1. Fotobiološki učinak
Za raspravu o pitanju fotobiološke sigurnosti, prvi korak je razjasniti fotobiološke učinke. Različiti znanstvenici imaju različite definicije konotacije fotobioloških učinaka, koji se mogu odnositi na različite interakcije između svjetlosti i živih organizama. U ovom članku raspravljamo samo o fiziološkim reakcijama ljudskog tijela izazvanim svjetlom.
Utjecaj fotobioloških učinaka na ljudski organizam višestruk je. Prema različitim mehanizmima i rezultatima fotobioloških učinaka, oni se mogu grubo podijeliti u tri kategorije: vizualni učinci svjetla, nevizualni učinci svjetla i učinci zračenja svjetla.
Vizualni učinak svjetla odnosi se na učinak svjetla na vid, što je najtemeljniji učinak svjetla. Vizualno zdravlje najosnovniji je uvjet za rasvjetu. Čimbenici koji utječu na vizualne učinke svjetla uključuju svjetlinu, prostornu distribuciju, reprodukciju boja, odsjaj, karakteristike boja, karakteristike treperenja itd., što može uzrokovati umor očiju, zamagljen vid i smanjenu učinkovitost u vizualnim zadacima
Nevizualni učinci svjetla odnose se na fiziološke i psihološke reakcije ljudskog tijela izazvane svjetlom, a koje su povezane s radnom učinkovitošću ljudi, osjećajem sigurnosti, ugode, fiziološkim i emocionalnim zdravljem. Istraživanja nevizualnih učinaka svjetlosti započela su relativno kasno, ali su se brzo razvila. U današnjem sustavu ocjenjivanja kvalitete rasvjete, nevizualni efekti svjetla postali su važan faktor koji se ne može zanemariti.
Učinak zračenja svjetlosti odnosi se na oštećenja uzrokovana ljudskim tkivima djelovanjem različitih valnih duljina svjetlosnog zračenja na kožu, rožnicu, leću, mrežnicu i druge dijelove tijela. Učinak zračenja svjetlosti može se podijeliti u dvije kategorije na temelju njegovog mehanizma djelovanja: fotokemijsko oštećenje i oštećenje toplinskim zračenjem. Točnije, uključuje različite opasnosti kao što su UV kemijske opasnosti od izvora svjetlosti, opasnosti od plave svjetlosti mrežnice i toplinske opasnosti za kožu.
Ljudsko tijelo se donekle može oduprijeti ili popraviti učinke ovih ozljeda, ali kada učinak svjetlosnog zračenja dosegne određenu granicu, sposobnost samopopravljanja tijela je nedovoljna da popravi te ozljede, a šteta će se akumulirati, rezultirajući nepovratnim učincima kao što su kao što su gubitak vida, lezije mrežnice, oštećenja kože itd.
Sve u svemu, postoje složene interakcije s više čimbenika te pozitivni i negativni povratni mehanizmi između ljudskog zdravlja i osvijetljenog okoliša. Djelovanje svjetlosti na organizme, a posebno na ljudsko tijelo, povezano je s različitim čimbenicima kao što su valna duljina, intenzitet, uvjeti rada i stanje organizma.
Svrha proučavanja učinaka fotobiologije je istražiti povezane čimbenike između rezultata fotobiologije i svjetlosnog okoliša i biološkog stanja, identificirati čimbenike rizika koji mogu naštetiti zdravlju i povoljne aspekte koji se mogu primijeniti, tražiti dobrobiti i izbjeći štetu, te omogućiti duboku integraciju optike i znanosti o životu.

2. Fotobiosigurnost
Koncept fotobiosigurnosti može se shvatiti na dva načina: uže i šire. Usko definirana, "fotobiosigurnost" odnosi se na sigurnosna pitanja uzrokovana učincima zračenja svjetlosti, dok se široko definirana, "fotobiosigurnost" odnosi na sigurnosna pitanja uzrokovana svjetlosnim zračenjem na ljudsko zdravlje, uključujući vizualne učinke svjetlosti, nevizualne učinke svjetlosti , i efekte zračenja svjetlosti.
U postojećem sustavu istraživanja fotobiosigurnosti predmet istraživanja fotobiosigurnosti su rasvjetni ili zaslonski uređaji, a cilj fotobiosigurnosti su organi poput očiju ili kože ljudskog tijela, što se očituje u promjenama fizioloških parametara kao što su tjelesna temperatura i promjer zjenice. . Istraživanje fotobiosigurnosti uglavnom se usredotočuje na tri glavna smjera: mjerenje i procjena fotobiosigurnosnog zračenja koje stvaraju izvori svjetlosti, kvantitativni odnos između fotobiosigurnosnog zračenja i ljudskog odgovora te ograničenja i metode zaštite za fotobiosigurnosno zračenje.
