1 光安全分類

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大體上可將光安全分為以下兩類，即光生物安全和干擾光,。

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光生物安全

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這種類型的光安全主要研究范圍包括紫外,、紅外、藍(lán)光以及可見光輻射對人體組織的傷害問題,。常見的光生物危害主要有光化學(xué)紫外對人體皮膚及眼睛的危害,、藍(lán)光對人體視網(wǎng)膜的危害、紅外敷設(shè)對眼睛的危害以及光熱對皮膚的危害等等,。

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在人體的所有感覺器官中,，眼睛是最重要的一個部分，它的自我修復(fù)能力相對較弱,，一旦受到外界的光學(xué)輻射將會對眼睛造成不可恢復(fù)的損害,，就算可見光都有可能傷害到人們的眼睛，如波長較短的藍(lán)光會造成視網(wǎng)膜感光細(xì)胞損傷,，嚴(yán)重時可能引起色素上皮功能退化,，又如強(qiáng)度較高的輻照會導(dǎo)致視網(wǎng)膜熱損傷。

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干擾光

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干擾光分為直接性和間接性兩種,，前者具體是指視野內(nèi)亮度較高的發(fā)光體直接造成的視覺分辨力下降;后者則是指發(fā)光體并未直接出現(xiàn)在視野內(nèi),，但光投射物體表面反射后進(jìn)入人眼造成的問題。

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通過對國內(nèi)一些LED顯示屏廠家進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn),， LED顯示屏的最大亮度在6 000~8 000 cd/m2,，該數(shù)值并未達(dá)到光生物安全問題的亮度最低值，由此可知,， LED顯示屏并不會對人的視網(wǎng)膜造成包括藍(lán)光危害在內(nèi)的光生物危害,。鑒于此，下面重點對LED顯示屏的干擾光問題進(jìn)行分析,。

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2 LED顯示屏干擾光的形成原因

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自身原因

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LED顯示屏具備亮度高的特點,，若顯示屏在漆黑夜晚的亮度輸出達(dá)到8000 cd/m2，那么就會造成嚴(yán)重的光干擾,。

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位置原因

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觀察者與顯示屏的距離越近,，或所站位置與顯示屏形成的對邊角越大，或觀察者視線方向與顯示屏朝向越趨同,，則會產(chǎn)生更為嚴(yán)重的干擾光,。

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照度原因

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白天與夜晚的環(huán)境照度存在明顯差別，這也就造成同一亮度LED顯示屏在不同時間段會產(chǎn)生不同程度的干擾光,。

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觀察者原因

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觀察者的年齡段,、職業(yè)、健康狀況,、心理情緒不同,，會感受到不同程度的干擾光,。如，經(jīng)常接觸光敏劑或患有眼疾的觀察者,，會對光較為敏感,。

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內(nèi)容顯示原因

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顯示屏所顯示的圖像內(nèi)容若變化過快，則易引起觀察者的不適感;顏色亮度過高,、過渡生硬,，也會引起人眼不適。

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評價標(biāo)準(zhǔn)原因

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顯示屏被應(yīng)用于諸多場所中,，如道路交通,、商業(yè)區(qū)、居民區(qū)等,，由于場所性質(zhì)的不同,，其干擾光的評價標(biāo)準(zhǔn)也有所不同。

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環(huán)境原因

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環(huán)境條件會對顯示屏干擾光帶來明顯影響,，若環(huán)境條件較為惡劣,，如遇到霧霾、灰塵,、霧氣,、暴雨、狂風(fēng)等天氣,，則會影響人們對顯示屏干擾光的判斷,，人眼在受到外界因素的影響下，會造成判斷標(biāo)準(zhǔn)失準(zhǔn),，影響評價的客觀性,。

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LED顯示屏光污染問題的解決途徑

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LED顯示屏的高亮度特性是產(chǎn)生光污染的重要原因，為了有效解決光污染問題,，可采取以下安全防護(hù)方法,。

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1 依托環(huán)境調(diào)整亮度

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調(diào)整人眼舒適的亮度

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根據(jù)顯示屏所處于的環(huán)境光強(qiáng)弱程度，對LED顯示屏的整體亮度進(jìn)行調(diào)節(jié),，在保證顯示屏清晰度的同時,，避免產(chǎn)生刺眼、扎眼的不良視覺感受,。通過調(diào)查研究顯示,，若人眼習(xí)慣800 cd/m2的環(huán)境亮度，那么人眼能夠看清的亮度為80~8 000 cd/m2,，若超出該亮度規(guī)模,，人眼必須經(jīng)過數(shù)秒調(diào)理才能逐步看清。所以， LED顯示屏要依托環(huán)境調(diào)整亮度,，引入環(huán)境亮度監(jiān)測設(shè)備,，為亮度調(diào)整提供可靠依據(jù)，使顯示屏亮度能夠調(diào)整到人眼舒適觀看的范圍內(nèi),。在夜晚期間,，應(yīng)將顯示屏的亮度控制在環(huán)境亮度的10倍以下。

