2014 年清晨,我打开办公室的门,一眼就看到坐在电脑前的同事,头戴 Gunnar 眼镜,对着桌上的 Philips 情绪舒缓仪。

我停了下来,想说点什么,最后沉默着走向工位,但心中久久不能平静。

你可能会好奇,这样温馨日常的场景,有什么好奇怪的?朋友们,Philips 那玩意儿发射的是蓝光,Gunnar 过滤的也是蓝光啊!

为什它们会相遇?为什么市面上既有发射蓝光的装置,又有过滤蓝光的产品?其实答案很简单,蓝光自有其利弊。

本文先介绍蓝光的作用,之后说 LED 和蓝光危害效能,最后谈蓝光的危害限值。用眼舒适性是另一个问题,将在另一篇文章中探讨。

蓝光的作用

蓝光,通常指波长在 400nm 与 500nm 之间的光辐射,波长相对较短,能量相对较强。

反营销:蓝光猛如虎?(2016.11.29 更新)-器物与我各种光的波长,一般认为 400nm - 500nm 是蓝光,来源:谷歌图片

生活处处有蓝光,最大的蓝光源在哪?请抬头看天上,天空光主要波长均位于蓝色波段。

反营销:蓝光猛如虎?(2016.11.29 更新)-器物与我太阳是最大的蓝光源,来源:pexels.com

人类从诞生之初就与蓝光为伴,情绪、视觉、昼夜节律、褪黑素分泌,都与人眼接收的蓝光有关。

反营销:蓝光猛如虎?(2016.11.29 更新)-器物与我光线影响褪黑素分泌,来源:睡前滑手機讓你失眠? - 泛科学

蓝光在现实生活中应用广泛,如治疗新生儿黄疸的光疗仪,调节昼夜节律、缓解冬季抑郁症(SAD)的光疗法,飞利浦还推出过发射蓝光的情绪舒缓仪,不过其作用有较大争议。

蓝光的危害

在谈蓝光危害之前,我们要先知道,只要强度够大,几乎所有光都能造成危害,要讲危害的话,不止是蓝光危害,还有赤橙红绿青蓝紫危害。

反营销:蓝光猛如虎?(2016.11.29 更新)-器物与我
各种光线可能造成的危害,来源:光生物安全计量标准与测量方法研究 - 陈斌华

生而为人,就很难避免「危害」,危害有性质之分,有大小之别,喝水会呛着,吃饭会撑着,我们是不是可以称之为「饮水危害」、「进食危害」,引用一句烂大街的话就是:不谈剂量说危害就是耍流氓。

亮度高低影响蓝光的含量,室外阳光的亮度远高于绝大部分电子产品,实际上,即便是阴天,室外的亮度也能超过 1000 cd/㎡ ,白纸、灰墙、新雪,阳光下的种种事物,都具有较高的亮度。

反营销:蓝光猛如虎?(2016.11.29 更新)-器物与我常见的光源,来源:照明设计入门 - 中岛龙兴

而家用显示器的亮度,一般在 300 cd/㎡ 左右,手机和平板的亮度,大部分比显示器更低。

反营销:蓝光猛如虎?(2016.11.29 更新)-器物与我显示器亮度统计,数据来源:tftcentral.co.uk

蓝光危害效能

谈蓝光的危害,很大程度上是在谈 LED 的蓝光问题,如今手机、平板、显示器的背光几乎都换成了 LED ,照明产品也逐渐向 LED 过渡,然而网上似乎存在「LED 恐惧症」,认为 LED 的蓝光危害比普通光源更严重,真是这样?其实美国能源部早就研究过这个问题。

不同光源的蓝光危害,可以用一个指标来衡量:「蓝光危害效能」(Blue light hazard efficacy」,一般简写为「K B,v」。

反营销:蓝光猛如虎?(2016.11.29 更新)-器物与我左边是各式光源的的光谱,右边是它们的「蓝光危害效能」,来源:Optical Safety of LEDs - DOE(美国能源部)

你没看错,日光的蓝光危害效能最高,其次是冷色 LED ,暖色 LED 的危害效能和卤素灯接近。

实际上,蓝光危害效能和色温呈正相关,与灯的种类没有太大的关联,如下图所示:

反营销:蓝光猛如虎?(2016.11.29 更新)-器物与我「色温」和「蓝光危害效能」的关系,来源:Optical Safety of LEDs - DOE

在《Optical Safety of LEDs》中,美国能源部给出的结论是:

在相同的 CCT(相关色温)下,LED 产品并不比其它照明技术更危险。
此外,根据当前的国际标准,普通照明中使用的白光产品,并不具蓝光危害的风险。
来源:Optical Safety of LEDs - DOE

