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照明和显示产品中的LED蓝光危害常被妖魔化,是否能用检测数据来为它正名?

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-11-27  来源:中国智慧照明网  浏览次数:1198
核心提示:蓝光波长是LED灯光中不可或缺的光色波长,但蓝光辐射危害总是被一提再提,甚至被妖魔化,是否可以从检测数据的角度为它正名? 严格上说,蓝光不能算是伤害,如果没有蓝光,人眼视觉对于色彩的辨识能力会下降,产生色差困扰。蓝光本身就是三原色光源之一,缺少蓝光的话,光源的白平衡会出现失衡现象。
 蓝光波长是LED灯光中不可或缺的光色波长,但蓝光辐射危害总是被一提再提,甚至被妖魔化,是否可以从检测数据的角度为它正名?
 
     严格上说,蓝光不能算是伤害,如果没有蓝光,人眼视觉对于色彩的辨识能力会下降,产生色差困扰。蓝光本身就是三原色光源之一,缺少蓝光的话,光源的白平衡会出现失衡现象。
 
蓝光伤害主要来自于蓝光光谱「波长短」、「能量高」这两大因素,再综合蓝光「光辐射功率剂量大小」及「照射眼部时间的长短」,根据这四组参数,国际电工委员会IEC,Unternational Electrotechnical Commison) 以光的生物性伤害(IEC 62471)为基础衍生出蓝光伤害定义(IEC TR 62778),并导出以下三个评估蓝光伤害的重要参数: 
 
1、Eb:蓝光伤害辐照功率密度值。

2、Kb,v: 评估视觉明暗(PhotopicFucncition)与蓝光伤害辐照功率密度值的光谱占比关系。

3、RG: 蓝光伤害照射的时间风险等级。
 
以Eb的强度值为基础,Eb越高时,所允许的照射安全时间越短;以照射的时间长短作为风险指数(RG,Risk Group),判定蓝光伤害的大小。 
蓝光伤害照射的时间风险等级--中国智慧照明网
      基本上所有的关于蓝光伤害的评估参数都与蓝光伤害的辐射功率密度值(blue light weighted irradiance; Eb)有一定关系,这方面都是属于光谱辐射光源的定量测试(Spectra Radiometry)。这一特性是以风险系数(Risk Index)为参照,主要是将风险的因素归纳到「蓝光辐射单位功率密度大小」及「受照射的时间」两组参数的相乘结果,从而决定蓝光的RG (Risk Group)值。这种风险规划有两个因素: 
 
A.当该光源的蓝光辐射功率密度偏低时,提醒使用该照明时间安全范围是多少以内,减少因为过低的蓝光辐射功率密度而疏忽使用时间过长所造成的危害。 
 
B.以可受照射的安全时间长短做为风险高低的评量方式;对于伤害的风险可分为RG0~RG3 共四个风险等级状况。 
 
(完全零风险是的RG0,其受该光测试光源的照射下可以超过10000 Sec以上。其它各风险状况可依其IEC TR62778 所规定的风险群组等级内的安全照射时间判定该测试的灯光要如何使用。) 
 
例如:上图内所测试的室内光源其Eb的强度是0.06682,将该Eb导入各风险等级「最大临界对照时间(Tmax)」判定该室内光源的蓝光伤害的等级是Low,其安全的时间范围是>100~10000 Sec内,所以相关的安全等级归属为RG1的风险等级。 
 
有关蓝光伤害风险等级(RG)与我们在生活的使用上有着直接的关系,透过安全时间的长短所归纳的风险等级,有以下建议: 
 
RG0(豁免组)-无光生物危害之危险,在视网膜曝光时间超过10,000秒以上,无标识之必要。 
 
RG1-不宜长时间直视灯源,最多为100~10,000秒,无标识之必要。
 
RG2 -不宜直视灯源,最多为0.25~100秒,必须标识注意警语。
 
RG3 -即使短暂直视灯源(<0.25秒)也是危险的,必须标识警告警语。
 
呈现以上风险指数,用以判定蓝光伤害的大小的仪器是MK350S Premium手持式分光光谱计。这是一款全功能光谱仪,它遵了IEC TR 62778的定义,可以针对不同光源的光谱或色温差异来判定灯种差异值(KBv),协助用户快速找出有蓝光伤害风险的灯具。 
 
 
从上述图示可得知,光谱分布决定KBv的变化,如卤钨灯光谱(Halogen Spectrum)的KBv是0.00027,D65标准日光光谱(D65,Daylight Spectrum)的KBv值高达0.00099。由这样参数的高低变化可以看出不同灯具潜在的蓝光伤害。同理可证,在相同的照度条件提供下,D65标准日光的蓝光伤害辐照功率密度值(EB),一定会高过卤钨灯的蓝光伤害辐照功率密度值(EB)。 
 
KBv的判定也可以采用色温作为比较基础。从上图来看:大部分低色温的灯具KBv偏低;反之,若是高色温的灯具,KBv都会偏高。以这种分布情况:在高色温的灯光中,蓝光短波长的光谱占比较高,所以与蓝光危害加权函数有高度的光谱占比,自然KBv参数就会提升。 
 
因此,在同样的照度条件下,高色温的灯具蓝光伤害辐照功率密度也会比较高。 
 
以上说明解释蓝光伤害的各项参数,我们这在重新整理一下相关定义: 
 
蓝光危害加权函数 B(λ)
 
光源光谱辐射功率 E(λ)
 
蓝光伤害辐照功率密度 (EB)
 
蓝光伤害定量分析 (KBv) = EB / Y ( Lux)
 
蓝光伤害风险组别 (RG)
 
随着3C产品越来越普及,长时间使用下,也会加速使用者出现眼疾问题,如早发性白内障、黄斑部病变等。仿间有许多「抗蓝光伤害」商品,来提醒消费者预防甚于治疗的概念。但如何有效检「抗蓝光』效果是否夸大其实均有待验证。 
 
参考下图一个有效方便的检测,可搭配MK350S Premium 的Transmit-光源波段穿透模式取得抗蓝光值,透过一个宽频谱的白光光谱作为穿透用的背景光源,能有效测试蓝光伤害波段的辐射穿透比例。若是在B(λ)的光谱波段穿透比例越高,也代表其蓝光伤害的防护效果越差。 
 
 
除了可以采用Transmi-光源波段穿透模式外,也可采用以上各项检测蓝光伤害的测试参数。与上述Transmit-光源波段穿透模式相同,采用一个宽频谱的白光光谱作为背景光源,在测试光源的条件下;先做测试,再加上蓝光防护的样品测试一次。将两次的测试比对,透过Eb及KBv参数变化,就可以作为该蓝光伤害防护效果参考数据。 
 
以上如果比较费脑细胞,没关系,我们直接看以下两段可以帮助大家更好理解: 
 
可以让老百姓放心的一点是,如果灯具上没有贴防蓝光标识警告,就可以放心使用;如果贴有防蓝光标识警告,按照标识的提示使用即可。另外,由于蓝光检测设备在3C产品的出厂检测中广泛使用,我们没有必要为此过分担忧,只要不长时间使用电子产品,不无聊到用眼睛直视光源,保持健康的用眼习惯,就不会有大碍。 
 
只是,当下蓝光危害时常被妖魔化,充斥着大量危言耸听的蓝光危害言论,如何才能让使用者放心?——用数据来说话。以上这种直观有效的检测方式,完全用客观数据来表明蓝光含量,个人极力推荐灯具制造商、LCD & OLED显示屏、验光配镜师、眼科专家等使用。
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