CAPÍTULO 9
El impacto visual de la tecnología electrónica
En este capítulo vamos a revisar algunas de las técnicas electrónicas empleadas en la información visual. Haremos también una valoración del impacto de tales tecnologías sobre el aparato de la visión, la generación de una serie de molestias, incomodidades, etc. y consideraremos el posible mecanismo fisiológico que los justifique.
El equipamiento electrónico se ha incorporado de forma dominante en muchas actividades habituales, profesionales, etc. La gran mayoría de la información es transmitida, recibida y archivada por procedimientos electrónicos. La dependencia respecto a la maquinaria electrónica se incrementa constantemente y los nuevos sistemas de información y comunicación han desarrollado una nueva sociedad caracterizada por la simbiosis hombre-máquina.
La transmisión de imágenes móviles por el procedimiento denominado televisión es un ejemplo de la utilización de la teoría de las comunicaciones para el transporte de un mensaje. Así, la televisión transmite instantáneamente una sucesión de imágenes, todas ellas ligeramente diferentes entre sí, que proporcionan al televidente la ilusión de la continuidad y el movimiento. Por tanto, la exploración de la imagen debe hacerse muy rápidamente y la transmisión ha de ser prácticamente instantánea. Como en el cinematógrafo, la imagen se repite para que el ojo pueda registrarla, y por razones de comodidad y eficacia, esta repetición, que podría limitarse a 16 imágenes por segundo, es de 25 imágenes en Europa y de 30 en Estados Unidos.
Para evitar el centelleo de la imagen de la pantalla receptora, se emplea un artificio de entrelazado en el que se repite cada media imagen 50 veces por segundo (60 en los Estados Unidos).
Como la transmisión es instantánea, el aparato receptor deberá efectuar la toma bien definida, y la garantía de la fidelidad del mensaje exige un sincronismo riguroso entre el sistema analizador y el que realiza la síntesis, sincronismo que se obtiene con la transmisión de señales periódicas de sincronización.
Por tanto, el mensaje de TV (señal de vídeo) comprende, además de las señales portadoras de la información óptica, estas señales de sincronización, con forma, duración y periodicidad extraordinariamente precisas y producidas por un elemento único, llamado generador de señales de sincronización. Estas señales se envían al aparato tomavistas, para poner en marcha su sistema de exploración y pasan simultáneamente al emisor, que las transmite a los receptores e intercala entre ellas la información óptica.
Por consiguiente, el canal completo de transmisión de la televisión comprende:
- Un sistema tomavistas: la cámara.
- Un generador de señales de sincronización.
- Un emisor.
- Un receptor.
En nuestro estudio no tiene objeto tratar el canal completo de televisión, por lo que prescindiremos del estudio de la cámara, el generador de señales de sincronización y el emisor con su antena, y nos limitaremos al receptor, instrumento habitual del usuario y generador de los cuadros sintomáticos.
EL RECEPTOR
En televisión se transmiten dos mensajes diferentes: el sonido y la imagen. Por consiguiente, el receptor comprenderá dos partes distintas. Sin embargo, sus circuitos de entrada son comunes y sólo después del cambio de frecuencia se separan los dos mensajes. Con el sonido se procede como en el caso de un receptor de radiodifusión; se detecta la frecuencia intermedia, previamente amplificada, y la baja frecuencia obtenida se aplica al altavoz después de una nueva amplificación. Por el contrario, después de la detección, la información correspondiente a la imagen, que es más compleja, experimenta una serie de transformaciones, con el fin de aislar las diferentes señales que en ella vienen mezcladas.
Primeramente se separan las señales de sincronización de la señal de luminosidad, basándose en el hecho de que ambas señales tienen amplitudes diferentes, ya que las primeras son de forma y amplitud constantes en el tiempo, mientras que la segunda es variable. Ésta es la misión de otro aparato, el separador. Luego se han de separar las señales de sincronización de líneas de las de sincronización de barrido y deberán dirigirse hacia el correspondiente generador de barrido del tubo reproductor de la imagen. Esta separación se basa en la diferente duración de las dos señales, que son de distinta longitud.
El dispositivo encargado de transformar en luz las señales de luminosidad es un tubo de rayos catódicos que tiene una forma especial. La parte que se encuentra frente al cañón electrónico es casi plana y se ajusta con gran precisión.
La cara interior de dicha zona está revestida por una sustancia fluorescente que se excita en el lugar donde recibe el impacto del rayo catódico, apareciendo una mancha luminosa, cuya superficie se procura reducir al mínimo con la ayuda de una lente electromagnética o electrostática.
El rayo catódico está sometido a la acción de un sistema desviador, que por regla general está constituido por pares de bobinas situadas en el exterior del tubo y recorridas por las corrientes de barrido. Dos de los pares se emplean para el barrido de línea y otros dos, en ángulo recto con las primeras, para el de trama.
Se logra una variación de luminosidad modulando la intensidad del rayo electrónico. Esta modulación se consigue al aplicar a un electrodo especial del cañón electrónico las señales de luminosidad tomadas del separador.
Este electrodo (cilindro de Wehnelt) es un regulador de la luz, a la que en cada punto de la pantalla dan la intensidad que le correspondía en la imagen original. Un receptor de televisión es mucho más complicado que el de la radio, ya que contiene tubos como ésta y un dispositivo esencial, el tubo catódico, del que los restantes elementos son meros auxiliares. Las dimensiones del tubo catódico vienen determinadas por la anchura útil de la pantalla. Los transistores han reemplazado a gran parte de los tubos electrónicos, lo que ha permitido reducir el volumen de los dispositivos auxiliares.
TELEVISIÓN
El término televisión significa la transmisión a distancia de imágenes en movimiento.
La formación de una imagen en blanco y negro sobre una pantalla consiste en una distribución determinada de las intensidades luminosas en los distintos puntos de la misma.
En principio, el problema de la transmisión televisada consiste en analizar punto por punto las intensidades luminosas de la imagen y sus variaciones con el tiempo, y en transmitir las señales eléctricas correspondientes a un aparato receptor situado a distancia y capaz de reproducir sobre una pantalla, punto por punto, dichas intensidades luminosas.
