Một số smartphone cao cấp đang dùng cảm biến hồng ngoại để xác minh danh tính người dùng thay cho cảm biến vân tay. Cả Face ID trên iPhone X và Iris Scanner (quét mống mắt) trên Galaxy S10 đều có công nghệ này. Liệu nó có tác động xấu với mắt khi chúng ta sử dụng hàng ngày hay không?
Apple giới thiệu Face ID trên iPhone X. Ảnh: Wired.
Đây là vấn đề được nhiều người quan tâm. Tia hồng ngoại đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực đời sống, nhưng ít có tài liệu nào giải thích việc chiếu thẳng vào mắt mang đến rủi ro gì.
Ngoài ra, Samsung, một trong những nhà sản xuất tiên phong đưa công nghệ quét mống mắt sử dụng tia hồng ngoại vào điện thoại, cũng từ chối trách nhiệm về sức khỏe do Iris Scanner gây ra và khuyến cáo cẩn thận khi sử dụng. Điều này càng làm gia tăng sự lo lắng của người dùng.
Tia hồng ngoại là gì?
Tia hồng ngoại hay bức xạ hồng ngoại (IR) là một loại bức xạ điện từ có bước sóng dài hơn ánh sáng khả kiến nhưng ngắn hơn bức xạ vi ba. Giống như ánh sáng mà chúng ta đang nhìn thấy, sóng vi ba và sóng vô tuyến, IR là dạng bức xạ không ion hóa. Nó không thể tách electron ra khỏi nguyên tử và không gây ung thư.
Bức xạ hồng ngoại có mặt ở nhiều nơi, kể cả trong tự nhiên. Lò nướng bánh mì, ánh sáng mặt trời, lửa trại đều phát ra tia hồng ngoại. 95% năng lượng sinh ra từ bóng đèn huỳnh quang cũng được chuyển thành tia hồng ngoại. Ngay cả cơ thể con người cũng tạo ra tia hồng ngoại một cách tự nhiên. Đó là cơ sở khoa học để người ta dùng camera hồng ngoại tầm nhiệt theo dõi hoạt động của đối phương trong các bộ phim hành động chủ đề gián điệp, mật vụ.
Tia hồng ngoại IR không có khả năng ion hóa, an toàn cho người sử dụng. Ảnh: wikiHow.
Đèn LED hồng ngoại (IR-LED) được tích hợp trong smartphone thuộc loại tia hồng ngoại gần (NIR), có bước sóng từ 700 nm đến 900 nm. Nó nằm giữa ranh giới của ánh sáng và tia hồng ngoại.
Cả ánh sáng và tia hồng ngoại đều có khả năng làm nóng vật thể mà nó chiếu vào, tùy thuộc cường độ và thời gian chiếu. Tiếp xúc lâu dài với ánh sáng hay tia hồng ngoại ở cường độ cao (chẳng hạn như nhìn thẳng vào bóng đèn, mặt trời) có thể khiến mắt bạn bị hỏng các tế bào cảm quang và gây ra đục thủy tinh thể.
Với cường độ thấp, mắt người có thể bị giảm thị lực nếu bị chiếu thắng từ nguồn phát sáng hoặc hồng ngoại ở khoảng cách 1 mm trong 20 phút liên tục.
Mối quan tâm chính là cường độ con người tiếp xúc với IR. Chúng ta có thể kiểm soát được việc nhìn vào ánh sáng. Cường độ ánh sáng cao sẽ gây ra chói mắt và khó chịu, con người sẽ ngay lập tức phản xạ vô điều kiện bằng cách nheo mắt, nhắm mắt lại hoặc nhìn sang chỗ khác.
Nhưng mắt người lại không phản ứng trước tia hồng ngoại, vì vậy chúng ta không biết được khi nào thì loại bức xạ này đã đạt đến mức nguy hiểm. Tuy nhiên, loại bức xạ hồng ngoại được sử dụng trên smartphone cũng là loại an toàn nhất, tia hồng ngoại gần.
Nguyên tắc hoạt động của cảm biến hồng ngoại
Iris Scanner và Face ID là các hình thức nhận dạng sinh trắc học được dùng để mở khóa điện thoại và các ứng dụng quan trọng như mua sắm, thẻ tín dụng, ngân hàng. Cả hai đều có cơ chế hoạt động đơn giản và khá giống nhau. Smartphone của Apple và Samsung được trang bị đèn LED hồng ngoại phát ra tia hồng ngoại gần và một camera có khả năng thu ánh sáng hồng ngoại.
Face ID dùng ma trận hồng ngoại li ti để lập bản đồ khuôn mặt dưới dạng 3D. Ảnh: Gadget Hacks.
Với Iris Scanner trên dòng điện thoại của Samsung, thiết bị sẽ chiếu tia IR-LED và chụp một bức ảnh IR. Sau đó smartphone sẽ đánh giá ảnh chụp chi tiết ở phần mắt của người dùng và đối chiếu với ảnh đã lưu trong dữ liệu. Nếu trùng khớp thì điện thoại sẽ cho phép mở khóa.
Face ID của Apple không chỉ chụp phần mắt. Nó quét toàn bộ khuôn mặt bằng cách chiếu hàng trăm tia IR-LED nhỏ li ti. Camera hồng ngoại sẽ chụp lại ảnh và thiết lập bản đồ cấu trúc khuôn mặt dưới dạng 3D và so sánh với dữ liệu nhận dạng đã được cài đặt trên iPhone.
