1. Efecto fotobiológico
Para discutir el tema de la seguridad fotobiológica, el primer paso es aclarar los efectos fotobiológicos. Diferentes estudiosos tienen diferentes definiciones de la connotación de efectos fotobiológicos, que pueden referirse a diversas interacciones entre la luz y los organismos vivos. En este artículo, sólo analizamos las reacciones fisiológicas del cuerpo humano provocadas por la luz.
El impacto de los efectos fotobiológicos en el cuerpo humano es multifacético. Según los diferentes mecanismos y resultados de los efectos fotobiológicos, se pueden dividir a grandes rasgos en tres categorías: efectos visuales de la luz, efectos no visuales de la luz y efectos de radiación de la luz.
El efecto visual de la luz se refiere al efecto de la luz sobre la visión, que es el efecto más fundamental de la luz. La salud visual es el requisito más fundamental para la iluminación. Los factores que afectan los efectos visuales de la luz incluyen el brillo, la distribución espacial, la reproducción cromática, el deslumbramiento, las características del color, las características del parpadeo, etc., que pueden causar fatiga ocular, visión borrosa y disminución de la eficiencia en las tareas relacionadas con la visión.
Los efectos no visuales de la luz se refieren a las reacciones fisiológicas y psicológicas del cuerpo humano provocadas por la luz, que están relacionadas con la eficiencia laboral, la sensación de seguridad, el confort y la salud fisiológica y emocional de las personas. La investigación sobre los efectos no visuales de la luz comenzó relativamente tarde, pero se ha desarrollado rápidamente. En el sistema actual de evaluación de la calidad de la iluminación, los efectos no visuales de la luz se han convertido en un factor importante que no se puede ignorar.
El efecto de la radiación de la luz se refiere al daño causado a los tejidos humanos por los efectos de diferentes longitudes de onda de la radiación luminosa en la piel, la córnea, el cristalino, la retina y otras partes del cuerpo. El efecto de la radiación de la luz se puede dividir en dos categorías según su mecanismo de acción: daño fotoquímico y daño por radiación térmica. Específicamente, incluye varios peligros, como los peligros químicos ultravioleta de fuentes de luz, los peligros de la luz azul de la retina y los peligros térmicos de la piel.
El cuerpo humano puede hasta cierto punto resistir o reparar los efectos de estas lesiones, pero cuando el efecto de la radiación luminosa alcanza un cierto límite, la capacidad de autorreparación del cuerpo es insuficiente para reparar estas lesiones y el daño se acumulará, lo que provocará efectos irreversibles como como pérdida de visión, lesiones de retina, daños en la piel, etc.
En general, existen complejas interacciones multifactoriales y mecanismos de retroalimentación positiva y negativa entre la salud humana y el entorno luminoso. Los efectos de la luz en los organismos, especialmente en el cuerpo humano, están relacionados con diversos factores como la longitud de onda, la intensidad, las condiciones de funcionamiento y el estado del organismo.
El propósito del estudio de los efectos de la fotobiología es explorar los factores relacionados entre los resultados de la fotobiología y el ambiente luminoso y el estado biológico, identificar los factores de riesgo que pueden dañar la salud y los aspectos favorables que se pueden aplicar, buscar beneficios y evitar daños. y permitir la integración profunda de la óptica y las ciencias de la vida.

2. Fotobioseguridad
El concepto de fotobioseguridad puede entenderse de dos maneras: restringida y amplia. En una definición estricta, la "fotobioseguridad" se refiere a los problemas de seguridad causados ​​por los efectos de la radiación de la luz, mientras que en una definición amplia, la "fotobioseguridad" se refiere a los problemas de seguridad causados ​​por la radiación de la luz en la salud humana, incluidos los efectos visuales de la luz y los efectos no visuales de la luz. y efectos de la radiación de la luz.
En el sistema de investigación de fotobioseguridad existente, el objeto de investigación de fotobioseguridad son los dispositivos de iluminación o visualización, y el objetivo de la fotobioseguridad son órganos como los ojos o la piel del cuerpo humano, que se manifiestan como cambios en parámetros fisiológicos como la temperatura corporal y el diámetro de la pupila. . La investigación sobre fotobioseguridad se centra principalmente en tres direcciones principales: medición y evaluación de la radiación de fotobioseguridad generada por fuentes de luz, relación cuantitativa entre la fotoradiación y la respuesta humana, y limitaciones y métodos de protección para la radiación de fotobioseguridad.