En la práctica, los principales problemas se concretan, por un lado, al número de señales necesarias para reconstruir las imágenes en movimiento; en efecto, es imposible reproducir las intensidades luminosas de una imagen, punto por punto, en el sentido geométrico de la palabra. Por otra parte, resulta también imposible reproducir simultáneamente y con continuidad en el tiempo, las variaciones de intensidad de todos sus puntos.
El primer problema está actualmente resuelto mediante una exploración de las intensidades luminosas efectuadas, no por puntos, sino por zonas, suficientemente pequeñas, para que no provoquen molestias al ojo humano.
Imagínese una imagen cubierta con una cuadrícula muy espesa, de manera que en el interior de cada cuadrado la intensidad luminosa sea aproximadamente uniforme; la exploración y la reproducción de la imagen tiene lugar en esencia examinando y reproduciendo las intensidades luminosas de las cuadrículas de la primera línea, después de la segunda y así sucesivamente hasta cubrir toda la imagen. Todas las operaciones relativas a la exploración de una imagen deben efectuarse en un intervalo de tiempo menor que el de persistencia de la visión sobre la retina, de modo que el ojo humano perciba la imagen en su conjunto por efecto de la superposición; con el fin de ayudar al ojo en semejante trabajo, las pantallas receptoras están construidas de manera que las cuadrículas y líneas de una imagen no desaparezcan inmediatamente después de haberse formado, sino que persistan sobre la pantalla cierto tiempo.
El problema del movimiento de las imágenes se ha resuelto de modo análogo a como se hace en cinematografía, realizando sucesivamente la exploración y correspondiente reproducción de las distintas imágenes a intervalos tan cortos que, a causa de la persistencia retiniana, la superposición de imágenes poco diferentes entre sí da la sensación de una continuidad en el movimiento.
En la pantalla, el análisis de la imagen se efectúa según líneas ligeramente inclinadas. La luminosidad de los distintos puntos está controlada por la señal recibida. El retorno desde el final de una línea hasta el comienzo de la siguiente se efectúa con gran rapidez y se hace invisible controlando adecuadamente la intensidad del haz electrónico.
Para evitar efectos molestos de visión intermitente particularmente ingratos para los pacientes fotosensibles, la exploración de la imagen se efectúa en 625 líneas y en un segundo la imagen se explora 25 veces (frecuencias de cuadro 25 Hz).
Efectuada la transmisión a distancia, la reconstrucción de la imagen se obtiene enviando las corrientes captadas por la antena, una vez amplificadas y demoduladas, a un tubo de rayos catódicos en el que dichas corrientes controlan la intensidad del haz electrónico y, por tanto, la luminosidad en cada punto de la pantalla del tubo, y el ritmo de exploración de la pantalla por este haz.
Las operaciones de amplificación y demodulación o detección de las señales, así como la recomposición de la imagen, se efectúan mediante el aparato receptor; éste se compone de varios circuitos electrónicos entre los cuales los más importantes son el amplificador de radiofrecuencia, el separador de las señales de sincronismo, los osciladores en dientes de sierra y el tubo de rayos catódicos. El amplificador de radiofrecuencia sirve, como en los receptores de radio normales, para amplificar la débil señal de alta frecuencia captada por la antena. En general va seguida de un conversor y otro amplificador (llamado de frecuencia intermedia), con el fin de poder seleccionar mejor una determinada señal entre dos o más captadas por la antena. Después del segundo amplificador, la señal se dirige hacia un demodulador o detector, a cuya salida se tienen tensiones variables de características iguales a las emitidas por la estación transmisora (demodulación de la señal); dichas tensiones, llamadas señal de vídeo, son enviadas al tubo de rayos catódicos, del cual controlan la intensidad luminosa instantánea.
Los circuitos utilizados para la recepción de la señal acústica son, en principio, idénticos a los usados en un aparato receptor de radio. Los osciladores de dientes de sierra son circuitos electrónicos que generan una tensión cuya variación a lo largo del tiempo presenta el aspecto de los dientes de una sierra; tales tensiones enviadas al tubo de rayos catódicos sirven para mover el haz electrónico de modo que explore toda la superficie de la pantalla punto por punto y línea por línea, exactamente igual que lo realizado por el haz electrónico del iconoscopio.
Por consiguiente, la imagen sobre la pantalla de televisión está formada por las variaciones de intensidad luminosa (controladas por la señal recibida) producidas en la pantalla por un delgado haz electrónico que se desplaza explorando punto por punto toda la pantalla.
TELEVISIÓN EN COLOR
Para la reproducción de una imagen en varios colores se emplea un sistema semejante al que se usa en las industrias gráficas: se combinan convenientemente tres colores primarios (rojo, verde y azul).
En la televisión en color pueden distinguirse las tres fases principales que hay en la televisión en blanco y negro, es decir, la captación, la transmisión y la recepción. La toma de la imagen se efectúa por medio de telecámaras especiales, provistas de filtros ópticos y de tres iconoscopios, cada uno de los cuales se utiliza para la exploración de uno de los tres componentes cromáticos (rojo, verde, azul) de la imagen. Las señales procedentes de los tres iconoscopios, adecuadamente combinadas con el fin de hacer la transmisión «compatible», esto es, apta para que se reciba en blanco y negro por receptores normales de televisión, se envía al aparato receptor por medio de un haz de ondas electromagnéticas moduladas.
El aparato receptor consta de los mismos circuitos que componen un aparato receptor para televisión en blanco y negro, con algunos circuitos más, necesarios para la separación, amplificación y demodulación de las informaciones relativas a los tres colores principales.
El tubo de rayos catódicos está compuesto por tres cañones electrónicos separados (uno para cada color fundamental), una rejilla constituida por una delgada lámina metálica provista de varios cientos de miles de pequeños orificios y una pantalla sobre la cual se han dispuesto, muy próximos entre sí, puntos de sustancias fosforescentes; tales sustancias se disponen en grupos de tres puntos (uno con fluorescencia roja, otro con verde y el tercero con azul) de modo que a cada uno de estos grupos corresponde un orificio de rejilla. El tubo está construido de tal forma que, por ejemplo, el cañón electrónico correspondiente al color rojo se encuentra dispuesto en el interior del tubo de manera que el haz electrónico procedente de él, pasando a través de uno de los agujeros de la rejilla, vaya a impresionar solamente uno de los puntos fosforescentes de fluorescencia roja.
