## Analisis Reduksi Intensitas Cahaya Pada Smartphones’ Screen Protector Dan Dampaknya Pada Mata
Bhekti Kumorowati 1) , Masturi 2) , Ian Yulianti 3) , Fuad Ardani Rahman 4)
1,2,3) Prodi Pendidikan Fisika Universitas Negeri Semarang, Bendan Ngisor, Semarang, 50233
4) Prodi Teknika PIP Semarang, Jalan Singosari No.2A, Semarang, Indonesia 50241
1) Email: bhektikumorowati@students.unnes.ac.id
Abstrak. Analisis  reduksi  intensitas  cahaya  yang  melewati  screen  protector  dan  identifikasi  kemampuan  screen protector  sebagai  pelindung  mata  dilakukan  dengan  mengukur  reduksi  intensitas  cahaya  menggunakan  luxmeter, kemudian menetapkan fokus bahasan yang mencakup kemampuan cahaya menembus screen protector dan analisis fisis screen protector sebagai pelindung  mata. Peran sebagai pelindung  mata dikaji  melalui pendekatan peristiwa polarisasi yaitu proses terserapnya sebagian arah getar cahaya. Dihasilkan sebagian arah getar cahaya layar smartphone sebelum masuk  ke  mata  akan  terserap  oleh  screen  protector  sehingga  dapat  memperlambat  terjadinya  degenerasi  makula. Rekomendasi  pemilihan  screen  protector  bergantung  pada  besarnya  koefisien  atenuasi  (koefisien  penyerapan)  yang dimiliki masing-masing screen protector. Koefisien atenuasi terbesar dimiliki oleh screen protector jenis anti spy.
Kata Kunci: Screen Protector, Intensitas Cahaya, Efek Fotolistrik, Degenerasi Makula

## I. PENDAHULUAN
Smartphone sudah menjadi gaya hidup masyarakat  Indonesia  yang  tidak  dapat  dihindari. Survey  yang  dilakukan  Yahoo  pada  tahun  2012 menunjukkan  pengguna  smartphone  terbanyak  di Indonesia yaitu pada usia 15 – 19 tahun (kalangan SMA)  dengan  persentase  47,9%  dari  seluruh kalangan  jenjang  pendidikan  [1].  Selanjutnya berdasarkan  informasi  dari  lembaga  riset  digital Emarketer  memperkirakan  pada  tahun  2019 pengguna smartphone di Indonesia akan meningkat  66%  dari  tahun  2015.  Peningkatan tersebut  menjadikan  Indonesia  sebagai  pengguna smartphone  terbanyak  ketiga  di  kawasan  Asia Pasifik [2].
Hasil  survei  oleh  Brown  pada  tahun  2014 menjelaskan bahwa penggunaan rata-rata smartphone  di  Indonesia  adalah  181  menit  per hari.  Hal  ini  menjadikan  Indonesia  berada  pada posisi  pertama  untuk  penggunaan  smartphone terlama  di  dunia  [3]  sekaligus  posisi  pertama untuk  penderita  kerusakan  mata  akibat  radiasi layar smartphone. Layar  smartphone  akan memancarkan  sinar  biru  yang  dapat  merusak
jaringan penglihatan. Untuk melindungi mata dari radiasi  ini,  diciptakan  kacamata  yang  dilengkapi dengan  lapisan  anti  sinar  biru.  Kacamata  ini bekerja  dengan  memanfaatkan  sifat  polarisasi cahaya.
Polarisasi cahaya merupakan peristiwa terserapnya  arah  getar  cahaya  pada  gelombang transversal  seperti  cahaya  matahari.  Terserapnya arah getar ditandai dengan berkurangnya intensitas cahaya yang melewati suatu medium [4], termasuk plastik dan kaca.
Sementara  itu,  terdapat  accesories  smartphone yang  terbuat  dari  kaca  atau  plastik  untuk melindungi  layar  smartphone  dari  goresan  benda tajam,  yaitu  screen  protector.  Berdasarkan pernyataan  di  atas  bahwa  polarisasi  dapat  terjadi pada  medium  kaca  dan  plastik,  maka  polarisasi dapat  terjadi  pada  screen  protector  sehingga diasumsikan dapat melindungi mata dari kerusakan akibat sinar biru yang dipancarkan layar smartphone.  Oleh  karena  itu,  penelitian  ini bertujuan untuk menganalisis reduksi cahaya yang dipancarkan  layar  smartphone  dan  menyelidiki potensi  screen  protector  dalam  memberikan perlindungan untuk mata.

