第二个问题,是不是只有蓝颜色的光才有蓝光成分?
先看以下三张光谱图。(从左到右依次是钨丝灯(白炽灯)、荧光灯、LED灯)
图3 不同光源光谱分布图
这三种光源的颜色依次为暖色、白、冷白。可以看出,就算是日常白炽灯发出的是暖色光也一样含有蓝光成分,也就是说,蓝光成分普遍地存在于各类灯具和光源中,区别的只是蓝颜色的光不怎么含有其他颜色的成分。而且需要指出的是,白光LED是靠蓝色光激发荧光粉发出黄红光,然后融合本身的蓝色光一起形成白光,因此其蓝光成分的比例会相对较其他类别的光源更集中。
第三个问题,是不是把LED灯全部换成荧光灯或者钨丝灯会更好呢?
答案是否定的。图4是《IEEE PAR 1789-2015 危险性评估草案LED照明闪烁的潜在健康影响》中对光源频闪对观察者造成危害的分级图,绿色部分为不可察觉区(无危害区),黄色为低风险区,白色为有害区。
虽然人眼可以辨别的极限频率大概是60Hz,也就是说靠视觉是难以区分60Hz、100Hz和3000Hz发光频率的。但是还是那句老话,看不到的不一定无害。大量研究指出,长时间暴露在有危害的光源频闪环境中,轻则眼部疲劳视力衰退,重则头晕恶心神经系统受损。
由于白炽灯和荧光灯都是直接工作在工频下的,因此其发光的频率大概在100Hz前后(波形见图5),标准对该频率下波动深度无危害的上限规定为3.3%。而仅依靠热稳定的白炽灯或者荧光粉余晖的荧光灯都是很难满足这个要求的。
而LED在这方面有先天优势,由于其存在PWM控制,发光频率往往能达到1500Hz甚至3000Hz以上,而在这种频率下不管光的波动深度有多大都是安全的。换句话说,就是频闪危害对传统光源是个老大难问题,而对LED产品来说是个驾轻就熟就可以解决掉的问题。
图4 IEEE PAR 1789-2015 频闪危害分级图
图5 传统光源频闪波形
另一方面,由于LED的易调光性及可在一个灯具中集成多种芯片,因此可实现更好的色彩还原,减少视觉疲劳。
也就是说,LED相对传统光源在频闪危害的控制、色彩还原度等方面更具优势,同时也更节能,更何况任何波段的光成分只要超量都是有害的,因此也没必要因噎废食。
那么,今天最后一个问题,什么样的LED产品才是无害的?
古语曰,一切抛开剂量的谈危害都是耍流氓。
那么,这个“剂量”,或者说“度”又在哪呢?
我们先来看看国内外的相关文献法规是怎么说的。
首先,前面提到的CIE S 009后来被国际电工委员会IEC采纳了,变成了IEC 62471:2006 灯与灯系统的光生物安全,这个便是关于光生物安全的第一部国际技术法规。然后这个IEC 62471:2006被欧盟采纳并加严了部分要求后变成了EN 62471:2008,并在EC/244/2009 EUP指令中要求强制执行。后来时间一转到了2014年,这一年出版的IEC 60598-1-2014中加入了IEC/TR 62778:2014 蓝光危害这个项目,并强制执行。
国内基本是照着IEC这条路线走的,首先国内参照IEC 62471:2006发布了GB/T 20145-2006,其次GB 7000.1-2015也参照IEC 60598-1-2014增加了IEC/TR 62778的要求。也就是说,这个蓝光危害不论国内外都是有法可依的,而且违法必究。