Dado que los puntos fosforescentes están muy próximos entre sí, cuando se excitan con las señales relativas a cada color sobre los tres cañones electrónicos, se obtiene sobre la pantalla la formación de la imagen en colores.
EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA DE LOS RECEPTORES DE TELEVISIÓN
Pantallas
La denominada TV total es más amplia, suministra mayor información visual y mejor ambiente general. Debido a su formato panorámico el espectador puede ver lo que pasa enfrente y a los lados, dando una impresión general próxima a la pantalla de cine. El espectador se encuentra tan incluido en la acción y la impresión puede ser tan real, que no soporte la situación y se vea obligado a cambiar de canal.
En las nuevas pantallas se utiliza un tubo cilíndrico que evita la deformación de la imagen, con mínima distorsión y definición impecable incluso en los ángulos de la pantalla. Posee una rejilla de apertura que permite el paso de mayor número de electrones.
Las dimensiones ofrecen muchas opciones, desde 46’’-41’’ con ángulo horizontal de 150 grados y vertical de 55 grados hasta 14’’. Las más comunes tienen unas 32’’ en diagonal.
La frecuencia de 100 Hz evita el parpadeo (centelleo) y aminora el riesgo en los espectadores fotosensibles.
El filtro digital de imagen separa las señales de color y luminancia.
Se incorpora un reductor digital de ruido.
Se ha incrementado el número de líneas en 144.
Los receptores pueden disponer de un ajuste automático a la luz ambiente.
Color
Para mejorar la calidad del color la pantalla es de fondo negro, lo que se obtiene mediante el tintado del cristal del tubo de imagen.
Opciones técnicas actuales
Esquemáticamente son las siguientes:
PROYECTORES. Constan de tres tubos de rayos catódicos monocromos de 180 a 230 mm de diámetro. Resultan engorrosos por sus dimensiones y no cumplen con los requisitos de la televisión de alta definición (TVAD).
TUBOS DE RAYOS CATÓDICOS. Resultan grandes, pesados y devoradores de energía, pero se trata de una técnica consolidada y en progreso. La limitación de tamaño es su mayor inconveniente. Se han construido modelos de más de 900 mm de diagonal pero la TVAD requiere imágenes de más de 1.000 mm.
PANTALLAS DE CRISTAL LÍQUIDO (LCD). El ordenador portátil ha creado una gran demanda. El tipo preferido es el de matriz activa que incorpora en cada célula un conmutador electrónico (un transistor de lámina fina). Las LCD reproducen con dificultad las imágenes móviles porque el material es lento en la conmutación En las modernas LCD direccionadas por plasma, la selección de filas se realiza por medio de canales finos llenos de gas que se ioniza. La luminancia es excelente aunque la reproducción de imágenes en movimiento rápido pone en evidencia las dificultades de las LCD.
DIODOS FOTOEMISORES (LED). En estos dispositivos semiconductores, los electrones y los espacios (ausencias de electrones) se inyectan en una región donde pueden combinarse emitiendo luz (y calor). Pueden tener grandes dimensiones y emitir brillo suficiente para permitir su visualización en pleno día.
ELECTROLUMINISCENCIA. En esta técnica se utiliza una delgada película de fósforo entre capas de aislante. La aplicación de una tensión al conjunto genera electrones en la interfaz entre aislante y fósforo y consecutivamente luz. El desarrollo de polímeros orgánicos electroluminiscentes puede favorecer el desarrollo de esta técnica.
PANTALLAS DE EMISIÓN DE CAMPO. Partiendo de unos principios tecnológicos de hace más de 20 años, se ha diseñado (Canon) el cátodo de emisión por conducción superficial que lanza electrones al vacío desde el espacio que hay entre dos electrodos impresos sobre un sustrato de vidrio. Aunque persisten problemas por resolver, este tipo de pantallas puede incorporarse al campo de la competencia en breve tiempo.
PANTALLAS FLUORESCENTES EN VACÍO. Basadas también en un concepto bien conocido, estas pantallas constan de un tubo de rayos catódicos plano de baja tensión. Se utilizan con frecuencia en indicadores horarios, aparatos domésticos y magnetoscopios. No ha tenido éxito el intento de aplicarlo a las grandes pantallas.
PANTALLAS DE PANEL VISUALIZADOR DE PLASMA (PDP). Se trata de pantallas planas y de poco grosor, también denominadas de descarga gaseosa. Las otras pantallas no se prestan bien para la visualización de imágenes con plena movilidad. Éstas ofrecen una resolución y luminancia uniforme en toda su superficie sin pérdida en ángulos y bordes. El panel de plasma se basa igualmente en el paso de una corriente eléctrica a través de un gas ionizándolo. El gas suele ser una mezcla de helio y xenón que, al ionizarse, emite radiaciones ultravioletas que estimulan minúsculas porciones de fósforo en el interior del panel para producir luz visible. Se denomina plasma el gas ionizado, mezcla eléctricamente neutra de electrones, iones de carga positiva y negativa y moléculas de gas sin ionizar.
Cada píxel está compuesto por tres células y cada una de éstas comprende un par o una terna de electrodos y los fósforos correspondientes. La corriente que circula entre los electrodos ioniza el gas y éste emite la luz ultravioleta que estimula el fósforo. Según sea la célula, el fósforo emitirá luz en uno de los tres colores primarios (rojo, verde, azul).
El principal inconveniente del sistema es el gran número de circuitos de excitación que se precisan en la periferia de la pantalla. Una pantalla de ordenador típica, con 480 filas y 640 columnas de píxeles, cada pixel compuesto por tres células, requiere 480 + (640 x 3)= 2.400 circuitos de excitación, sea cual fuere el tamaño de la pantalla.
