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作者：憶輕狂 很多人在糾結(jié)哪一種燈能夠更好地保護(hù)視力，尤其是家長(zhǎng)，需要給孩子購買護(hù)眼燈，廠家都打著護(hù)眼的旗號(hào)，但是眾說紛紜，各相關(guān)人士也各執(zhí)一詞，有的說熒光燈好，有的說LED好，下面我們就詳細(xì)了解到底哪一種燈好。 首先要聲明的是標(biāo)準(zhǔn)，在照明工具中，只有兩種有效基準(zhǔn)，一個(gè)是太陽光，一個(gè)是標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射（5500K~6000K太陽表面溫度），單純從光譜上說，兩者差不多，區(qū)別就是太陽光進(jìn)入大氣以后會(huì)有一部分被吸收。 那么，在本文中，對(duì)眼睛最好的的照明用具，個(gè)人認(rèn)為需要遵循兩點(diǎn)，第一：光譜連續(xù)，且接近太陽光譜；第二：不閃。 之所以是這兩點(diǎn)，是因?yàn)槿祟愒跀?shù)十萬年的進(jìn)化過程中一直以太陽光作為唯一照明光源，近數(shù)千年才使用火把照明，既然人的視力是依賴于太陽光進(jìn)化而來，那么評(píng)測(cè)一個(gè)光源對(duì)人的視力是否有益，也取決于光源是否能夠貼近太陽光的特性。如果光譜中缺失部分光譜，會(huì)導(dǎo)致顏色缺失，長(zhǎng)時(shí)間使用，必然會(huì)導(dǎo)致人眼睛中針對(duì)此光譜的視覺細(xì)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)必須帶著黑布，因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間生活在暗環(huán)境中，眼睛適應(yīng)了低亮度環(huán)境而退化，如果直接看太陽光就會(huì)致盲。 除了光譜以外，對(duì)于頻閃大家沒有定論，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，這樣的說法應(yīng)該大家都會(huì)接受。 那么先來介紹一下標(biāo)準(zhǔn)光譜： 下圖是電磁波按照波長(zhǎng)的大概分類，人類能看見的就是中間一小部分可見光線。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，多曬太陽有益身心；遠(yuǎn)紅外8um~14um區(qū)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(biāo)準(zhǔn)黑體輻射光譜。從圖中可以，隨著溫度的增加，光譜會(huì)向紫光方向移動(dòng)，5500K基本接近于標(biāo)準(zhǔn)的太陽光譜，主要能量集中在可見光部分；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)開始鐵是紅光，溫度越高約接近于白色。火焰溫度最高在2000K左右，所以烤火的時(shí)候會(huì)覺得人紅光滿面，因?yàn)橹饕庾V偏紅，而且離得很遠(yuǎn)也能感覺臉上烤的熱乎乎的，就是紅外輻射的作用。
下圖是太陽光輻射光譜。由于穿過大氣層時(shí)候不同氣體對(duì)一些波段有吸收作用，所以實(shí)際出現(xiàn)的光譜曲線并不是標(biāo)準(zhǔn)的黑體曲線，有部分衰減的尖峰（虛線是大氣層外的光譜）。而我們所用到的光源不會(huì)出現(xiàn)這些衰減。
在標(biāo)準(zhǔn)光譜基礎(chǔ)上我們簡(jiǎn)單介紹顯色指數(shù)的概念，CIE（國際照明委員會(huì)）針對(duì)照明設(shè)備的顯色能力與標(biāo)準(zhǔn)光（太陽光/鎢絲燈）物體顏色的對(duì)比，以判斷光源對(duì)物體的顯色能力。有以下顏色分類：
一般顯色指數(shù)是上表中R1-R8 的平均值，用Ra表示。R9到R14用來表示特殊顯色指數(shù)。CRI所標(biāo)明的數(shù)值是R1-R14的平均值。對(duì)于照明工具，要求顯色指數(shù)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)紫外線后轟擊熒光粉發(fā)光，因此光譜中有很強(qiáng)的紫外成分，照明時(shí)人臉偏藍(lán)，有眼袋的感覺；且光譜離散，顯色效果與熒光粉質(zhì)量直接相關(guān)。無極燈光譜、紫外LED激發(fā)三色熒光粉光譜類似。
