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作者：憶輕狂 很多人在糾結哪一種燈能夠更好地保護視力，尤其是家長(cháng)，需要給孩子購買(mǎi)護眼燈，廠(chǎng)家都打著(zhù)護眼的旗號，但是眾說(shuō)紛紜，各相關(guān)人士也各執一詞，有的說(shuō)熒光燈好，有的說(shuō)LED好，下面我們就詳細了解到底哪一種燈好。 首先要聲明的是標準，在照明工具中，只有兩種有效基準，一個(gè)是太陽(yáng)光，一個(gè)是標準黑體輻射（5500K~6000K太陽(yáng)表面溫度），單純從光譜上說(shuō)，兩者差不多，區別就是太陽(yáng)光進(jìn)入大氣以后會(huì )有一部分被吸收。 那么，在本文中，對眼睛最好的的照明用具，個(gè)人認為需要遵循兩點(diǎn)，第一：光譜連續，且接近太陽(yáng)光譜；第二：不閃。 之所以是這兩點(diǎn)，是因為人類(lèi)在數十萬(wàn)年的進(jìn)化過(guò)程中一直以太陽(yáng)光作為唯一照明光源，近數千年才使用火把照明，既然人的視力是依賴(lài)于太陽(yáng)光進(jìn)化而來(lái)，那么評測一個(gè)光源對人的視力是否有益，也取決于光源是否能夠貼近太陽(yáng)光的特性。如果光譜中缺失部分光譜，會(huì )導致顏色缺失，長(cháng)時(shí)間使用，必然會(huì )導致人眼睛中針對此光譜的視覺(jué)細胞退化。笑傲江湖中一個(gè)橋段就是將任教主從湖底救出時(shí)必須帶著(zhù)黑布，因為長(cháng)時(shí)間生活在暗環(huán)境中，眼睛適應了低亮度環(huán)境而退化，如果直接看太陽(yáng)光就會(huì )致盲。 除了光譜以外，對于頻閃大家沒(méi)有定論，雖然人眼分辨能力只有平均0.17s，但不閃爍肯定優(yōu)于高頻閃爍，更優(yōu)于低頻閃爍，這樣的說(shuō)法應該大家都會(huì )接受。 那么先來(lái)介紹一下標準光譜： 下圖是電磁波按照波長(cháng)的大概分類(lèi)，人類(lèi)能看見(jiàn)的就是中間一小部分可見(jiàn)光線(xiàn)。這其中比較實(shí)用的幾個(gè)波段，例如260nm附近的紫外光能促使人體產(chǎn)生維生素D，多曬太陽(yáng)有益身心；遠紅外8um~14um區間是人體吸收率最高的波段，紅外理療就是這個(gè)原理。 
下圖是標準黑體輻射光譜。從圖中可以，隨著(zhù)溫度的增加，光譜會(huì )向紫光方向移動(dòng)，5500K基本接近于標準的太陽(yáng)光譜，主要能量集中在可見(jiàn)光部分；而如果溫度越低，則向紅外方向移動(dòng)。這就是為什么打鐵時(shí)開(kāi)始鐵是紅光，溫度越高約接近于白色�；鹧鏈囟茸罡咴�2000K左右，所以烤火的時(shí)候會(huì )覺(jué)得人紅光滿(mǎn)面，因為主要光譜偏紅，而且離得很遠也能感覺(jué)臉上烤的熱乎乎的，就是紅外輻射的作用。
下圖是太陽(yáng)光輻射光譜。由于穿過(guò)大氣層時(shí)候不同氣體對一些波段有吸收作用，所以實(shí)際出現的光譜曲線(xiàn)并不是標準的黑體曲線(xiàn)，有部分衰減的尖峰（虛線(xiàn)是大氣層外的光譜）。而我們所用到的光源不會(huì )出現這些衰減。