Un problema serio es el tiempo de vida útil previsible debido a la acción destructiva de los paneles, y a que el bombardeo iónico tiende con el tiempo a destruir los fósforos reduciendo la emisión de luz.
Los rendimientos actuales de las pantallas de plasma son del orden de un lumen por vatio, la luminancia supera las 10 cd por m2. Se considera requisito mínimo en televisores de consumo 350 cd por m2. La luminancia de las pantallas de plasma no llega a igualar a la de los rayos catódicos, pero alcanza ya muchas aplicaciones y es de suponer que obtendrá mejores rendimientos en un futuro próximo.
En resumen, se trata de:
- Pantallas más planas.
- Pantallas más brillantes.
- Pantallas más nítidas.
TELEVISIÓN Y EPILEPSIA
Un alto porcentaje de pacientes con epilepsia fotosensible sufren el primer episodio cuando están mirando el televisor, con frecuencia cerca de la pantalla. Muchos pacientes sólo experimentan las crisis en estas circunstancias concretas.
Cuando se describieron por vez primera las crisis epilépticas inducidas por la televisión, se atribuyeron a un mal funcionamiento del receptor, hecho bastante común en los comienzos, cuando la imagen a menudo se volvía inestable y se desplazaba verticalmente, creando un flicker de baja frecuencia. Sin embargo, los casos fueron aumentando y se comprobó que también podían desencadenarlos televisores en perfecto funcionamiento.
Stefansson y cols. (1977) observaron que los pacientes que padecían de epilepsia desencadenada por la televisión tendían a ser también sensibles a los esquemas estructurados. Finalmente, se comprobó que el fundamento de esta relación se basaba en que el barrido del receptor de televisión creaba a su vez un esquema estructurado. Wilkins y cols. (1979) (64) realizaron un registro EEG mientras los pacientes miraban a tres tipos de receptores de televisión:
- Un televisor con pantalla de pequeñas dimensiones (0,27 m).
- Un televisor con pantalla grande (aproximadamente el doble que el anterior).
- Un televisor con pantalla grande y cubierto con una placa opaca que en el centro tenía una abertura de las dimensiones mencionadas para el receptor de pequeña pantalla.
El tamaño de las líneas de la pantalla grande era el mismo que el del receptor con la placa perforada y dos veces mayor que el de la pantalla pequeña, con objeto de poder analizar por separado los efectos del tamaño de la pantalla y el tamaño de las líneas.
Se redujo progresivamente la distancia de observación para incrementar el tamaño de la imagen en la retina hasta que se detectaba la actividad epileptiforme en el EEG. En ese momento, se apagaba de inmediato el receptor para impedir que se desencadenara una crisis epiléptica.
Para la mayoría de los pacientes, la actividad epileptiforme en el EEG aparecía a la misma distancia en la pantalla grande que en la diseñada por la placa perforada, lo que sugiere que el elemento crítico era el tamaño de las líneas en la retina. La actividad aparecía solamente cuando el paciente estaba cercano a la pantalla, lo que indica que la imagen retiniana de las líneas debía superar cierto tamaño, es decir, que su frecuencia espacial debía ser suficientemente baja.
En el estudio también se determinó que era la frecuencia de entrelazamiento de 25 Hz el mecanismo responsable de la actividad epileptiforme en la mayoría de los pacientes, si bien en algunos de ellos, fotosensibles a distancias normales, esta explicación no era suficiente, ya que en tales circunstancias la frecuencia espacial de las líneas era demasiado alta para desencadenar la actividad epileptiforme. En estos pacientes se observó que el factor determinante era el tamaño de la pantalla, resultado que sería de esperar si fuera el flicker de 50 Hz del barrido el responsable de la actividad epileptiforme, y no el de 25 Hz, hecho que se comprobó al observar ondas epileptiformes con luz intermitente de 50 Hz.
Por consiguiente, Wilkins y cols. concluyeron que una pequeña proporción de pacientes fotosensibles son sensibles al flicker de alta frecuencia y, por consiguiente, son sensibles a la pantalla del receptor de televisión observado a una distancia normal, ya que la frecuencia de refresco de 50 Hz representa la norma habitual. La mayoría son sensibles al flicker solamente a bajas frecuencias y sólo corren riesgos cuando se sitúan cerca de la pantalla, es decir, cuando el esquema de entrelazamiento de líneas de 25 Hz tiene una frecuencia espacial suficientemente baja.
Se ha sugerido que la prevalencia de la epilepsia desencadenada por la televisión es menor en Estados Unidos, donde la televisión estándar utiliza 60 Hz en las pantallas y 30 Hz por línea (Jeavons y Harding, 1975).
Wilkins concluye que la propiedad epileptógena está relacionada con la frecuencia (muchos pacientes son sensibles a 50 Hz y menos lo son a 60 Hz), con el tamaño de la pantalla y con la distancia de observación, ya que ésta determina la amplitud del área de retina estimulada (65).
Medidas preventivas
Los pacientes con epilepsia fotosensible que son sensibles a los esquemas, pero no al flicker de 50 Hz, pueden ver la televisión a una distancia normal. Pueden acercarse hasta una distancia mínima equivalente a tres veces la anchura de la pantalla. Si se sitúan más cerca, deben cubrirse un ojo con la palma de la mano para impedir que la luz intermitente alcance la retina de ambos ojos. La estimulación monocular desencadena menos episodios epilépticos que la binocular. Más adelante insistiremos en ciertos aspectos de la prevención de las crisis.
Los receptores con pantallas que tienen menos de 0,3 m de diámetro entrañan menos riesgo que los dotados de grandes pantallas. Aun situándose muy cerca, no pueden percibirse las líneas con suficiente definición y claridad como para desencadenar un episodio.
Los pacientes sensibles al flicker de 50 Hz corren el riesgo de sufrir ataques contemplando la pantalla a una distancia normal, de modo que puede resultarles beneficioso ocluir un ojo, pero el uso de un parche monocular no es una solución bien aceptada. Una posibilidad menos incómoda y más cosmética es colocar en la pantalla una lámina polarizada transparente que polarice la luz procedente del receptor en el eje vertical. El paciente puede entonces utilizar gafas en las que un cristal está polarizado en posición vertical y el otro en horizontal, de manera que un ojo percibe la imagen del receptor y el otro ve la pantalla negra. Esta forma de tratamiento preventivo se muestra relativamente eficaz (Wilkins y Lindsay, 1985).