在文章《True colors》中「美国能源部」(DOE)曾测试市面上20 款 LED 照明灯具,色温从 2700 K 至 6500 K、显色性从 62 至 98 。

反营销:蓝光猛如虎?(2016.11.29 更新)-器物与我20 款 LED 的光谱截然不同,来源:True colors - DOE

反营销:蓝光猛如虎?(2016.11.29 更新)-器物与我LED 灯和参照光源,横轴为「色温」,竖轴为「蓝光危害效能」,来源:True colors - DOE

如上图所示,色温越高,蓝光危害效能越高,但都没超过其他参照光源,美国能源部给出的结论是:

在同样的 CCT(相关色温)和输出光量下,LED 灯和灯具发出的蓝光并不比其他参照光源多。
来源:True colors - DOE

蓝光危害限值

蓝光要多大强度才能造成伤害?目前虽无定论,但仍然不少规范可供参考,比如在我国的《 GBT 20145-2006 灯和灯系统的光生物安全性》中,蓝光的无危害限值是辐亮度小于 100 W/m2/sr,低危险是小于10000 W/m2/sr。

反营销:蓝光猛如虎?(2016.11.29 更新)-器物与我蓝光危害等级划分,来源: GBT 20145-2006 灯和灯系统的光生物安全性 - 中华人民共和国国家标准

这个数值是什么概念?在「国家 LED 产品质检中心」的一项测试中,手机、平板的辐亮度均在 1 W/m2/sr 以下:

「国家半导体发光器件(LED)应用产品质量监督检验中心」曾对平板电脑和手机屏幕光源进行测试,测试人员将平板电脑屏幕在全白状态下将亮度调至最大,保持常亮,进行测试——通过这种状态测出来的蓝光危害值应该是最大的。

测试结果发现,蓝光危害值基本上都在 0.1 - 0.6 W/m2/sr 之间,远远小于国际标准和国家标准的蓝光电脑危害限值 100W/m2/sr。也就是说,手机和平板电脑的蓝光危害可以忽略不计。
来自:“屏奴”时代的眼之惑 - 中国科学报

那么照明产品呢?我们来看看「上海市质监局」组织的 LED 照明产品测试,共 27 个 LED 灯,包含台灯、射灯、筒灯、灯泡和平板灯。

反营销:蓝光猛如虎?(2016.11.29 更新)-器物与我上海质监局的 LED 照明产品测试结果(正常使用下),数据来源:对 LED 蓝光危害检测结果的分析与建议 - 俞安琪

正常使用下,测试结果是:

14 个属于无危险类,13 个属于 1 类危险(低危险),没有 1 个属于 2 类危险(中度危险。)
来源:《对LED蓝光危害检测结果的分析与建议》 - 俞安琪

「1 类危险」(低危险)是什么概念?

反营销:蓝光猛如虎?(2016.11.29 更新)-器物与我蓝光危害等级及其介绍,来源:LED 蓝光泄露安全性研究 -申崇渝

也就是说,只要不一直盯着光源,「1 类危险」的产品在「正常使用」条件下不会对人眼产生伤害。要知道,按照类似标准(EN 62471 ),太阳应该属于「 3 类危险」,也就是「高度风险」。

总结

人类自诞生起就与蓝光为伴,生活中处处是蓝光,最大的蓝光源是头顶的太阳,除了危害之外,蓝光对人体生理活动有不小的作用。

不仅是蓝光,各种光线都可能造成危害,危害与否取决于强度和时间。常见数码产品和照明产品的蓝光危害,远不及室外的阳光,同样的色温下,LED 的蓝光危害也并不比其他光源高。

我们日常接触到的照明和显示设备,大多属于无蓝光危害或低蓝光危害,不需要为此采取特别措施(PS:考虑到蓝光对睡眠的影响,建议睡前少用电子产品)。

为何厂商喜欢夸大危害?因为激发人们的恐惧从来都是营销的不二法门。

主要信息来源

Optical safety of LED lighting - CELMA
LEDs for Lighting Applications - Patrick Mottier
Optical Safety of LEDs - DOE
True colors - DOE
GBT 20145-2006 灯和灯系统的光生物安全性 - 中华人民共和国国家标准
蓝光与眼健康 - 邹蕾蕾、戴锦晖
LED 蓝光泄露安全性研究 -申崇渝
光源蓝光危害的测试与评估 - 刘婕
照明设计入门 - 中岛龙兴
照明手册 - 日本照明学会
对 LED 蓝光危害检测结果的分析与建议 - 俞安琪
睡前滑手機讓你失眠? - 泛科学
蓝光:好与坏 - 蔡司中国