## II. METODE
Diawali  dengan  mengukur  intensitas  cahaya layar  smartphone  sebelum  dan  setelah  menembus screen protector menggunakan luxmeter kemudian hasil pengukuran dianalisis. Jenis  screen protector dan fungsi pendukungnya ditampilkan pada Tabel 1  sedangkan  layar  smartphone  yang  digunakan adalah  jenis  TFT  capasitive  touchscreen  dengan 16  milyar  warna.  Layar  TFT  (Thin  Film Transistor)  merupakan  jenis  layar  yang  sering digunakan  pada  smartphone  kelas  menengah  ke bawah.  Jenis  layar  ini  menggunakan  teknologi LCD (Liquid Crystal Display) sehingga meningkatkan  kualitas  warna  dan  resolusi  layar smartphone.  Meskipun  demikian,  konsumsi  daya smartphone  yang  menggunakan  layar  ini  cukup besar.
T ABEL 1. J ENIS SCREEN PROTECTOR DAN KARAKTERISTIKNYA No. Jenis Material Karakteristik 1 Transparent Glass Plastik Melindungi layar dari goresan ringan dan paling jernih diantara jenis lainnya (layar tidak terlihat gelap) 2 Anti Glare Plastik Seperti Transparent Glass, mengurangi/ meminimalisir sentuhan minyak dari jari atau benda lainnya (anti minyak), anti silau ketika menggunakan smartphone yang langsung terpapar sinar matahari 3 Anti Spy Plastik Menjaga privasi pengguna karena isi smartphone hanya terlihat dari arah tegak lurus bidang layar, layar terlihat lebih gelap, lebih tebal sehingga mengurangi kesensitifan pada smartphone jenis layar sentuh 4 Mirror Glass Plastik Berperan seperti cermin ketika layar smartphone mati karena dilengkapi dengan lapisan konduktor, layar terlihat lebih gelap 5 Tempered Glass Kaca Paling baik dalam melindungi layar smartphone dari goresan, layar terlihat jelas dan lebih tajam. Merupakan jenis screen protector dengan harga paling mahal.
Percobaan  ini  dilakukan  dalam  kondisi  gelap agar  intensitas  yang  terukur  luxmeter  mendekati intensitas  sebenarnya.  Luxmeter  digunakan  untuk mengukur  Iluminasi  sumber  cahaya  dari  sumber cahaya.  Iluminasi  merupakan  besaran  intensitas
penerangan  dari  cahaya  yang  mengenai  suatu permukaan  dengan  satuan  lux  atau  lumen/m2 dengan simbol 𝐸 𝑝 .
𝐸 𝑝 = 𝐼 𝑟 2 (1)
Keterangan:
𝐸 𝑝 =  Intensitas Penerangan (Lux)
𝐼 =  Intensitas  Cahaya  (Lumen  atau  Candela/ Steradian)
𝑟 =  Jarak sumber cahaya dari titik pengamatan (m2)
Persamaan  (1)  menunjukkan  bahwa  intensitas penerangan  sebanding  dengan  intensitas  cahaya dan  berbanding  terbalik  dengan  kuadrat  jarak sumber cahaya dari titik pengamatan. Pengukuran besarnya iluminasi berjarak sangat dekat (mendekati  nol),  maka  kuadrat  jarak  ini  bernilai sangat  kecil.  Oleh  karena  itu,  dapat  dilakukan pendekatan bahwa besarnya intensitas penerangan yang  terukur  oleh  luxmeter  diasumsikan  sebagai intensitas cahaya.
Persentase  reduksi  dihitung  untuk  mengetahui terdapat  pengurangan  atau  penambahan  intensitas cahaya  setelah  menembus  screen  protector  yang dihitung  dengan  persamaan  (2). 𝐼 𝑖 adalah intensitas  cahaya  sebelum  melewati  screen protector  dan 𝐼 𝑓 adalah  intensitas  cahaya  setelah melewati screen protector.
𝑅𝑒𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 𝐼𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝐶𝑎ℎ𝑎𝑦𝑎 = 𝐼 𝑓 −𝐼 𝑖 𝐼 𝑖 × 100% (2)
Ketika  cahaya  melewati  screen  protector,  maka sebagian  cahaya  tersebut  akan  berkurang  atau bertambah  sesuai  dengan  persamaan  Lambert- Beer  pada  persamaan  (3)  dengan 𝛼 adalah koefisien atenuasi (koefisien penyerapan).
Koefisien penyerapan ini menunjukkan karakteristik  bahan  menyerap  intensitas  cahaya yang mengenainya.