Los cristales polarizados circulares son eficaces para mantener la oclusión independientemente de la posición de la cabeza, pero son muy caros y no se han comercializado.
En la actualidad, se dispone ya de receptores de televisión con pantalla de cristal líquido. Como se ha comentado más arriba, algunas de estas pantallas son de matriz activa, que minimiza el flicker. En principio, estos televisores no deberían representar riesgos para los pacientes con epilepsia; en efecto, recientes estudios de EEG han demostrado que pacientes sensibles a los televisores convencionales pueden contemplar las mencionadas sin riesgo (Kasteleijn, citado por Wilkins).
Como se ha mencionado, están ya en el mercado receptores de televisión de tubo catódico que tienen una alta frecuencia de refresco (100 Hz) y, por consiguiente, entrañan mucho menor riesgo para los pacientes fotosensibles. Desgraciadamente, aún es muy frecuente el uso de gráficos destellantes, en particular en los anuncios y los dibujos animados, y en ocasiones su frecuencia está dentro del intervalo epileptogénico.
CEFALEAS RELACIONADAS CON LA TELEVISIÓN
Algunos pacientes, muchos de ellos migrañosos, cuando están mirando la televisión experimentan cansancio ocular y terminan sufriendo una cefalea. A veces estos síntomas pueden atenuarse por el simple procedimiento de cubrir la pantalla con una lámina de plástico oscuro (absorción del 50 por ciento de la transmisión luminosa) o con una malla de nylon de las que se utilizan en los terminales de ordenador. Esto reduce la luminancia de la pantalla sin dificultar la visualización de la imagen; de hecho, en ocasiones la mejora. Esto ocurre porque la luz del entorno, que normalmente diluye y atenúa la imagen de la televisión, ha de pasar por el filtro dos veces, una antes de reflejarse en la superficie de fósforo y otra después. La luz procedente de la pantalla del receptor atraviesa el filtro una sola vez, por lo que se aumenta el contraste de la imagen, pero se reduce su brillo. Si bien no se ha comprobado formalmente, los efectos adversos del flicker parecen depender de la luminancia de la imagen y, por tanto, pueden reducirse atenuándola con filtros como los mencionados.
PANTALLAS DE ORDENADOR
Por lo general, los ordenadores constan de pantallas de tubo de rayos catódicos que en la mayoría de los casos, aunque no siempre, son barridas según un «raster» de líneas horizontales. Las líneas difieren de las de las pantallas de televisor en que el entrelazamiento es casi inexistente: por lo general, todas las líneas, pares e impares, aparecen en todos los barridos. Además, la frecuencia de refresco suele ser mayor que la de los televisores. Estas dos características: la alta frecuencia de refresco y la ausencia de entrelazamiento, significan que la actividad epiléptica desencadenada por los monitores de ordenador es poco frecuente, aunque se dan casos. Wilkins señala la posibilidad de que la luz pulsátil procedente de una pantalla de ordenador interactúe con la de luminarias de descarga de gas e induzca convulsiones. En resumen, los episodios convulsivos causados por los monitores de ordenador son relativamente raros en comparación con las quejas de molestias, sensación de disconfort y cansancio, que son muy comunes.
Binnie y cols. han demostrado que en el EEG no se registran descargas paroxísticas durante la lectura de textos en la pantalla del ordenador y consideran, por tanto, que el riesgo de episodios epilépticos es muy reducido (66).
SUPRESIÓN SACÁDICA
Por lo general, los tubos de rayos catódicos son barridos con una frecuencia comprendida entre 50 Hz y 100 Hz. Cuando los ojos realizan un movimiento brusco (sacádico), se mueven tan rápidamente que hay tiempo solamente para uno o quizás dos barridos de la pantalla durante el movimiento del ojo. Matin y cols (1972) (67) demostraron que, pese al movimiento ocular, pueden percibirse estímulos visuales de este tipo presentados durante un período muy breve.
En la supresión sacádica la responsable de que habitualmente no seamos conscientes de la imagen visual que recorre la retina cada vez que nuestros ojos realizan un movimiento sacádico. Los mecanismos de supresión incluyen el enmascaramiento y desaparecen cuando la escena visualizada se ilumina de forma intermitente, como ocurre en el caso de los tubos de rayos catódicos. Como observaron Neary y Wilkins (1989), los contornos pueden aparecer momentáneamente en localizaciones anómalas del espacio cada vez que el ojo realiza un movimiento sacádico.
Como hemos mencionado antes, por lo general las pantallas de ordenador son barridas por un raster en sentido horizontal. El barrido comienza por la parte superior de la pantalla para terminar en su parte inferior. El material implantado en la parte superior de la pantalla, que es iluminado antes, puede aparecer momentáneamente a la izquierda del material de la parte inferior de la pantalla cuando los ojos realizan un movimiento sacádico de izquierda a derecha. Cuando los ojos realizan el movimiento en dirección contraria al material de la parte superior aparece a la derecha. Así, puede ser una momentánea deformación o inclinación o recorte de los contornos verticales en la dirección de los movimientos oculares. La deformación o distorsión puede verse en una línea vertical gruesa que es producida sobre la cara de la estructura del tubo de rayos catódicos.
Cuando el observador realiza un movimiento sacádico a lo largo de la línea, una imagen fantasma aparece momentáneamente inclinándose o ladeándose en la dirección del movimiento del ojo. La distorsión es menos perceptible o evidente cuando el contorno vertical está acompañado por otros contornos que colaboran a elaborar o estructurar una figura correcta. Por ejemplo, una línea vertical no tiende a no aparecer recortada cuando complementada o acompañada por una línea horizontal y otra oblicua tienden en conjunto a crear un triángulo.
