1. Effet photobiologique
Pour discuter de la question de la sécurité photobiologique, la première étape consiste à clarifier les effets photobiologiques. Différents chercheurs ont des définitions différentes de la connotation des effets photobiologiques, qui peuvent faire référence à diverses interactions entre la lumière et les organismes vivants. Dans cet article, nous abordons uniquement les réactions physiologiques du corps humain provoquées par la lumière.
L'impact des effets photobiologiques sur le corps humain est multiforme. Selon les différents mécanismes et résultats des effets photobiologiques, ils peuvent être grossièrement divisés en trois catégories : les effets visuels de la lumière, les effets non visuels de la lumière et les effets de rayonnement de la lumière.
L'effet visuel de la lumière fait référence à l'effet de la lumière sur la vision, qui est l'effet le plus fondamental de la lumière. La santé visuelle est l’exigence la plus fondamentale en matière d’éclairage. Les facteurs qui affectent les effets visuels de la lumière comprennent la luminosité, la répartition spatiale, le rendu des couleurs, l'éblouissement, les caractéristiques de couleur, les caractéristiques de scintillement, etc., qui peuvent provoquer une fatigue oculaire, une vision floue et une diminution de l'efficacité dans les tâches visuelles.
Les effets non visuels de la lumière font référence aux réactions physiologiques et psychologiques du corps humain provoquées par la lumière, qui sont liées à l'efficacité du travail, au sentiment de sécurité, au confort, à la santé physiologique et émotionnelle des personnes. La recherche sur les effets non visuels de la lumière a débuté relativement tard, mais s'est développée rapidement. Dans le système actuel d'évaluation de la qualité de l'éclairage, les effets non visuels de la lumière sont devenus un facteur important qui ne peut être ignoré.
L’effet du rayonnement lumineux fait référence aux dommages causés aux tissus humains par les effets de différentes longueurs d’onde de rayonnement lumineux sur la peau, la cornée, le cristallin, la rétine et d’autres parties du corps. L’effet du rayonnement lumineux peut être divisé en deux catégories en fonction de son mécanisme d’action : les dommages photochimiques et les dommages causés par le rayonnement thermique. Plus précisément, cela inclut divers dangers tels que les risques chimiques liés aux UV provenant de sources lumineuses, les risques liés à la lumière bleue rétinienne et les risques thermiques cutanés.
Le corps humain peut dans une certaine mesure résister ou réparer les effets de ces blessures, mais lorsque l'effet du rayonnement lumineux atteint une certaine limite, la capacité d'auto-réparation du corps est insuffisante pour réparer ces blessures, et les dommages s'accumulent, entraînant des effets irréversibles tels que comme la perte de vision, les lésions rétiniennes, les lésions cutanées, etc.
Dans l’ensemble, il existe des interactions multifactorielles complexes et des mécanismes de rétroaction positive et négative entre la santé humaine et l’environnement lumineux. Les effets de la lumière sur les organismes, notamment sur le corps humain, sont liés à divers facteurs tels que la longueur d’onde, l’intensité, les conditions de fonctionnement et l’état de l’organisme.
Le but de l'étude des effets de la photobiologie est d'explorer les facteurs liés entre les résultats de la photobiologie et l'environnement lumineux et l'état biologique, d'identifier les facteurs de risque pouvant nuire à la santé et les aspects favorables qui peuvent être appliqués, de rechercher des avantages et d'éviter les dommages, et permettre l’intégration profonde de l’optique et des sciences de la vie.

2. Photobiosécurité
Le concept de photobiosécurité peut être compris de deux manières : étroite et large. Au sens étroit, la « photobiosécurité » fait référence aux problèmes de sécurité causés par les effets du rayonnement lumineux, tandis qu'au sens large, la « photobiosécurité » fait référence aux problèmes de sécurité causés par le rayonnement lumineux sur la santé humaine, y compris les effets visuels de la lumière et les effets non visuels de la lumière. , et les effets du rayonnement de la lumière.
Dans le système de recherche existant sur la photobiosécurité, l'objet de recherche de la photobiosécurité sont les dispositifs d'éclairage ou d'affichage, et la cible de la photobiosécurité est les organes tels que les yeux ou la peau du corps humain, se manifestant par des changements dans les paramètres physiologiques tels que la température corporelle et le diamètre de la pupille. . La recherche sur la photobiosécurité se concentre principalement sur trois directions principales : la mesure et l'évaluation des rayonnements de photobiosécurité générés par les sources lumineuses, la relation quantitative entre le photoradiation et la réponse humaine, et les limites et méthodes de protection des rayonnements de photobiosécurité.