𝐼 𝑓 = 𝐼 𝑖 𝑒 −𝛼 (3) III. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Hasil  pengukuran  disajikan  pada  Tabel  2. Persentase  reduksi  intensitas  cahaya  dihitung dengan  persamaan  (2)  akan  menghasilkan  nilai negatif.  Tanda  negatif  menunjukkan  terjadi penurunan  intensitas  cahaya  setelah  melewati lensa  kontak.  Misal  data  sampel  A,  hasil
perhitungan  dengan  menggunakan  persamaan  (2) dihasilkan  -7,59%,  artinya  sampel  A  mampu mengurangi  intensitas  cahaya  7,59%.  Pada  Tabel 2,  persentase  reduksi  ditampilkan  nilai  positif untuk  memudahkan  membaca  data.  Peristiwa tersebut  bersesuaian  dengan  peristiwa  polarisasi dimana  intensitas  cahaya  yang  melewati  screen protector akan berkurang.
T ABEL 2 H ASIL P ENGUKURAN I NTENSITAS C AHAYA L AYAR S MARTPHONE Sampe l Jenis Screen Protektor Cahaya Layar Smartphon e (lux) Persentas e Reduksi Koefisien Penyerapa n Ii If A Transparen t Glass 303 280 7,59 0,08 B Anti Glare 286 5,61 0,06 C Anti Spy 69 77,23 1,48 D Mirror Glass 194 35,97 0,45 E Tempered Glass 288 4,95 0,05
Koefisien  penyerapan  secara  berturut-turut  dari yang  terbesar  ke  yang  terkecil  dimiliki  oleh sampel  C,  D,  A,  B,  dan  E.  Sampel  A,  B,  dan  E cenderung bernilai sama, padahal sampel A dan B terbuat  dari  plastik  sedangkan  sampel  E  terbuat dari  kaca.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  besarnya koefisien penyerapan tidak bergantung oleh bahan pembuat  screen  protector.  Sampel  D  memiliki lapisan  konduktor  berwarna  gelap  yang  dapat memantulkan kembali cahaya baik dari layar atau lingkungan. Karena itu, intensitas cahaya ada yang dibiaskan  dan  dipantulkan  sehingga  koefisien penyerapan  sampel  D  cukup  besar  yaitu  0,45. Sampel  C  memiliki  koefisien  terbesar  yaitu  1,48. Sampel  C  memiliki  karakteristik  yang  unik dimana isi smartphone hanya bisa dilihat jelas dari arah  tegak  lurus  bidang  layar  sehingga  sampel  C mampu  menyerap  arah  getar  cahaya  lebih  banyak dan hanya meloloskan arah getar yang tegak lurus dengan layar.
Telah  disebutkan  bahwa  layar  smartphone  akan memancarkan  sinar  biru.  Karakteristik  sinar  biru ditampilkan pada Tabel 3.
T ABEL 3 K ARAKTERISTIK S INAR B IRU Besaran Besar Panjang Gelombang (4,50×10 -7 – 4,95×10 -7 ) m Frekuensi (6,06×10 14 - 6,67×10 14 ) Hz Energi (4,00×10 -19 – 4,40×10 -19 ) J
Energi  yang  dihasilkan  sinar  biru  sangat berpotensi  menyebabkan  degenerasi  makula. Penderita  degenerasi  makula  akan  mengalami gangguan  pada  penglihatan  sentralnya  karena  sel pada  makulanya  sudah  rusak  akibat  paparan  sinar biru  [5].  Jika  dikaitkan  dengan  fisika  kuantum, degenerasi makula dapat dianalogikan dengan efek fotolistrik.
Efek  fotolistrik  adalah  gejala  terlepasnya elektron  pada  logam  akibat  disinari  cahaya  atau gelombang  elektromagnetik  pada  umumnya  [6]. Beberapa kesimpulan dari percobaan efek fotolistrik  yaitu  penyebab  elektron  terlepas  dari logam  adalah  panjang  gelombang  cahaya  yang menumbuk  logam  dengan  nilai  tertentu  (harus lebih  kecil  dari  panjang  gelombang  ambang), intensitas  cahaya  hanya  akan  meningkatkan jumlah  fotoelektron,  yaitu  elektron  yang  terlepas dari  logam  [6].  Sumber  cahaya  dengan  frekuensi sama dan intensitas berbeda, fotoelektron dihasilkan  lebih  banyak  oleh  sumber  cahaya dengan  intensitas  yang  lebih  kuat  [7].  Intensitas cahaya  diartikan  sebagai  energi  tiap  foton dikalikan cacah foton yang menembus satu satuan luas permukaan secara tegak lurus tiap satu satuan waktu. Dengan demikian, besar kecilnya intensitas cahaya  menunjukkan  besar  kecilnya  cacah  foton yang mengenai logam.
