1. Фотабіялагічны эфект
Каб абмеркаваць пытанне фотабіялагічнай бяспекі, першым крокам з'яўляецца высвятленне фотабіялагічных эфектаў. Розныя навукоўцы па-рознаму вызначаюць значэнне фотабіялагічных эфектаў, якія могуць адносіцца да розных узаемадзеянняў паміж святлом і жывымі арганізмамі. У гэтым артыкуле мы разглядаем толькі фізіялагічныя рэакцыі чалавечага арганізма, выкліканыя святлом.
Ўздзеянне фотобиологических эфектаў на арганізм чалавека шматгранна. У адпаведнасці з рознымі механізмамі і вынікамі фотабіялагічных эфектаў іх можна ўмоўна падзяліць на тры катэгорыі: візуальныя эфекты святла, невізуальныя эфекты святла і радыяцыйныя эфекты святла.
Візуальны эфект святла адносіцца да ўздзеяння святла на зрок, які з'яўляецца найбольш фундаментальным эфектам святла. Здароўе зроку - самае фундаментальнае патрабаванне да асвятлення. Фактары, якія ўплываюць на візуальныя эфекты святла, ўключаюць яркасць, прасторавае размеркаванне, колераперадачу, блікі, характарыстыкі колеру, характарыстыкі мігацення і г.д., якія могуць выклікаць стомленасць вачэй, затуманенасць гледжання і зніжэнне эфектыўнасці выканання задач, звязаных са зрокам
Невізуальныя эфекты святла адносяцца да фізіялагічных і псіхалагічных рэакцый чалавечага цела, выкліканых святлом, якія звязаны з працаздольнасцю людзей, пачуццём бяспекі, камфорту, фізіялагічным і эмацыйным здароўем. Даследаванне невізуальных эфектаў святла пачалося адносна позна, але хутка развівалася. У сучаснай сістэме ацэнкі якасці асвятлення невізуальныя эфекты святла сталі важным фактарам, які нельга ігнараваць.
Пад радыяцыйным дзеяннем святла разумеецца пашкоджанне тканак чалавека ў выніку ўздзеяння светлавога выпраменьвання розных даўжынь хваль на скуру, рагавіцу, крышталік, сятчатку і іншыя часткі цела. Радыяцыйнае ўздзеянне святла можна падзяліць на дзве катэгорыі па механізме дзеяння: фотахімічнае пашкоджанне і пашкоджанне цеплавым выпраменьваннем. У прыватнасці, гэта ўключае ў сябе розныя небяспекі, такія як УФ хімічнае выпраменьванне ад крыніц святла, небяспека сіняга святла сятчаткі вока і цеплавая небяспека скуры.
Чалавечае цела можа ў некаторай ступені супраціўляцца або аднаўляць наступствы гэтых пашкоджанняў, але калі эфект светлавога выпраменьвання дасягае пэўнай мяжы, здольнасць арганізма да самааднаўлення становіцца недастатковай, і пашкоджанні будуць назапашвацца, што прыводзіць да незваротных наступстваў, такіх як як страта гледжання, паразы сятчаткі, пашкоджанні скуры і г.д.
Увогуле, паміж здароўем чалавека і асветленым асяроддзем існуюць складаныя шматфактарныя ўзаемадзеянні і механізмы станоўчай і адмоўнай зваротнай сувязі. Уздзеянне святла на арганізмы, асабліва на арганізм чалавека, звязана з рознымі фактарамі, такімі як даўжыня хвалі, інтэнсіўнасць, умовы працы і стан арганізма.
Мэта вывучэння эфектаў фотабіялогіі - вывучыць звязаныя фактары паміж вынікамі фотабіялогіі і асветленым асяроддзем і біялагічным станам, вызначыць фактары рызыкі, якія могуць нанесці шкоду здароўю, і спрыяльныя аспекты, якія можна прымяніць, шукаць карысць і пазбягаць шкоды, і ўключыць глыбокую інтэграцыю оптыкі і навук аб жыцці.

2. Фотабіябяспечнасць
Паняцце фотабіябяспечнасці можна разумець двума спосабамі: вузкім і шырокім. У вузкім вызначэнні «фотабіябяспека» адносіцца да праблем бяспекі, выкліканых радыяцыйным уздзеяннем святла, у той час як у шырокім вызначэнні «фотабіябяспека» адносіцца да праблем бяспекі, выкліканых светлавым выпраменьваннем для здароўя чалавека, уключаючы візуальныя эфекты святла, невізуальныя эфекты святла , і радыяцыйнае ўздзеянне святла.
У існуючай сістэме даследаванняў фотабіябяспекі аб'ектам даследавання фотабіябяспекі з'яўляюцца прылады асвятлення або дысплея, а мэтай фотабіябяспекі з'яўляюцца такія органы, як вочы ці скура чалавечага цела, што выяўляецца ў выглядзе змяненняў фізіялагічных параметраў, такіх як тэмпература цела і дыяметр зрэнкі. . Даследаванне фотабіябяспечнасці ў асноўным сканцэнтравана на трох асноўных кірунках: вымярэнне і ацэнка выпраменьвання фотабіябяспечнасці, якое ствараецца крыніцамі святла, колькасная сувязь паміж фотавыпраменьваннем і рэакцыяй чалавека, а таксама абмежаванні і метады абароны ад выпраменьвання фотабіябяспечнасці.