在標準光譜基礎上我們簡(jiǎn)單介紹顯色指數的概念，CIE（國際照明委員會(huì )）針對照明設備的顯色能力與標準光（太陽(yáng)光/鎢絲燈）物體顏色的對比，以判斷光源對物體的顯色能力。有以下顏色分類(lèi)：
一般顯色指數是上表中R1-R8 的平均值，用Ra表示。R9到R14用來(lái)表示特殊顯色指數。CRI所標明的數值是R1-R14的平均值。對于照明工具，要求顯色指數平均值大于等于85，單個(gè)值大于等于85。 下面我們就一一列舉不同的照明工具其顯色光譜。 一、熒光燈光譜 由于熒光燈是汞電離激發(fā)紫外線(xiàn)后轟擊熒光粉發(fā)光，因此光譜中有很強的紫外成分，照明時(shí)人臉偏藍，有眼袋的感覺(jué)；且光譜離散，顯色效果與熒光粉質(zhì)量直接相關(guān)。無(wú)極燈光譜、紫外LED激發(fā)三色熒光粉光譜類(lèi)似。
色溫= 6804，Ra=80.4（R1 =90，R2 =85，R3 =58，R4 =84，R5 =83，R6 =75，R7 =87，R8 =82，R9 =32，R10=43，R11=73， R12=58，R13=88，R14=73，R15=92） 二、白熾燈/鹵素燈光譜 由于是熱輻射發(fā)光，所以光譜連續，顯色指數最高。實(shí)際上就是標準黑體輻射光譜中3000K溫度時(shí)可見(jiàn)光部分的光譜，但是由于發(fā)熱溫度低，大部分能量用于發(fā)熱，紅外輻射部分比例較大，所以光效不高。 但是由于材料耐溫問(wèn)題，無(wú)法進(jìn)一步提升光效，目前正在逐步被淘汰。
色溫=2855，Ra=100（R1 =100，R2 =100，R3 =100，R4 =100，R5 =100，R6 =100，R7 =100，R8 =100，R9 =100，R10=100， R11=100，R12=100，R13=100，R14=100，R15=100） 三、LED燈光譜（藍光LED激發(fā)紅綠熒光粉） 不同的熒光粉比例會(huì )產(chǎn)生不同的顯色效果。會(huì )在下圖的光譜中減少或者增加某些光的比例，但是整體形勢類(lèi)似。顯色指數可以調制，也可以使用不同的燈珠混合使用，以改善顯色效果，這是LED特殊的地方。
色溫=3845，Ra=89.0（R1 =92，R2 =97，R3 =95，R4 =82，R5 =89，R6 =92，R7 =86，R8 =78，R9 =57，R10=93，R11=78， R12=68，R13=96，R14=99，R15=92） 綜上所述： 在顏色方面，白熾燈>LED>熒光燈。其實(shí)弧光燈顯色更好，更接近于太陽(yáng)光，但是由于使用不便，發(fā)熱嚴重，多用于攝影等窄領(lǐng)域。 下面我們再討論頻閃的問(wèn)題： 光源的光通量周期性變化引起視覺(jué)疲勞或者錯覺(jué)的現象，稱(chēng)為頻閃效應，也就是直白的感覺(jué)——燈閃。判斷依據依照光通量峰峰值/（平均光通量的2倍）之間比例，稱(chēng)為波動(dòng)深度。當波動(dòng)深度<25%時(shí)，人眼的不適會(huì )明顯降低。