La radiación luminosa generada por diferentes fuentes de luz varía en intensidad, distribución espacial y espectro. Con el desarrollo de materiales de iluminación y tecnología de iluminación inteligente, nuevas fuentes de luz inteligentes, como fuentes de luz LED, fuentes de luz OLED y fuentes de luz láser, se aplicarán gradualmente en escenarios de iluminación domésticos, comerciales, médicos, de oficina o especiales. En comparación con las fuentes de luz tradicionales, las nuevas fuentes de luz inteligentes tienen una energía de radiación más fuerte y una mayor especificidad espectral. Por lo tanto, una de las direcciones de vanguardia en la investigación de la seguridad fotobiológica es el estudio de métodos de medición o evaluación de la seguridad fotobiológica de nuevas fuentes de luz, como el estudio de la seguridad biológica de los faros láser de los automóviles y el sistema de evaluación de la salud y el confort humanos. de productos de iluminación semiconductores.
Las reacciones fisiológicas provocadas por diferentes longitudes de onda de radiación luminosa que actúan sobre diferentes órganos o tejidos humanos también varían. Dado que el cuerpo humano es un sistema complejo, describir cuantitativamente la relación entre la radiación luminosa y la respuesta humana es también una de las direcciones de vanguardia en la investigación sobre fotobioseguridad, como el impacto y la aplicación de la luz en los ritmos fisiológicos humanos y la cuestión de la luz. dosis de intensidad que desencadena efectos no visuales.
El objetivo de realizar investigaciones sobre seguridad fotobiológica es evitar los daños causados ​​por la exposición humana a la radiación luminosa. Por lo tanto, con base en los resultados de la investigación sobre la seguridad fotobiológica y los efectos fotobiológicos de las fuentes de luz, se proponen estándares de iluminación y métodos de protección correspondientes, y se proponen esquemas de diseño de productos de iluminación seguros y saludables, que también es una de las direcciones de vanguardia de la fotografía. investigación sobre seguridad biológica, como el diseño de sistemas de iluminación sanitaria para grandes naves espaciales tripuladas, investigación sobre iluminación sanitaria y sistemas de visualización, e investigación sobre la tecnología de aplicación de películas protectoras de luz azul para la salud y la seguridad de la luz.

3. Bandas y mecanismos de fotobioseguridad
La gama de bandas de radiación luminosa implicadas en la seguridad fotobiológica incluye principalmente ondas electromagnéticas que van desde 200 nm hasta 3000 nm. Según la clasificación de las longitudes de onda, la radiación óptica se puede dividir principalmente en radiación ultravioleta, radiación de luz visible y radiación infrarroja. Los efectos fisiológicos producidos por la radiación electromagnética de diferentes longitudes de onda no son del todo iguales.
La radiación ultravioleta se refiere a la radiación electromagnética con una longitud de onda de 100 nm a 400 nm. El ojo humano no puede percibir la presencia de radiación ultravioleta, pero la radiación ultravioleta tiene un impacto significativo en la fisiología humana. Cuando se aplica radiación ultravioleta a la piel, puede provocar vasodilatación y provocar enrojecimiento. La exposición prolongada puede provocar sequedad, pérdida de elasticidad y envejecimiento de la piel. Cuando se aplica radiación ultravioleta en los ojos, puede provocar queratitis, conjuntivitis, cataratas, etc., provocando daños en los ojos.
La radiación de luz visible generalmente se refiere a ondas electromagnéticas con longitudes de onda que oscilan entre 380 y 780 nm. Los efectos fisiológicos de la luz visible en el cuerpo humano incluyen principalmente quemaduras en la piel, eritema y daños oculares, como lesiones térmicas y retinitis causadas por la luz solar. Especialmente la luz azul de alta energía, que oscila entre 400 nm y 500 nm, puede provocar daños fotoquímicos en la retina y acelerar la oxidación de las células de la zona macular. Por lo tanto, generalmente se cree que la luz azul es la luz visible más dañina.