1. Fotobiološki efekat
Da bi se raspravljalo o pitanju fotobiološke sigurnosti, prvi korak je razjašnjavanje fotobioloških efekata. Različiti naučnici imaju različite definicije konotacije fotobioloških efekata, koji se mogu odnositi na različite interakcije između svjetlosti i živih organizama. U ovom članku razmatramo samo fiziološke reakcije ljudskog tijela uzrokovane svjetlom.
Uticaj fotobioloških efekata na ljudski organizam je višestruk. Prema različitim mehanizmima i rezultatima fotobioloških efekata, oni se mogu grubo podeliti u tri kategorije: vizuelni efekti svetlosti, nevizuelni efekti svetlosti i efekti zračenja svetlosti.
Vizuelni efekat svetlosti odnosi se na efekat svetlosti na vid, što je najosnovniji efekat svetlosti. Vizuelno zdravlje je najosnovniji uslov za osvetljenje. Faktori koji utječu na vizualne efekte svjetlosti uključuju svjetlinu, prostornu distribuciju, prikazivanje boja, odsjaj, karakteristike boja, karakteristike treperenja, itd., što može uzrokovati zamor očiju, zamagljen vid i smanjenu efikasnost u zadacima vezanim za vid
Nevizuelni efekti svjetlosti odnose se na fiziološke i psihičke reakcije ljudskog tijela uzrokovane svjetlom, a koje se odnose na radnu efikasnost ljudi, osjećaj sigurnosti, udobnosti, fiziološko i emocionalno zdravlje. Istraživanje nevizuelnih efekata svjetlosti počelo je relativno kasno, ali se brzo razvijalo. U današnjem sistemu vrednovanja kvaliteta osvetljenja, nevizuelni efekti svetlosti postali su važan faktor koji se ne može zanemariti.
Radijacijski efekat svjetlosti odnosi se na oštećenja koja nastaju ljudskim tkivima djelovanjem svjetlosnog zračenja različitih valnih dužina na kožu, rožnjaču, sočivo, mrežnicu i druge dijelove tijela. Učinak zračenja svjetlosti može se podijeliti u dvije kategorije na osnovu mehanizma djelovanja: fotokemijsko oštećenje i oštećenje termičkim zračenjem. Konkretno, uključuje različite opasnosti kao što su hemijske opasnosti od UV zračenja od izvora svjetlosti, opasnosti od plavog svjetla retine i termalne opasnosti kože.
Ljudsko tijelo se u određenoj mjeri može oduprijeti ili popraviti posljedice ovih ozljeda, ali kada efekat svjetlosnog zračenja dostigne određenu granicu, sposobnost samopopravke tijela je nedovoljna da popravi ove ozljede, a šteta će se akumulirati, što rezultira nepovratnim efektima kao što su kao gubitak vida, lezije retine, oštećenja kože itd.
Sve u svemu, postoje složene multifaktorske interakcije i mehanizmi pozitivnih i negativnih povratnih informacija između ljudskog zdravlja i svjetlosnog okruženja. Utjecaj svjetlosti na organizme, posebno na ljudski organizam, povezan je sa različitim faktorima kao što su talasna dužina, intenzitet, uslovi rada i stanje organizma.
Svrha proučavanja efekata fotobiologije je da se istraže povezani faktori između rezultata fotobiologije i svetlosnog okruženja i biološkog stanja, identifikuju faktori rizika koji mogu štetiti zdravlju i povoljni aspekti koji se mogu primeniti, tražiti koristi i izbegavati štetu, i omogućavaju duboku integraciju optike i nauka o životu.

2. Fotobiosigurnost
Koncept fotobiosigurnosti može se shvatiti na dva načina: usko i široko. Usko definirano, "fotobiosigurnost" se odnosi na sigurnosna pitanja uzrokovana efektima zračenja svjetlosti, dok se široko definirana "fotobiosigurnost" odnosi na sigurnosna pitanja uzrokovana svjetlosnim zračenjem na ljudsko zdravlje, uključujući vizualne efekte svjetlosti, nevizualne efekte svjetlosti i efekte zračenja svjetlosti.
U postojećem istraživačkom sistemu fotobiosigurnosti, predmet istraživanja fotobiosigurnosti su uređaji za rasvjetu ili prikaz, a cilj fotobiosigurnosti su organi poput očiju ili kože ljudskog tijela, što se manifestuje promjenama fizioloških parametara kao što su tjelesna temperatura i prečnik zenice. . Istraživanje fotobiosigurnosti uglavnom se fokusira na tri glavna pravca: mjerenje i evaluacija fotobiosigurnosnog zračenja koje stvaraju izvori svjetlosti, kvantitativni odnos između fotoradijacije i ljudskog odgovora, te ograničenja i metode zaštite fotobiosigurnosnog zračenja.
