K kết hợp độ sáng yếu 300 lx lại ghi nhận mức độ mệt mỏi cao hơn so với ánh sáng 4000 K kết hợp 500 lx [1]. Ánh sáng quá vàng trong không gian làm việc chuyên sâu có thể kích thích cảm giác buồn ngủ, khiến mắt phải căng ra để phân định độ tương phản của chữ viết [1], [3].
Hiểu lầm thứ hai là "đèn ánh sáng trắng mát luôn gây chói mắt và làm hỏng thị lực nhiều hơn". Nghiên cứu mô phỏng đã chứng minh rằng lượng bức xạ bước sóng ngắn cao hơn ở đèn 6500 K không làm tăng cảm giác chói khó chịu hay thời gian phản ứng thị giác so với đèn vàng 2800 K [5]. Cảm giác chói mắt xuất phát phần lớn từ sự thiếu hụt độ sáng nền của căn phòng chứ không thuần túy do nhiệt độ màu của bóng đèn [5].
Ai nên thận trọng khi bố trí nguồn sáng?
Những người làm việc văn phòng, học sinh, sinh viên thường xuyên tiếp xúc với thiết bị hiển thị hình ảnh (VDT) hoặc học tập kéo dài cần đặc biệt chú ý đến ánh sáng xung quanh [1], [6]. Việc làm việc trong phòng có độ rọi quá thấp (như 20 lux) làm thay đổi đáng kể ngưỡng CFF và kéo dài thời gian phản ứng, gia tăng mức mỏi mắt [6].
Những người có tật khúc xạ hoặc thường xuyên lái xe ban đêm cần lưu ý rằng độ chói nền thấp sẽ khuếch đại tình trạng chói mắt [5]. Tăng cường độ sáng môi trường xung quanh là yếu tố cốt lõi giúp giảm thiểu tác động tiêu cực của nguồn chói [5].
Đối với những người có bệnh lý nền về mắt hoặc gặp các triệu chứng kích ứng thị giác kéo dài như ngứa mắt, chớp mắt thường xuyên hay giảm tiết nước mắt, cần thăm khám chuyên khoa để được chẩn đoán chính xác, bởi các yếu tố nguồn sáng chuyên dụng hay thiết bị quang học có thể tác động khác nhau lên từng tình trạng lâm sàng cụ thể [8].
Gợi ý áp dụng thực tế cho góc học tập và làm việc
Dựa trên các số liệu khoa học, việc lựa chọn và bố trí đèn đọc sách nên được phân chia linh hoạt theo mục đích sử dụng trong ngày:
Đối với việc đọc sách, học tập và làm việc tập trung cao độ, nên ưu tiên bóng đèn LED có nhiệt độ màu trung tính trong khoảng 4000 K đến 5000 K [1], [3]. Đây là ngưỡng nhiệt độ màu giúp tối ưu hóa khả năng phân biệt chi tiết hình ảnh [3] và ghi nhận mức độ mệt mỏi sinh lý thấp nhất khi kết hợp với độ rọi đủ mạnh khoảng 500 lx [1].
Đối với việc đọc sách thư giãn trước khi đi ngủ hoặc sử dụng máy tính vào buổi tối, nguồn ánh sáng ấm (khoảng 2800 K - 3000 K) là giải pháp phù hợp để duy trì cảm giác thoải mái thị giác và tránh cảm giác căng thẳng [5], [4].
Tuyệt đối không đọc sách hay sử dụng màn hình máy tính trong phòng tối hoàn toàn mà chỉ bật một chiếc đèn bàn nhỏ [4]. Luôn duy trì độ rọi môi trường nền đầy đủ (từ 340 lx đến 500 lx) để cân bằng với độ sáng bề mặt trang giấy, giúp ngăn ngừa suy giảm ngưỡng CFF và tránh hiện tượng chói mắt [1], [5], [6]. Khi hiển thị văn bản ở nền tối trên các thiết bị, ưu tiên chọn hiển thị chữ màu vàng hoặc màu trắng thay vì các màu sắc như đỏ để bảo vệ mắt và duy trì hiệu suất nhận thức [2].
Tóm lại, không có một màu ánh sáng duy nhất phù hợp cho mọi hoàn cảnh. Ánh sáng trắng trung tính (4000 K - 5000 K) chiếm ưu thế khi cần tập trung đọc và phân biệt chi tiết, trong khi ánh sáng vàng ấm đem lại sự êm dịu cho những khung giờ thư giãn [1], [4], [3]. Yếu tố quyết định để đôi mắt không bị mệt mỏi chính là cung cấp đủ độ sáng cho cả bàn đọc lẫn không gian xung quanh phòng [1], [5], [2].
