1. Efecto fotobiolóxico
Para discutir o tema da seguridade fotobiolóxica, o primeiro paso é aclarar os efectos fotobiolóxicos. Diferentes estudosos teñen diferentes definicións da connotación dos efectos fotobiolóxicos, que poden referirse a varias interaccións entre a luz e os organismos vivos. Neste artigo, só comentamos as reaccións fisiolóxicas do corpo humano causadas pola luz.
O impacto dos efectos fotobiolóxicos no corpo humano é multifacético. Segundo os diferentes mecanismos e resultados dos efectos fotobiolóxicos, pódense dividir grosso modo en tres categorías: efectos visuais da luz, efectos non visuais da luz e efectos da radiación da luz.
O efecto visual da luz refírese ao efecto da luz sobre a visión, que é o efecto máis fundamental da luz. A saúde visual é o requisito máis fundamental para a iluminación. Os factores que afectan os efectos visuais da luz inclúen o brillo, a distribución espacial, a reprodución da cor, o brillo, as características da cor, as características do parpadeo, etc., que poden causar fatiga ocular, visión borrosa e diminución da eficiencia nas tarefas relacionadas coa visión.
Os efectos non visuais da luz refírense ás reaccións fisiolóxicas e psicolóxicas do corpo humano causadas pola luz, que están relacionadas coa eficiencia laboral das persoas, a sensación de seguridade, o confort, a saúde fisiolóxica e emocional. A investigación sobre os efectos non visuais da luz comezou relativamente tarde, pero desenvolveuse rapidamente. No sistema de avaliación da calidade da iluminación actual, os efectos non visuais da luz convertéronse nun factor importante que non se pode ignorar.
O efecto da radiación da luz refírese ao dano causado aos tecidos humanos polos efectos das diferentes lonxitudes de onda da radiación luminosa sobre a pel, a córnea, o cristalino, a retina e outras partes do corpo. O efecto da radiación da luz pódese dividir en dúas categorías segundo o seu mecanismo de acción: danos fotoquímicos e danos pola radiación térmica. En concreto, inclúe varios perigos, como os perigos químicos UV derivados das fontes de luz, os perigos da luz azul da retina e os perigos térmicos da pel.
O corpo humano pode, en certa medida, resistir ou reparar os efectos destas lesións, pero cando o efecto da radiación luminosa alcanza un certo límite, a capacidade de auto-reparación do corpo é insuficiente para reparar estas lesións e o dano acumularase, o que provocará efectos irreversibles como como perda de visión, lesións da retina, danos na pel, etc.
En xeral, existen interaccións multifactoriales complexas e mecanismos de retroalimentación positiva e negativa entre a saúde humana e o ambiente luminoso. Os efectos da luz sobre os organismos, especialmente no corpo humano, están relacionados con diversos factores como a lonxitude de onda, a intensidade, as condicións de funcionamento e o estado do organismo.
O obxectivo do estudo dos efectos da fotobioloxía é explorar os factores relacionados entre os resultados da fotobioloxía e o ambiente luminoso e o estado biolóxico, identificar os factores de risco que poden prexudicar a saúde e os aspectos favorables que se poden aplicar, buscar beneficios e evitar danos, e posibilitar a integración profunda da óptica e as ciencias da vida.

2. Fotobioseguridade
O concepto de fotobioseguridade pódese entender de dúas formas: estreita e ampla. Definida de forma restrinxida, a "fotobioseguridade" refírese aos problemas de seguridade causados ​​polos efectos da radiación da luz, mentres que, de forma ampla, a "fotobioseguridade" refírese aos problemas de seguridade causados ​​pola radiación luminosa na saúde humana, incluídos os efectos visuais da luz e os efectos non visuais da luz. , e os efectos da radiación da luz.
No sistema de investigación existente de fotobioseguridade, o obxecto de investigación da fotobioseguridade son os dispositivos de iluminación ou visualización, e o obxectivo da fotobioseguridade son órganos como os ollos ou a pel do corpo humano, que se manifestan como cambios nos parámetros fisiolóxicos como a temperatura corporal e o diámetro da pupila. . A investigación sobre a fotobioseguridade céntrase principalmente en tres grandes direccións: medición e avaliación da radiación de fotobioseguridade xerada polas fontes de luz, relación cuantitativa entre a fotoradiación e a resposta humana e as limitacións e métodos de protección para a radiación de fotobioseguridade.