Nhiều người thắc mắc rằng Samsung và Apple thực sự sử dụng phổ hồng ngoại nào trên smartphone của họ. Không có con số chính xác nào được nêu ra, thậm chí cả hai không nhắc đến IR-LED trong phần thông số kỹ thuật của máy. Tuy nhiên, để camera hồng ngoại thu thập dữ liệu chính xác, nó cần tia hồng ngoại có bước sóng trong khoảng 870 - 950 nm.
Theo phân loại của Renesas, IR-LED trên điện thoại là loại bức xạ hồng ngoại an toàn nhất cho sức khỏe. Tiêu chuẩn OSHA cũng đánh giá các sản phẩm trang bị IR không đủ mạnh để làm nóng mắt người dùng và không gây tổn thương mắt khi sử dụng ở mức bình thường.
Những hiểu biết sai lầm về IR
Khi tìm kiếm trên Google với từ khóa "IR iris scanner", bạn có thể thấy nhiều người đặt ra vấn đề về sức khỏe khi sử dụng điện thoại có cảm biến hồng ngoại. Hầu hết mọi người không biết rằng trong tuyên bố miễn trừ trách nhiệm của mình, Samsung cảnh báo về một số tác động xấu với trẻ em, người bị động kinh và người bị mất ngủ. Đáng ngạc nhiên là Apple không đưa ra khuyến cáo tương tự với Face ID.
Kết quả tìm kiếm cho thấy nhiều thông tin sai lệch về tác hại của IR trên smartphone. Nhiều trang tin tức, website công nghệ đưa ra những nội dung không chính xác và vô nghĩa, khiến cho người dùng càng hoang mang hơn. Mặc dù các nghiên cứu khoa học đã chỉ ra rằng IR trên smartphone an toàn cho người sử dụng.
IR không gây ung thư, bản chất tia hồng ngoại không có khả năng ion hóa. Tia X, tia gamma và tia cực tím tần số cao là các dạng bức xạ ion hóa và chúng có thể gây ung thư. Bất cứ ai nói rằng sóng radio, lò vi sóng hoặc ánh sáng hồng ngoại gây ung thư đều cho thấy họ không có kiến thức về vấn đề này.
IR-LED không phải tia laser. Ảnh: Technobezz.
Một quan niệm sai lầm khác, nhiều người vẫn nghĩ IR-LED là tia laser. Tia laser là một dạng sóng ánh sáng đơn sắc năng lượng cao, di chuyển theo một hướng duy nhất. IR-LED trên smartphone có bước sóng rộng, được khuếch tán bởi các ống kính và bộ lọc để có thể chiếu sáng toàn bộ khuôn mặt của người dùng.
Các nhà khoa học đã công bố một thử nghiệm chiếu tia hồng ngoại vào mắt thỏ khiến cho nhiều người lo sợ. Về cơ bản chú thỏ bị tổn thương mắt, đục thủy tinh thể. Nhưng nếu đọc kỹ nội dung, có thể thấy rằng loại hồng ngoại được sử dụng trong thí nghiệm hoàn toàn khác so với IR-LED trên smartphone.
Trong thí nghiệm này, các nhà khoa học đã sử dụng những chiếc đèn phát tia hồng ngoại lớn, chiếu trực tiếp vào mắt thỏ mỗi lần từ 5 đến 10 phút. Trong khi đó, đèn LED hồng ngoại trên smartphone của Samsung và Apple nhỏ hơn một con kiến và phát tia hồng ngoại mỗi lần 10 giây. Đèn hồng ngoại trên smartphone cũng sử dụng bước sóng ngắn, trong khi ở thí nghiệm nói trên, đèn phát hồng ngoại sử dụng tần số tia cực tím (UV), ánh sáng nhìn thấy, IR gần, xa và trung bình. Mọi người đều biết rằng tia UV đủ mạnh để gây cháy nắng trên da, tia hồng ngoại xa đốt nóng trong lò vi sóng, đun sôi nước.
IR trên smartphone có gây hại sức khỏe không?
Các thiết bị sử dụng tia hồng ngoại đã có mặt từ lâu trên thị trường, nhưng với IR-LED, lần đầu tiên tia hồng ngoại chiếu trực tiếp và mắt người dùng, vì vậy ta cần chắc chắn rằng công nghệ này an toàn.
Theo nghiên cứu của Renesas và Smartvisionlight, tiếp xúc trực tiếp với IR gần trong thời gian dưới 10 giây được phân loại rủi ro thấp. Để IR-LED trong điện thoại gây hại cho mắt, bạn sẽ phải giữ nó cách mắt 1 mm trong thời gian liên tục 17 phút. Không thể thực hiện điều này với Galaxy hoặc iPhone X, vì cả hai sản phẩm đều giới hạn phơi sáng IR trong 10 giây và chúng sẽ không phát ra ánh sáng hồng ngoại trừ khi thiết bị cách đầu của người dùng 20 cm.
Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng một số người nhạy cảm với ánh sáng có thể có nguy cơ bị tổn thương mắt nhiều hơn do tia hồng ngoại nhưng đây là trường hợp rất hiếm thấy. Những người gặp phải hội chứng này hầu như gặp khó khăn khi đi dưới ánh sáng bình thường.
Từ những gì đã biết ở trên, thời điểm này có thể chắc chắn rằng IR trên Iris Scanner và Face ID sẽ không làm tổn thương đôi mắt của người sử dụng.
Tuy nhiên, công nghệ này chỉ mới xuất hiện trong vài năm gần đây, không ai có thể kiểm tra được việc sử dụng ID-LED liên tục trong 20-30 năm có gây tác hại nào hay không. Người dùng hoàn toàn có thể tắt tính năng này nhưng sẽ lãng phí công nghệ hiện đại trên một chiếc smartphone đắt tiền.