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?zé)艄庾V 由于是熱輻射發(fā)光，所以光譜連續(xù)，顯色指數(shù)最高。實(shí)際上就是標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射光譜中3000K溫度時(shí)可見光部分的光譜，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題，無法進(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(lán)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(shì)類似。顯色指數(shù)可以調(diào)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，更接近于太陽光，但是由于使用不便，發(fā)熱嚴(yán)重，多用于攝影等窄領(lǐng)域。 下面我們?cè)儆懻擃l閃的問題： 光源的光通量周期性變化引起視覺疲勞或者錯(cuò)覺的現(xiàn)象，稱為頻閃效應(yīng)，也就是直白的感覺——燈閃。判斷依據(jù)依照光通量峰峰值/（平均光通量的2倍）之間比例，稱為波動(dòng)深度。當(dāng)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(dāng)手在等下面晃動(dòng)的時(shí)候，能夠看到不連續(xù)的影子。 而隨著技術(shù)的發(fā)展，白熾燈（例如浴霸）燈絲由最初的直線形勢(shì)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(qiáng)度變化，但是在交流電0電勢(shì)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(xiàn)頻閃。 此時(shí)用儀器可以測(cè)出有光強(qiáng)的變化，但是并不會(huì)出現(xiàn)中斷，手晃動(dòng)影子是連續(xù)的。 二、熒光燈 熒光燈驅(qū)動(dòng)方式也有新舊之分，傳統(tǒng)熒光燈管照明頻率是100Hz，由于熒光粉的余輝效應(yīng)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(zhèn)流器，頻率可以達(dá)到30~60KHz，再由于余輝效應(yīng)的存在，人眼無法分辨是否有光強(qiáng)的變化。不過，這時(shí)候就考驗(yàn)廠家的設(shè)計(jì)，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(qū)動(dòng)，頻率做不高，效果就差，當(dāng)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(zhǎng)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(shù)則明顯優(yōu)于鹵粉,因此降低熒光燈頻閃效應(yīng)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(qū)動(dòng)方式和燈管是熒光燈價(jià)格分檔的主要原因。 但對(duì)于可調(diào)式熒光燈來說，低亮度時(shí)候還是會(huì)出現(xiàn)頻閃問題。 而無極燈工作頻率更高，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(shì)就是在于可以持續(xù)通過直流電而連續(xù)發(fā)光，因此，單純使用直流LED不存在頻閃問題。 但現(xiàn)在主流的燈具設(shè)計(jì)多采用恒流模式，而LED光強(qiáng)跟電流值直接相關(guān)，根據(jù)設(shè)計(jì)的不同，如果電流峰峰值較大，時(shí)間間隔較長(zhǎng)，還是會(huì)造成一定的頻閃。這直接取決于設(shè)計(jì)參數(shù)是否合理。 交流LED存在頻閃問題，原因同老式的熒光燈。 在LED調(diào)光電路中，低亮度時(shí)同樣會(huì)出現(xiàn)頻閃問題。 綜上所述： 三種目前比較主流的照明工具，如果不采用調(diào)光設(shè)計(jì)，基本上不會(huì)出現(xiàn)頻閃問題，而最好的是直流恒流驅(qū)動(dòng)LED。 結(jié)論： 在不考慮經(jīng)濟(jì)成本、發(fā)光效率等其它因素，僅僅考慮護(hù)眼的問題，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(jī)床加工中只允許使用白熾燈，而禁止使用熒光燈管，就因?yàn)榘谉霟舻娘@色效果好，且不會(huì)頻閃，長(zhǎng)時(shí)間使用不是使眼睛疲勞或者顯色錯(cuò)覺。 但是選擇LED是一個(gè)很雞肋的選擇，其顯色特性、波動(dòng)深度等廠家不會(huì)標(biāo)注，所以普通的消費(fèi)者不一定會(huì)直觀的選擇到比較好的LED燈具。 所以，保護(hù)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(qiáng)，安全問題、光衰等，這又是另外的話題。 |
| 真正的學(xué)識(shí)功底就在這種平鋪直敘的常識(shí)性科普文檔中。 |
| 我還是偏向于買一個(gè)色溫看著非常舒服的熒光臺(tái)燈、LED臺(tái)燈光太白了有些冷的感覺不易久看的感覺、即使是很貴的飛利浦LED臺(tái)燈也是這個(gè)樣子、所以個(gè)人覺得買個(gè)高質(zhì)量的熒光臺(tái)燈是最好的選擇 |
| 寫的不錯(cuò)！ |
| 學(xué)習(xí)了。 |