A radiación luminosa xerada polas diferentes fontes de luz varía en intensidade, distribución espacial e espectro. Co desenvolvemento de materiais de iluminación e tecnoloxía de iluminación intelixente, novas fontes de luz intelixentes como fontes de luz LED, fontes de luz OLED e fontes de luz láser aplicaranse gradualmente en escenarios domésticos, comerciais, médicos, de oficina ou de iluminación especial. En comparación coas fontes de luz tradicionais, as novas fontes de luz intelixente teñen unha enerxía de radiación máis forte e unha maior especificidade espectral. Polo tanto, unha das direccións de vangarda na investigación da seguridade fotobiolóxica é o estudo de métodos de medición ou avaliación para a seguridade fotobiolóxica de novas fontes de luz, como o estudo da seguridade biolóxica dos faros láser de automóbiles e o sistema de avaliación da saúde e confort humano. de produtos de iluminación de semicondutores.
Tamén varían as reaccións fisiolóxicas provocadas por diferentes lonxitudes de onda da radiación luminosa que actúan sobre distintos órganos ou tecidos humanos. Como o corpo humano é un sistema complexo, describir cuantitativamente a relación entre a radiación luminosa e a resposta humana tamén é unha das direccións de vangarda na investigación da fotobioseguridade, como o impacto e a aplicación da luz sobre os ritmos fisiolóxicos humanos e o problema da luz. dose de intensidade desencadeando efectos non visuais.
O obxectivo da investigación sobre a seguridade fotobiolóxica é evitar o dano causado pola exposición humana á radiación luminosa. Polo tanto, en base aos resultados da investigación sobre a seguridade fotobiolóxica e os efectos fotobiolóxicos das fontes de luz, propóñense os estándares de iluminación e os métodos de protección correspondentes e propóñense esquemas de deseño de produtos de iluminación seguros e saudables, que tamén é unha das direccións de vangarda da fotografía. investigación de seguridade biolóxica, como o deseño de sistemas de iluminación sanitaria para grandes naves espaciais tripuladas, investigación sobre iluminación sanitaria e sistemas de visualización e investigación sobre a tecnoloxía de aplicación de películas protectoras contra a luz azul para a saúde e a seguridade da luz.

3. Bandas e mecanismos de fotobioseguridade
O rango de bandas de radiación luminosa implicadas na seguridade fotobiolóxica inclúe principalmente ondas electromagnéticas que van de 200 nm a 3000 nm. Segundo a clasificación da lonxitude de onda, a radiación óptica pódese dividir principalmente en radiación ultravioleta, radiación de luz visible e radiación infravermella. Os efectos fisiolóxicos producidos pola radiación electromagnética de diferentes lonxitudes de onda non son totalmente iguais.
A radiación ultravioleta refírese á radiación electromagnética cunha lonxitude de onda de 100 nm-400 nm. O ollo humano non pode percibir a presenza de radiación ultravioleta, pero a radiación ultravioleta ten un impacto significativo na fisioloxía humana. Cando a radiación ultravioleta se aplica á pel, pode causar vasodilatación, o que provoca vermelhidão. A exposición prolongada pode causar sequedad, perda de elasticidade e envellecemento da pel. Cando a radiación ultravioleta se aplica aos ollos, pode causar queratite, conxuntivite, cataratas, etc., causando danos nos ollos.
A radiación de luz visible normalmente refírese a ondas electromagnéticas con lonxitudes de onda que varían de 380 a 780 nm. Os efectos fisiolóxicos da luz visible no corpo humano inclúen principalmente queimaduras na pel, eritema e danos oculares como lesións térmicas e retinite causada pola luz solar. Especialmente a luz azul de alta enerxía que varía de 400 nm a 500 nm pode causar danos fotoquímicos na retina e acelerar a oxidación das células da zona macular. Polo tanto, en xeral crese que a luz azul é a luz visible máis prexudicial.