Svjetlosno zračenje koje stvaraju različiti izvori svjetlosti varira u intenzitetu, prostornoj distribuciji i spektru. Sa razvojem materijala za osvetljenje i inteligentne tehnologije osvetljenja, novi inteligentni izvori svetlosti kao što su LED izvori svetlosti, OLED izvori svetlosti i laserski izvori svetlosti će se postepeno primenjivati ​​u kućnim, komercijalnim, medicinskim, kancelarijskim ili specijalnim scenarijima osvetljenja. U poređenju sa tradicionalnim izvorima svetlosti, novi inteligentni izvori svetlosti imaju jaču energiju zračenja i veću spektralnu specifičnost. Stoga je jedan od vodećih pravaca u istraživanju fotobiološke sigurnosti proučavanje metoda mjerenja ili evaluacije fotobiološke sigurnosti novih izvora svjetlosti, kao što je proučavanje biološke sigurnosti automobilskih laserskih farova i sistema procjene ljudskog zdravlja i udobnosti. poluprovodničkih rasvjetnih proizvoda.
Fiziološke reakcije uzrokovane različitim valnim dužinama svjetlosnog zračenja koje djeluju na različite ljudske organe ili tkiva također se razlikuju. Kako je ljudsko tijelo složen sistem, kvantitativno opisivanje odnosa između svjetlosnog zračenja i ljudskog odgovora također je jedan od najsavremenijih pravaca u istraživanju fotobiosigurnosti, kao što je utjecaj i primjena svjetlosti na ljudske fiziološke ritmove, te pitanje svjetlosti. doza intenziteta koja izaziva nevizuelne efekte.
Svrha istraživanja fotobiološke sigurnosti je izbjegavanje štete uzrokovane izlaganjem ljudi svjetlosnom zračenju. Stoga, na osnovu rezultata istraživanja fotobiološke sigurnosti i fotobioloških efekata izvora svjetlosti, predlažu se odgovarajući standardi rasvjete i metode zaštite, te predlažu sheme dizajna proizvoda za sigurnu i zdravu rasvjetu, što je također jedan od vodećih pravaca foto istraživanje biološke sigurnosti, kao što je dizajn sistema zdravstvene rasvjete za velike svemirske letjelice s ljudskom posadom, istraživanje zdravstvenog osvjetljenja i sistema prikaza, te istraživanje tehnologije primjene zaštitnih folija plavog svjetla za zdravlje svjetla i sigurnost svjetlosti.

3. Fotobiosigurnosne trake i mehanizmi
Raspon opsega svjetlosnog zračenja uključenih u fotobiološku sigurnost uglavnom uključuje elektromagnetne valove u rasponu od 200 nm do 3000 nm. Prema klasifikaciji talasnih dužina, optičko zračenje se uglavnom može podeliti na ultraljubičasto zračenje, zračenje vidljive svetlosti i infracrveno zračenje. Fiziološki efekti koje proizvodi elektromagnetsko zračenje različitih valnih dužina nisu potpuno isti.
Ultraljubičasto zračenje se odnosi na elektromagnetno zračenje sa talasnom dužinom od 100nm-400nm. Ljudsko oko ne može uočiti prisustvo ultraljubičastog zračenja, ali ultraljubičasto zračenje ima značajan utjecaj na ljudsku fiziologiju. Kada se ultraljubičasto zračenje nanese na kožu, može uzrokovati vazodilataciju, što rezultira crvenilom. Dugotrajno izlaganje može uzrokovati suhoću, gubitak elastičnosti i starenje kože. Kada se ultraljubičasto zračenje primjenjuje na oči, može uzrokovati keratitis, konjuktivitis, kataraktu itd., uzrokujući oštećenje očiju.
Zračenje vidljive svjetlosti obično se odnosi na elektromagnetne valove s valnim dužinama u rasponu od 380-780nm. Fiziološki efekti vidljive svjetlosti na ljudsko tijelo uglavnom uključuju opekotine kože, eritem i oštećenja oka kao što su termalne ozljede i retinitis uzrokovane sunčevom svjetlošću. Posebno visokoenergetska plava svjetlost u rasponu od 400nm do 500nm može uzrokovati fotokemijsko oštećenje mrežnice i ubrzati oksidaciju stanica u makularnom području. Stoga se općenito vjeruje da je plava svjetlost najštetnija vidljiva svjetlost.