Svjetlosno zračenje koje stvaraju različiti izvori svjetlosti varira u intenzitetu, prostornoj distribuciji i spektru. S razvojem rasvjetnih materijala i tehnologije inteligentne rasvjete, novi inteligentni izvori svjetlosti kao što su LED izvori svjetlosti, OLED izvori svjetlosti i laserski izvori svjetlosti postupno će se primjenjivati ​​u scenarijima kućne, komercijalne, medicinske, uredske ili posebne rasvjete. U usporedbi s tradicionalnim izvorima svjetlosti, novi inteligentni izvori svjetlosti imaju jaču energiju zračenja i veću spektralnu specifičnost. Stoga je jedan od prednjih smjerova u istraživanju fotobiološke sigurnosti proučavanje metoda mjerenja ili evaluacije fotobiološke sigurnosti novih izvora svjetlosti, poput proučavanja biološke sigurnosti automobilskih laserskih svjetala i sustava procjene ljudskog zdravlja i udobnosti. poluvodičkih rasvjetnih proizvoda.
Fiziološke reakcije uzrokovane različitim valnim duljinama svjetlosnog zračenja koje djeluju na različite ljudske organe ili tkiva također se razlikuju. Kako je ljudsko tijelo složen sustav, kvantitativno opisivanje odnosa između svjetlosnog zračenja i ljudskog odgovora također je jedan od najsuvremenijih pravaca u istraživanju fotobiosigurnosti, poput utjecaja i primjene svjetla na ljudske fiziološke ritmove, te problematike svjetla doza intenziteta koja izaziva nevizualne efekte.
Svrha provođenja istraživanja fotobiološke sigurnosti je izbjegavanje štete uzrokovane izlaganjem ljudi svjetlosnom zračenju. Stoga se na temelju rezultata istraživanja o fotobiološkoj sigurnosti i fotobiološkim učincima izvora svjetlosti predlažu odgovarajući standardi rasvjete i metode zaštite te se predlažu sigurne i zdrave sheme dizajna rasvjetnih proizvoda, što je također jedan od prednjih smjerova foto istraživanje biološke sigurnosti, kao što je dizajn sustava zdravstvene rasvjete za velike svemirske letjelice s ljudskom posadom, istraživanje zdravstvene rasvjete i sustava prikaza te istraživanje tehnologije primjene zaštitnih filmova od plavog svjetla za zdravlje i sigurnost svjetlosti.

3. Fotobiosigurnosne trake i mehanizmi
Raspon vrpci svjetlosnog zračenja uključenih u fotobiološku sigurnost uglavnom uključuje elektromagnetske valove u rasponu od 200 nm do 3000 nm. Prema klasifikaciji valnih duljina, optičko zračenje može se uglavnom podijeliti na ultraljubičasto zračenje, zračenje vidljive svjetlosti i infracrveno zračenje. Fiziološki učinci koje proizvodi elektromagnetsko zračenje različitih valnih duljina nisu potpuno isti.
Ultraljubičasto zračenje odnosi se na elektromagnetsko zračenje valne duljine od 100nm-400nm. Ljudsko oko ne može uočiti prisutnost ultraljubičastog zračenja, ali ultraljubičasto zračenje ima značajan utjecaj na ljudsku fiziologiju. Kada se ultraljubičasto zračenje primijeni na kožu, ono može uzrokovati vazodilataciju, što rezultira crvenilom. Dugotrajna izloženost može uzrokovati suhoću, gubitak elastičnosti i starenje kože. Kada se ultraljubičasto zračenje primijeni na oči, može izazvati keratitis, konjuktivitis, kataraktu itd., uzrokujući oštećenje očiju.
Zračenje vidljive svjetlosti obično se odnosi na elektromagnetske valove s valnim duljinama u rasponu od 380-780 nm. Fiziološki učinci vidljive svjetlosti na ljudsko tijelo uglavnom uključuju opekline kože, eritem i oštećenje oka kao što su toplinska ozljeda i retinitis uzrokovan sunčevom svjetlošću. Osobito visokoenergetsko plavo svjetlo u rasponu od 400 nm do 500 nm može uzrokovati fotokemijsko oštećenje mrežnice i ubrzati oksidaciju stanica u području makule. Stoga se općenito smatra da je plava svjetlost najštetnija vidljiva svjetlost.