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出臺亮度調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)

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許多室外顯示屏到夜晚的亮度過高,，造成了嚴(yán)重的光污染，給周圍居民生活帶來一定程度影響,。為此,，有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)出臺顯示屏亮度調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)對光污染的防治,，要求顯示屏使用單位必須根據(jù)環(huán)境亮度主動調(diào)整亮度輸出,，嚴(yán)厲禁止在漆黑夜晚輸出高亮度強(qiáng)光。

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2 削減藍(lán)光輸出

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不同波長的光對人眼會帶來不同的視覺感知,，由于人眼感知具有一定復(fù)雜性,，難以通過光亮度這一衡量標(biāo)準(zhǔn)來反映人眼對光線的感知，所以可引入輻照量指標(biāo),，將其作為評判可見光安全能量范圍的標(biāo)準(zhǔn),。在衡量光對人眼作用時，不能僅憑人眼對藍(lán)色光的亮度感受,，而是要引入輻照度計量設(shè)備,，用計量設(shè)備測得的數(shù)據(jù)來客觀反映藍(lán)色光輸出強(qiáng)度對視覺感知的影響。LED顯示屏的生產(chǎn)廠家要在保證顯示屏顯示功能的基礎(chǔ)上,，適當(dāng)削減藍(lán)光輸出量,，從而避免對人眼造成不適感。

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3 控制光線散布

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合理布設(shè)LED顯示屏的光線,，在人眼可視規(guī)模范圍內(nèi),，均勻散布顯示屏輸出的光線能量，避免出現(xiàn)顯示屏局部強(qiáng)光問題,。這就要求在生產(chǎn)LED顯示屏?xí)r,，必須對光線照射方向和照射規(guī)模作出嚴(yán)格限定，以達(dá)到有效控制LED顯示屏光污染的目的,。

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4 明示安全防護(hù)方法

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在LED顯示屏產(chǎn)品的使用說明書上,，要標(biāo)明安全防護(hù)注意事項，重點解說LED顯示屏亮度調(diào)節(jié)的正確方法,，闡述清楚人眼長期直視顯示屏可能帶來的傷害,。若顯示屏亮度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)出現(xiàn)運行故障，則可采用人工調(diào)節(jié)的方式進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)。同時,，還要向社會公眾普及光污染的安全防護(hù)措施,，增強(qiáng)社會公眾的自我保護(hù)能力。如,，不能長期直視顯示屏,，盡量避免人眼聚焦顯示屏上的細(xì)節(jié)畫面，避免因LED聚集于眼底而造成視覺亮斑,，嚴(yán)重時甚至?xí)σ暰W(wǎng)膜帶來灼傷,。

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5 提升產(chǎn)品性能和質(zhì)量

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為保證LED顯示屏產(chǎn)品的性能，應(yīng)加強(qiáng)對產(chǎn)品在室內(nèi)外環(huán)境中的亮度檢測,。在室內(nèi)檢測的過程中,，工作人員要佩戴亮度衰減2~4倍的黑色墨鏡，在近距離范圍內(nèi)觀測顯示屏的細(xì)節(jié)是否存在問題,。在室外檢測過程中,，工作人員要佩戴亮度衰減4~8倍的黑色墨鏡。特別是在漆黑環(huán)境下開展檢測工作,，工作人員必須佩戴安全防護(hù)工具,，這樣才能避免工作人員暴露在強(qiáng)光下。

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6 引入先進(jìn)技術(shù)

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LED顯示屏在不同時間段,、不同地點環(huán)境的亮度變化存在明顯差異,。一旦顯示屏亮度輸出超過環(huán)境亮度的60%，就會對人眼帶來不適感,，產(chǎn)生光污染,。所以，應(yīng)為LED顯示屏配備戶外亮度采集系統(tǒng),，實時采集環(huán)境亮度,，并將環(huán)境亮度信息傳輸?shù)街行目刂剖遥芍行目刂剖腋鶕?jù)已接收的數(shù)據(jù)信息,，自動計算出最為適宜的顯示屏輸出亮度,，并以此作為亮度調(diào)節(jié)的依據(jù)。

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此外,，在LED顯示屏中應(yīng)引入多級灰度矯正技術(shù),，改善普通8 bit色彩顯示屏色彩過渡生硬的問題，避免給人眼帶來強(qiáng)烈的不適感,。在多級灰度矯正技術(shù)的支撐下,，可將原本顯示屏系統(tǒng)的色彩顯示層次提升到14 bit，從而給人眼帶來柔和的色彩過渡,，降低光對人眼的刺激,。