La calidad estructural de la figura provee para una mejor estabilidad de la percepción, pero aún así puede aparentar que salta coincidiendo con cada movimiento ocular (Neary y Wilkins, 1989).
Una columna de números o un menú vertical son ejemplos de configuraciones más realistas: tienen bordes verticales que pueden ser inestables como resultado del recorte derivado de las imágenes intrasacádicas. El pase veloz de la percepción intrasacádica que resulta puede ser verdaderamente molesto o incómodo, o puede tener un papel aún más destructivo, interfiriendo en el control de los movimientos oculares.
MOVIMIENTOS SACÁDICOS CORRECTORES
Cuando los ojos realizan un largo movimiento sacádico, el movimiento es usualmente seguido por uno o más movimientos sacádicos correctores que pueden servir para llevar el punto de mirada cerca o próxima a la posición deseada. La momentánea inestabilidad en el entorno visual que puede acompañar a cada movimiento sacádico prolongado puede afectar tanto al movimiento sacádico mismo como a los sacádicos subsiguientes.
En dos investigaciones realizadas por Wilkins (1986), los pacientes estudiados fueron requeridos a cambiar su punto de mirada repetidamente, mirando primero a una letra específica en un página del texto, y después a otra pantalla de 50 Hz de frecuencia de barrido, los movimientos sacádicos eran mayores que cuando dicha frecuencia era de 100 Hz. Se producían también más movimientos correctores en una pantalla de 50 Hz. Un trabajo de investigación de Kennedy y Murray (1991) (68) utilizaron un procedimiento más natural de lectura. Los autores requirieron de los pacientes estudiados la lectura de un párrafo prolongado o seguido de una palabra, y a continuación a declarar si la palabra clave estaba incluida en el contenido total del párrafo. Se contaba la cantidad de movimientos sacádicos realizados durante la prueba cuando la pantalla era iluminada 50 ó 100 veces por segundo.
La iluminación intermitente de la pantalla se asociaba a un mayor número de movimientos oculares. En algunos sujetos de la experiencia el número de movimientos oculares eran más del doble de la media registrada.
PROFUNDIDAD DE MODULACIÓN
Los efectos perceptuales de incomodidad y disturbio de los movimientos oculares dependen no solamente de la naturaleza de la configuración espacial diseñada y de la frecuencia con la que la pantalla es restaurada, sino también de la profundidad de modulación en la pulsación de la luz. La pantalla emite luz, porque su recubrimiento de fósforo continúa su emisión de luz algún tiempo después de su excitación.
Esta persistencia varia de fósforo a fósforo. Algunos fósforos de persistencia corta pierden la mayor parte de su luz en microsegundos, mientras que los denominados de larga persistencia pierden solamente alrededor de la mitad de su luz en 16 milisegundos, lo que corresponde a la duración de un ciclo de reposición en una típica estructura de 60 Hz. La persistencia o retroiluminación de los fósforos afectados por la modulación de luz procedente de la pantalla y consecutivamente afecta a la visibilidad de la estimulación intrasácadica.
Se demuestra el curso temporal de iluminación procedente o emitido utilizando dos tipos de fósforos, ambos verdes. Las pantallas aparecen iluminadas igualmente cuando el máximo de luminancia del fósforo de larga persistencia es mucho menor que el de corta. Aún cuando los puntos máximos de luminancia sean igualados y el color aparece atenuado por la acción de un filtro verde, la momentánea distorsión de los contornos verticales son vistos solamente sobre las pantallas dotadas de fósforo de corta persistencia. Esto es presumible porque la estimulación durante un movimiento sacádico es visible solamente cuando es breve.
Neary y Wilkins (1989) (69) midieron los movimientos oculares a través de estructuras dotadas de fósforo de larga y de corta persistencia y con una renovación de 60 Hz por término medio. Hay más movimientos correctores sacádicos cuando la pantalla de fósforo tiene corta persistencia que cuando la persistencia es prolongada.
VISIBILIDAD DEL FLICKER
Ocasionalmente, cuando varias pantallas son visibles de cerca, las observadas en visión periférica son percibidas en flicker (esto sucede con frecuencia en los almacenes de ventas de receptores de televisión), pero generalmente las frecuencias de barrido son demasiado elevadas para que el flicker pueda ser percibido. En Estados Unidos 525 líneas de barrido y en la Unión Europea 625 líneas de barrido. Esto puede ser en cierto modo porque estamos adaptados a la dirección arriba-abajo del barrido. Corbet y White (1976) observaron que el flicker de un receptor de televisión era más perceptible si dicho receptor era barrido de abajo a arriba, tanto como en la convencional dirección hacia abajo.
Thomson (1985) amplió sus observaciones, mostrando que este incremento en la perceptibilidad del flicker dependía del número de horas de televisión contempladas en semanas anteriores a la prueba.
PRECISIÓN DE LOS MOVIMIENTOS OCULARES EN RELACIÓN CON LA EJECUCIÓN DE CIERTAS TAREAS
Nosotros podemos absorber la información de una imagen mediante una serie de movimientos sacádicos dirigidos a los puntos de interés, pero la exacta posición de los ojos es usualmente de menos importancia que en la lectura, cuando se necesita realizar una serie de ajustes posicionales en los movimientos oculares. Una de las más importantes diferencias entre el ordenador y el receptor de televisión es que el primero usualmente aporta textos y la disrupción del control de los movimientos sacádicos por la pulsación de luz puede ser de mucho efecto. Como se ha mencionado anteriormente, Kennedy y Murray (1991) presentaron un párrafo seguido de una palabra aislada y solicitaron de los pacientes que informaran acerca de si creían que tal palabra figuraba en párrafo leído. La iluminación intermitente —incluso en las frecuencias superiores a 100 Hz— daba lugar a un incremento en los movimientos sacádicos hasta duplicarlos en los que tienen que leer con cuidadosa atención los fallos de ortografía (linotipistas, correctores).
El incremento era menos acentuado entre los estudiantes que leen rápidamente lo esencial. Esto puede ser un buena razón de por qué la lectura es más lenta y más proclive a los errores en lectura de pruebas en ordenador en comparación con la escritura en papel (Wilkinson y Robinshaw, 1987) (70).