一、白熾燈 早期的白熾燈由于功率小，燈絲散熱快，所以存在很明顯的頻閃，也就是當手在等下面晃動(dòng)的時(shí)候，能夠看到不連續的影子。 而隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，白熾燈（例如浴霸）燈絲由最初的直線(xiàn)形勢而優(yōu)化成彈簧的螺旋狀，大大增加了熱惰性，雖然供電的時(shí)候仍然是100Hz（電是50Hz）的發(fā)光強度變化，但是在交流電0電勢位置燈絲溫度不會(huì )明顯下降，仍然很好的發(fā)光，所以不會(huì )出現頻閃。 此時(shí)用儀器可以測出有光強的變化，但是并不會(huì )出現中斷，手晃動(dòng)影子是連續的。 二、熒光燈 熒光燈驅動(dòng)方式也有新舊之分，傳統熒光燈管照明頻率是100Hz，由于熒光粉的余輝效應短于發(fā)光間隙，所以還是有比較明顯的頻閃。 新式熒光燈，例如緊湊型熒光燈，使用電子鎮流器，頻率可以達到30~60KHz，再由于余輝效應的存在，人眼無(wú)法分辨是否有光強的變化。不過(guò)，這時(shí)候就考驗廠(chǎng)家的設計，頻率越高，則效果越好，中山的部分商家采用廉價(jià)的三極管驅動(dòng)，頻率做不高，效果就差，當然價(jià)格也便宜。 使用不同的熒光燈粉，效果也不同，普通鹵粉余輝時(shí)間長(cháng)于高效鹵粉,而三基色稀土熒光粉的余輝時(shí)間和發(fā)光效率、顯色指數則明顯優(yōu)于鹵粉,因此降低熒光燈頻閃效應的有效措施之一是選用稀土熒光粉。但是價(jià)格明顯增加，驅動(dòng)方式和燈管是熒光燈價(jià)格分檔的主要原因。 但對于可調式熒光燈來(lái)說(shuō)，低亮度時(shí)候還是會(huì )出現頻閃問(wèn)題。 而無(wú)極燈工作頻率更高，在2.65MHz，更不易頻閃。 三、LED LED是一種新型的直流照明產(chǎn)品，其優(yōu)勢就是在于可以持續通過(guò)直流電而連續發(fā)光，因此，單純使用直流LED不存在頻閃問(wèn)題。 但現在主流的燈具設計多采用恒流模式，而LED光強跟電流值直接相關(guān)，根據設計的不同，如果電流峰峰值較大，時(shí)間間隔較長(cháng)，還是會(huì )造成一定的頻閃。這直接取決于設計參數是否合理。 交流LED存在頻閃問(wèn)題，原因同老式的熒光燈。 在LED調光電路中，低亮度時(shí)同樣會(huì )出現頻閃問(wèn)題。 綜上所述： 三種目前比較主流的照明工具，如果不采用調光設計，基本上不會(huì )出現頻閃問(wèn)題，而最好的是直流恒流驅動(dòng)LED。 結論： 在不考慮經(jīng)濟成本、發(fā)光效率等其它因素，僅僅考慮護眼的問(wèn)題，那么白熾燈>LED>熒光燈。這其實(shí)可以從某些特殊行業(yè)的照明可以看出選擇，在機床加工中只允許使用白熾燈，而禁止使用熒光燈管，就因為白熾燈的顯色效果好，且不會(huì )頻閃，長(cháng)時(shí)間使用不是使眼睛疲勞或者顯色錯覺(jué)。 但是選擇LED是一個(gè)很雞肋的選擇，其顯色特性、波動(dòng)深度等廠(chǎng)家不會(huì )標注，所以普通的消費者不一定會(huì )直觀(guān)的選擇到比較好的LED燈具。 所以，保護眼睛，首選就是白熾燈，盡量不要選擇熒光燈，更不能選老式燈管，慎選LED。 選擇的時(shí)候附加條件就是光強，安全問(wèn)題、光衰等，這又是另外的話(huà)題。 |
| 真正的學(xué)識功底就在這種平鋪直敘的常識性科普文檔中。 |
| 我還是偏向于買(mǎi)一個(gè)色溫看著(zhù)非常舒服的熒光臺燈、LED臺燈光太白了有些冷的感覺(jué)不易久看的感覺(jué)、即使是很貴的飛利浦LED臺燈也是這個(gè)樣子、所以個(gè)人覺(jué)得買(mǎi)個(gè)高質(zhì)量的熒光臺燈是最好的選擇 |
| 寫(xiě)的不錯！ |
| 學(xué)習了。 |