Le rayonnement lumineux généré par différentes sources lumineuses varie en intensité, en répartition spatiale et en spectre. Avec le développement des matériaux d'éclairage et de la technologie d'éclairage intelligente, de nouvelles sources de lumière intelligentes telles que les sources de lumière LED, les sources de lumière OLED et les sources de lumière laser seront progressivement appliquées dans des scénarios d'éclairage domestiques, commerciaux, médicaux, de bureau ou spéciaux. Par rapport aux sources lumineuses traditionnelles, les nouvelles sources lumineuses intelligentes ont une énergie de rayonnement plus forte et une spécificité spectrale plus élevée. Par conséquent, l'une des principales orientations de la recherche sur la sécurité photobiologique est l'étude des méthodes de mesure ou d'évaluation de la sécurité photobiologique de nouvelles sources lumineuses, telles que l'étude de la sécurité biologique des phares laser automobiles et le système d'évaluation de la santé et du confort humains. de produits d'éclairage à semi-conducteurs.
Les réactions physiologiques provoquées par différentes longueurs d’onde de rayonnement lumineux agissant sur différents organes ou tissus humains varient également. Le corps humain étant un système complexe, la description quantitative de la relation entre le rayonnement lumineux et la réponse humaine est également l'une des orientations de pointe de la recherche en photobiosécurité, comme l'impact et l'application de la lumière sur les rythmes physiologiques humains et la question de la lumière. dose d'intensité déclenchant des effets non visuels.
Le but de mener des recherches sur la sécurité photobiologique est d’éviter les dommages causés par l’exposition humaine au rayonnement lumineux. Par conséquent, sur la base des résultats de la recherche sur la sécurité photobiologique et les effets photobiologiques des sources lumineuses, des normes d'éclairage et des méthodes de protection correspondantes sont proposées, et des schémas de conception de produits d'éclairage sûrs et sains sont proposés, ce qui est également l'une des principales orientations de la photo. recherche sur la sécurité biologique, comme la conception de systèmes d'éclairage sanitaire pour les grands engins spatiaux habités, la recherche sur les systèmes d'éclairage et d'affichage sanitaires, et la recherche sur la technologie d'application des films de protection contre la lumière bleue pour la santé et la sécurité de la lumière.

3. Bandes et mécanismes de photobiosécurité
La gamme de bandes de rayonnement lumineux impliquées dans la sécurité photobiologique comprend principalement des ondes électromagnétiques allant de 200 nm à 3 000 nm. Selon la classification des longueurs d'onde, le rayonnement optique peut être principalement divisé en rayonnement ultraviolet, rayonnement lumineux visible et rayonnement infrarouge. Les effets physiologiques produits par un rayonnement électromagnétique de différentes longueurs d’onde ne sont pas entièrement les mêmes.
Le rayonnement ultraviolet fait référence au rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde de 100 nm à 400 nm. L’œil humain ne peut pas percevoir la présence de rayonnement ultraviolet, mais celui-ci a un impact important sur la physiologie humaine. Lorsque le rayonnement ultraviolet est appliqué sur la peau, il peut provoquer une vasodilatation, entraînant des rougeurs. Une exposition prolongée peut provoquer une sécheresse, une perte d'élasticité et un vieillissement de la peau. Lorsque des rayons ultraviolets sont appliqués sur les yeux, ils peuvent provoquer une kératite, une conjonctivite, des cataractes, etc., causant des lésions oculaires.
Le rayonnement de la lumière visible fait généralement référence aux ondes électromagnétiques dont les longueurs d'onde varient de 380 à 780 nm. Les effets physiologiques de la lumière visible sur le corps humain comprennent principalement des brûlures cutanées, des érythèmes et des lésions oculaires telles que des lésions thermiques et des rétinites causées par le soleil. La lumière bleue particulièrement énergétique, comprise entre 400 nm et 500 nm, peut provoquer des dommages photochimiques à la rétine et accélérer l'oxydation des cellules de la zone maculaire. C’est pourquoi on considère généralement que la lumière bleue est la lumière visible la plus nocive.