Un texto es potencialmente un espacio de confusión compuesto de carácteres-signos con contornos relativamente muy similares. Los ojos se mueven a través de este conjunto bajo el control de un sistema que utiliza solamente las propiedades globales de la imagen, pero necesita colocar los ojos en determinadas posiciones para hacer posible la mejor lectura (óptima). Si las palabras están poco espaciadas la información global puede ser ambigua, lo cual puede ser el resultado de un incremento en la complejidad del procesamiento neural que incluye el control del movimiento de los ojos.
La tipografía clara y definida requiere un ajuste cuidadoso de los parámetros espaciales para eliminar ambigüedades y las molestias o incomodidades visuales raramente se derivan de tales ajustes como consecuencias de las limitaciones del software y por último de la resolución espacial.
Hay un incremento general en la complejidad del procesamiento neurológico que afecta a la visión cuando se utilizan pantallas de visualización y cuyas consecuencias pueden ser reducción del confort, molestias visuales y cefaleas. Existen diversas informaciones y comunicaciones que relacionan el disconfort visual y el uso de ordenadores, si bien la asociación y dependencia concreta no han sido determinadas en todos los casos con precisión (Howarth y Istance, 1985) (71). Por tanto, persiste la necesidad de comprobar estas posibilidades y de acuerdo con las hipótesis que se exponen, estas molestias son atribuibles a la pulsación de luz y al extremado control de los movimientos oculares.
Wilkins llega a la conclusión de que unas franjas listadas de cierta anchura, espaciadas y con adecuado contraste, pueden inducir a disconfort como en la combinación de variación de textos propio de la labor del usuario de ordenadores (72).
Ya hemos comentado que la invisible pulsación de luz procedente de las lámparas de luz fluorescente puede ser responsable de cefaleas y molestias oculares. En un ordenador, la frecuencia de pulsación es usualmente menor de 100 Hz, cerca de la frecuencia en la que el flicker se hace visible. Las variaciones de luminancia coordinada con el tiempo (modulación) es casi siempre mayor que la que experimenta una típica lámpara fluorescente (halofosfato), correspondiente a la utilización de fósforos de corta persistencia (73).
Puesto que el flicker es lento y tiene una gran modulación, se puede suponer que esto puede incidir a experimentar cefaleas y molestias oculares, especialmente en vista de los pronunciados efectos sobre el control de los movimientos oculares.
Uno de los primeros estudios para identificar la oscilación de luminancia sobre las pantallas como un problema, fue un estudio del campo por Laubli y cols. (1983). Estos autores midieron las oscilaciones de luminancia en los caracteres de la pantalla de un ordenador y encontraron unas relaciones entre la oscilación y el nivel y fluctuación de las quejas. Desgraciadamente es difícil valorar esta publicación dada la escasez de detalles técnicos.
Un trabajo de laboratorio se llevó a cabo comparando un receptor con tubo de rayos catódicos con un ordenador de proyección de red de material espacial equivalente (aproximadamente de una volumetría semejante). El sistema de proyección luminosa continua fue el preferido (Harwood y Foley 1987). En la publicación de Kennedy y Murray (1991) los pacientes que estaban sometidos al máximo deterioro del control motor ocular (correctores, linotipistas) eran los que se quejaban de síntomas procedentes del uso del ordenador.
PREVENCIÓN DE LAS MOLESTIAS E INCOMODIDADES
Cuando se utiliza el terminal visual de un sistema de ordenador en el que la pulsación de luminosidad puede ser importante eliminar otras fuentes de pulsación de luz, tales como las procedentes de la iluminación del local. La pulsación procedente de la iluminación del local puede generar síntomas de malestar muy frecuentemente, y puede, al menos en principio, interferir con la pulsación de la pantalla del ordenador, siendo de diferente frecuencia. En el capítulo de luz e iluminación ya hemos tratado el tema.
La pulsación de luz procedente de la pantalla de un ordenador es más difícil de controlar o tratar. En general, la pantalla de cristal líquido tiene una menor modulación que la de tubo de rayos catódicos pero tiene peor resolución espacial y peor contraste.
La tecnología de la pantalla de cristal líquido está cambiando rápidamente y así se han hecho posibles los sistemas de color. Algunos tienen pantallas de matriz activa para eliminar el flicker. Estos aparatos son relativamente caros y presentan un mercado limitado. Existen otros modelos de aparatos, pero la mayoría presentan una rápida pulsación de luz. En algunas circunstancias lo más fácil es no utilizar aparatos dotados por tubo de rayos catódico. Cuando esto no es posible, la pantalla de fósforo de larga persistencia puede reducir los disruptivos efectos de la pulsación de luz.
Estas pantallas de fósforo no son adecuadas para la exposición de imágenes dinámicas pero pueden ser las correctas y preferibles para exponer material de texto estático. Este tipo de pantallas son construidas en colores verde y ámbar de fósforo y por ciertas razones que expondremos más tarde, las preferibles son las de fósforo de ámbar.
Pantallas de malla frente a la placa del tubo de rayos catódicos reduce la brillantez de la pantalla pero reduce su contraste manteniendo una buena visibilidad. Muchos usuarios encuentran muy útiles tales pantallas, presumiblemente porque los efectos de la pulsación dependen de la brillantez de la luz.
Gafas provistas de cristales de color rosado o rojizo oscuro pueden reducir la pulsación procedente de las lámparas fluorescentes de halofosfato y tiñe de un grato color para cuyo propósito han sido diseñadas. Como anécdota complementaria, estos cristales coloreados también reducen las molestias oculares producidas por los aparatos de tubo de rayos catódicos y es posible que ciertas agresiones de baja frecuencia también puedan ser limitadas por los cristales tintados.
La sensación de falta de confort puede derivarse no sólo de las características de temporalidad sino también de las espaciales del ordenador. El camino o el medio por el que el texto es puesto de manifiesto es criticable por proveer una información no ambigua por un procedimiento (sistema) sacádico.