Светлавое выпраменьванне, якое ствараецца рознымі крыніцамі святла, адрозніваецца інтэнсіўнасцю, прасторавым размеркаваннем і спектрам. З развіццём асвятляльных матэрыялаў і інтэлектуальных тэхналогій асвятлення новыя інтэлектуальныя крыніцы святла, такія як святлодыёдныя крыніцы святла, OLED-крыніцы святла і лазерныя крыніцы святла, будуць паступова прымяняцца ў хатнім, камерцыйным, медыцынскім, офісным або спецыяльным асвятленні. У параўнанні з традыцыйнымі крыніцамі святла, новыя інтэлектуальныя крыніцы святла маюць больш моцную энергію выпраменьвання і больш высокую спектральную спецыфічнасць. Такім чынам, адным з перадавых напрамкаў у даследаванні фотабіялагічнай бяспекі з'яўляецца вывучэнне метадаў вымярэння або ацэнкі фотабіялагічнай бяспекі новых крыніц святла, такіх як даследаванне біялагічнай бяспекі аўтамабільных лазерных фар і сістэмы ацэнкі здароўя і камфорту чалавека. паўправадніковых асвятляльных вырабаў.
Фізіялагічныя рэакцыі, выкліканыя рознай даўжынёй хвалі светлавога выпраменьвання, якое дзейнічае на розныя органы або тканіны чалавека, таксама адрозніваюцца. Паколькі чалавечы арганізм з'яўляецца складанай сістэмай, колькаснае апісанне ўзаемасувязі паміж светлавым выпраменьваннем і рэакцыяй чалавека таксама з'яўляецца адным з перадавых напрамкаў у даследаваннях фотабіябяспечнасці, такіх як уплыў і прымяненне святла на фізіялагічныя рытмы чалавека, а таксама праблема святла доза інтэнсіўнасці выклікае невізуальныя эфекты.
Мэтай правядзення даследаванняў фотабіялагічнай бяспекі з'яўляецца пазбяганне шкоды, прычыненай уздзеяннем на чалавека светлавога выпраменьвання. Такім чынам, на падставе вынікаў даследаванняў біялагічнай бяспекі фота і фотабіялагічных эфектаў крыніц святла прапанаваны адпаведныя стандарты асвятлення і метады абароны, а таксама прапанаваны схемы канструкцыі бяспечных і здаровых асвятляльных вырабаў, што таксама з'яўляецца адным з перадавых напрамкаў фота. даследаванні па біялагічнай бяспецы, такія як распрацоўка сістэм медыцынскага асвятлення для вялікіх пілатуемых касмічных караблёў, даследаванне сістэм медыцынскага асвятлення і адлюстравання, а таксама даследаванне тэхналогіі прымянення ахоўных плёнак для сіняга святла для аховы здароўя і святлавой бяспекі.

3. Фотабіяахоўныя стужкі і механізмы
Дыяпазон палос светлавога выпраменьвання, звязаных з фотабіялагічнай бяспекай, у асноўным уключае электрамагнітныя хвалі ў дыяпазоне ад 200 нм да 3000 нм. У адпаведнасці з класіфікацыяй даўжыні хвалі аптычнае выпраменьванне можна ў асноўным падзяліць на ультрафіялетавае выпраменьванне, выпраменьванне бачнага святла і інфрачырвонае выпраменьванне. Фізіялагічныя эфекты, выкліканыя электрамагнітным выпраменьваннем розных даўжынь хваль, не зусім аднолькавыя.
Ультрафіялетавае выпраменьванне адносіцца да электрамагнітнага выпраменьвання з даўжынёй хвалі 100-400 нм. Чалавечае вока не можа ўспрымаць прысутнасць ультрафіялетавага выпраменьвання, але ультрафіялетавае выпраменьванне аказвае істотны ўплыў на фізіялогію чалавека. Ультрафіялетавае выпраменьванне на скуру можа выклікаць пашырэнне сасудаў, што прывядзе да пачырванення. Доўгі ўздзеянне можа выклікаць сухасць, страту эластычнасці і старэнне скуры. Ультрафіялетавае выпраменьванне можа выклікаць кератыт, кан'юктывіт, катаракту і г.д., што прывядзе да пашкоджання вачэй.
Выпраменьванне бачнага святла звычайна адносіцца да электрамагнітных хваль з даўжынямі хваль ад 380-780 нм. Фізіялагічны эфект бачнага святла на арганізм чалавека ў асноўным уключае апёкі скуры, эрітему і пашкоджанні вачэй, такія як тэрмічнае пашкоджанне і запаленне сятчаткі, выкліканыя сонечным святлом. Сіняе святло высокай энергіі ў дыяпазоне ад 400 нм да 500 нм можа выклікаць фотахімічнае пашкоджанне сятчаткі і паскорыць акісленне клетак у вобласці жоўтай плямы. Такім чынам, звычайна лічыцца, што сіняе святло з'яўляецца самым шкодным бачным святлом.