Frekuensi  merupakan  besaran  yang  berbanding terbalik  dengan  panjang  gelombang (𝑓 = 𝑐 𝜆 ) ;  ƒ adalah  frekuensi  cahaya  (Hz),  c  adalah  kecepatan cahaya (3×108) m/s, λ adalah panjang gelombang (m),  maka  dapat  dikatakan  bahwa  terlepasnya logam  pada  efek  fotolistrik  diakibatkan  oleh cahaya  dengan  panjang  gelombang  tertentu.  Jadi, jika  logam  ditumbuk  dengan  cahaya  yang memiliki  panjang  gelombang  lebih  dari  panjang gelombang  ambang,  maka  elektron  pada  logam tidak  akan  terlepas  dan  sebesar  apapun  intensitas cahaya yang dihasilkan oleh cahaya tersebut tidak
akan  meningkatkan  jumlah  elektron  karena  tidak ada elektron yang dilepaskan.
Kesesuaian analogi dijelaskan dengan memisalkan makula mata sebagai logam dan sinar biru  sebagai  sumber  cahaya  yang  mengenai  mata atau  logam.  Berdasarkan  kesimpulan  percobaan efek fotolistrik, maka tidak semua jenis sinar dapat menyebabkan  kerusakan  makula,  hanya  sinar dengan  panjang  gelombang  atau  frekuensi  atau energi tertentu yang dapat menyebabkan kerusakan  makula.  Dalam  kasus  ini,  sinar  biru merupakan sinar dengan energi  yang cukup untuk merusak makula. Sedangkan peningkatan intensitas  sinar  biru  hanya  akan  mempercepat terjadinya  degenerasi  makula.  Makula  adalah bagian  dari  retina  yang  berfungsi  sebagai penglihatan  tengah,  penderita  degenerasi  makula akan  mengalami  gangguan  pada  penglihatan sentralnya karena sel pada makulanya sudah rusak akibat  paparan  sinar  sinar  biru.  Oleh  karena  itu, penggunaan screen protector pada layar smartphone  tidak  mampu  mencegah  degenerasi makula,  tetapi  mampu  memperlambat  terjadinya degenerasi makula.
Berikut  disajikan  Tabel  4  untuk  memberikan rekomendasi pemilihan screen protector. Peringkat yang  sama  menunjukkan  tidak  ada  perbedaan performa yang signifikan.
T ABEL 4
P EMERINGKATAN P ERFORMA S CREEN P ROTECTOR

## Jenis
Screen Protector Ketajama n Layar Sensitifita s Sentuhan Ketahana n terhadap Goresan Daya Reduksi Intensita s Cahaya Transparen t Glass 2 1 3 3 Anti Glare 2 1 3 3 Anti Spy 4 2 2 1 Mirror Glass 3 1 3 2 Tempered Glass 1 1 1 3

## IV. K ESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian,  terjadi  reduksi intensitas  cahaya  jika  cahaya  melewati  screen protector. Penambahan screen protector pada layar smartphone dapat memperlambat terjadinya degenerasi makula.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Perdanam  Jaka.  2012.  41  Juta  Masyarakat  Indonesia  Miliki Smartphone, 95%-nya Digunakan di Rumah. [Online].
Available:http://www.the-marketeers.com/archives/41-juta- masyarakat-indonesia-miliki-smartphone-95nya-digunakan-di- rumah.html#.U01llOJ3v4s. [Accessed:15-Apr-2014].
[2] 2015  Global  Media  Intelligence  Report  Executive  Summary. https://www.emarketer.com/public_media/docs/GMI-2015- ExecutiveSummary.pdf
[3] Rizal,  Herr  Fahrur.  2014.  Technisia.  http://id.technisia.com/orang- indonesia-menggunakan-smartphone-189-menit-tiap-harinya-untuk  - apa-saja/
[4] Surya,  Yohannes.  Sunglasses  kesehatan  mata.  Online.  Tersedia  di yohanessurya.com/download/penulis/Teknologi_35.pdf
[5] R.I.  &  D.K.  http://www.optikmelawai.com/kesehatan-mata/efek- sinar-biru-bagi-kesehatan-mata.html
[6] Sutopo.  Pengantar  Fisika  Kuantum.  Malang,  Jurusan  Fisika Universitas Negeri Malang (2003), p. 35-54.
[7] Agus Purwanto. Fisika Kuantum. Yogyakarta: Gavamedia (2005), p. 13.