Es muy importante espaciar el texto adecuadamente y eliminar racimos del texto si no es necesario para la labor de mano. Los problemas de los menús verticales pueden ser más difíciles de modificar que los horizontales, si los ojos son requeridos para moverse horizontalmente, debido al recorte de los contornos verticales durante los movimientos horizontales.
En este capítulo, hemos comprobado cómo los aparatos receptores de televisión provistos de tubos de rayos catódicos y los ordenadores emiten luz intermitente con frecuencias que oscilan entre 25 a más de 100 Hz y que en las frecuencias inferiores a 60 Hz el flicker es capaz de incidir a ciertas molestias oculares, cefaleas e incluso ataques epilépticos en aquellos individuos susceptibles a la agresión fótica.
En las altas frecuencias cuando el flicker es imperceptible puede producirse un disturbio de los movimientos oculares y tales alteraciones motrices pueden jugar un cierto papel en la inducción de molestias oculares, cefaleas, etc.
VARIABLES GENERADORAS DE FATIGA VISUAL
El tratamiento de este problema es sumamente controvertido y su aplicación precisa una seria evaluación psicológica de la diversidad y pluralidad de la subjetividad individual.
Distancia de la pantalla
En un estudio comparativo, realizado sobre una distancia de 100 cm y otra de 50 cm, la fatiga se ha manifestado con mayor evidencia en la distancia más corta (74).
En otro estudio, las distancias estaban comprendidas entre 50 y 75 cm y se obtuvo el mismo resultado en relación con la fatiga.
Este resultado fue también confirmado por Gratton, Piccoli, Zaniboni y Grieco (1990).
Una recomendación adicional se refiere a que el texto documental se sitúe a 50 cm y a que el tamaño de los caracteres gráficos del ordenador sea el doble del propuesto como habitual. Las pruebas experimentales confirmaron esta recomendación y por tanto cuestionaron las distancias propuestas por la Human Factors Society (HFS, 1988) y confirman las aconsejadas por Grandjean (1981).
Color de los caracteres gráficos y del fondo
Matthews y cols. (75) realizaron un detallado análisis con una gama de siete colores sin llegar a conclusiones significativas acerca de la relación entre el color y la fatiga visual.
Aspectos demográficos
La edad es un factor que debe tenerse en cuenta, ya que a partir de los 45 años es preciso compensar la presbicia.
En cuanto a la distribución por sexos, las estadísticas muestran una ligera mayoría de sujetos masculinos afectados por fatiga visual.
Smith y cols. (76) estudiaron una serie de variables demográficas sin encontrar relación con los síntomas subjetivos de fatiga.
Tiempo de uso del ordenador
La investigación de este aspecto del problema ha adoptado dos orientaciones. En la primera se pretendía analizar los efectos del empleo del ordenador durante largo tiempo, es decir, un año o más. En la segunda se trataba de estudiar las consecuencias de un día de trabajo o de una fracción, aproximadamente dos o tres horas.
En la primera se consideraron tres apartados:
1) Sensación de fatiga y capacidad visual reducida.
2) Uso prolongado del ordenador y modificaciones en la función visual.
3) Interacción a largo plazo del uso de ordenador y los síntomas de fatiga.
En el primer apartado, los síntomas visuales prevalecían sobre los adicionales, tales como las cefaleas, pero no experimentaban variaciones importantes a lo largo del tiempo.
Para determinar el efecto del empleo prolongado del ordenador y los posibles cambios en la función visual, se estudió un conjunto de pacientes durante un período de seis meses a un año utilizando un grupo control. No se pudo obtener constancia de modificaciones en la función ni se detectaron variaciones significativas en el carácter ni en la función visual. Los hechos avalaban la opinión de que la fatiga podía ser generada por otros problemas personales y de convivencia.
Un problema más complejo se pone de manifiesto al separar el tiempo de actividad y la calidad y exigencia del trabajo. Las pruebas se planificaron para inducir a la fatiga visual y los resultados pusieron de manifiesto que dos horas era un período aceptable, pero los individuos que mostraban fatiga antes o después de las dos horas mostraban un incremento lineal a lo largo de la sesión de trabajo.
NOTAS
- Wilkins AJ, Darby CE, Stefansson SF, Jeavons PM y Harding GFA: Television epilepsy: the role of pattern. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology 1979; 47: 163-171.
- Wilkins AJ: Photosensitive epilepsy and visual display units. Questions and answers about photosensitive epilepsy. En: Epilepsy in Young People. E. Ross, D. Chadwick & R. Cradford (Eds.). Chichester: John Wiley & Sons Ltd.; 1987; pp. 147-155 y 157-160.
- Binnie CD, Kasteleijn-Nolst Trenité DGA, de Korte R, Wilkins AJ: Visual display units and risk of seizures. The Lancet 1985; 8435.991.
- Matin E, Clymer A y Matin L: Metacontrast and saccadic suppression. Science 1972; 178: 179-182.
- Kennedy A y Murray WS:The effects of flicker on the eyes movement control. Quarterly Journal of Experimental Psychology 1991; 42A: 79-99.
- Neary C y Wilkins AJ: Effects of phosphor persistence on perception and the control of eye movements. Perception 1989; 18: 257-264.
- Wilkinson RT y Robinshawa HM: Proof-reading:VDU and paper text compared for speed, accuracy and fatigue. Behaviour and Information Technology 1987; 6: 125-133.
- Howarth PA y Istance HO: The association between visual disconfort and the use of visual display units. Behaviour and Information Technology 1985; 4: 131-149.
- Wilkins AJ:Disconfort and visual displays. Displays 1985; 101-103.
- Wilkins AJ:Visual display and fluorescent lighting affect movements of the eyes across text. Human Factors Laboratory of IBM. U.K. Report H.F. 104, 1985.
- Jaschinski-Kruza 1988. 1991.
- Matthews ML, Lovasik JV y Mertins K: Visual performance and subjective discomfort in prolonged viewing of chromatic displays. Human Factors 1989; 31(3): 259-271.
- Smith MJ, Cohen BGF, Strammerjohn LW y Happ A:An investigation of health complaints and job stress in video display operations. Human Factors 1981; 23(4): 387-400.