王曉靜，段延龍，牟同升

(1.浙江智慧健康照明研究中心，浙江杭州 310000；2.浙江三色光電技術(shù)有限公司，浙江湖州 313216)

健康照明的評(píng)價(jià)方法及其標(biāo)準(zhǔn)化的新進(jìn)展

王曉靜1，段延龍2，牟同升2

(1.浙江智慧健康照明研究中心，浙江杭州 310000；2.浙江三色光電技術(shù)有限公司，浙江湖州 313216)

光對(duì)生物組織的影響、光的視覺(jué)及非視覺(jué)效應(yīng)的研究以及以LED為光源的半導(dǎo)體照明技術(shù)的快速發(fā)展，使得以人為本的健康照明受到全球的青睞。本文從光生物輻射安全、光視覺(jué)健康和非視覺(jué)健康三方面提出了健康照明的評(píng)價(jià)方法，回顧了近年來(lái)國(guó)際健康照明領(lǐng)域的研究進(jìn)展，同時(shí)介紹了CIE、IEC、ISO等國(guó)際組織在健康照明標(biāo)準(zhǔn)化方面的最新進(jìn)展。

健康照明；非視覺(jué)效；以人為本的照明；標(biāo)準(zhǔn)

引言

人工照明技術(shù)的不斷革新和廣泛應(yīng)用，使得各類照明技術(shù)對(duì)于人體健康的影響越來(lái)越受到關(guān)注，以人為本的健康照明也逐漸被學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)界重視。過(guò)強(qiáng)的光輻射對(duì)人體組織會(huì)產(chǎn)生光生物損傷，人眼視覺(jué)系統(tǒng)受到不舒適光輻射的作用會(huì)導(dǎo)致人眼肌肉緊張、眨眼、疲勞甚至眼軸的變化；且光照是人體生理節(jié)律驅(qū)動(dòng)重要的環(huán)境因素，光照與生理節(jié)律不匹配時(shí)會(huì)影響人體的生理狀態(tài)，尤其在夜間不適當(dāng)?shù)墓庹諏?duì)人體內(nèi)分泌、褪黑色素的抑制產(chǎn)生影響。隨著各類研究的深入，光生物輻射安全、光的視覺(jué)效應(yīng)、光對(duì)人體生理節(jié)律的非視覺(jué)影響已成為衡量照明是否健康的標(biāo)尺。

1 光生物輻射安全及標(biāo)準(zhǔn)化

氣體放電燈等人工光源，除了發(fā)射可見(jiàn)光外，還可能會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的紫外光以及其它波段的光，而不同段波的光對(duì)人皮膚、眼睛角膜、晶狀體的作用會(huì)導(dǎo)致人體組織的損傷(如圖1所示)。目前以GaN為基體的LED照明光源及高強(qiáng)度的金屬鹵化物燈在放電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的高亮度藍(lán)光輻射。當(dāng)這種高亮度藍(lán)光輻射作用于人眼視網(wǎng)膜上時(shí)，將造成視網(wǎng)膜的光化學(xué)損傷。當(dāng)光化學(xué)作用達(dá)到一定的限值后，人眼視網(wǎng)膜的自我修復(fù)能力就不足以修復(fù)這些損傷，損傷會(huì)進(jìn)行積累從而產(chǎn)生不可逆的視力衰退。紅外的高強(qiáng)度光源作用于人眼晶狀體，會(huì)被大量吸收，晶狀體會(huì)產(chǎn)生變異導(dǎo)致白內(nèi)障。世界衛(wèi)生組織在這方面也非常關(guān)注，目前國(guó)際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)，根據(jù)國(guó)際上大量的科學(xué)研究成果，建立了起始于200 nm的不同波長(zhǎng)范圍內(nèi)的允許的輻射限值的評(píng)價(jià)體系。

圖1 不同波段的光在人眼組織中的透過(guò)情況Fig.1 The transmission of light with different wavelength in human eye tissues

日本相關(guān)研究結(jié)果表明，相較于其他顏色的LED燈，藍(lán)光LED燈會(huì)嚴(yán)重?fù)p害視網(wǎng)膜光敏細(xì)胞，抗氧化劑有可能被用于改善由LED藍(lán)光引起的視網(wǎng)膜光敏細(xì)胞損傷。三星公司在2017年11月初IEC TC76年會(huì)上提出手機(jī)藍(lán)光長(zhǎng)期對(duì)于人體光照的作用，報(bào)告了顯示器對(duì)人體長(zhǎng)期光照的慢性作用的研究。歐洲專家在2013年對(duì)于在陽(yáng)光照射條件下，對(duì)A2E負(fù)載RPE細(xì)胞的藍(lán)色光有害光譜進(jìn)行研究，研究了改善提供藍(lán)光保護(hù)的眼科設(shè)備問(wèn)題[1]。包括長(zhǎng)期在高強(qiáng)度藍(lán)光輻射下，其累積的影響而產(chǎn)生的慢性作用也引起了人們的關(guān)注。也有一些研究表明，對(duì)于糖尿病人、視網(wǎng)膜病變等人群，非電離輻射防護(hù)委員會(huì)目前制定的限值可能不適用，其真正的限值會(huì)更低。國(guó)際上也有大量的研究表明，對(duì)于兒童的晶狀體，其短波部分透過(guò)率更高，成年人視網(wǎng)膜對(duì)紫外短波輻射不會(huì)受到影響。但是對(duì)于由老化引起的晶狀體透過(guò)率的變化，大部分紫外輻射和近紫外輻射會(huì)被晶狀體吸收。

圖2 不同年齡人群晶狀體光譜透過(guò)率曲線[2]Fig.2 The spectral transmittance curve of the lens in different age groups

光生物輻射安全主要是指針對(duì)光源和燈具的紫外光化學(xué)危害、視網(wǎng)膜藍(lán)光危害、視網(wǎng)膜和皮膚熱危害等各類危害。在上世紀(jì)國(guó)際上已有大量的光生物學(xué)專家對(duì)照明的光輻射安全評(píng)估開(kāi)展研究，其中以國(guó)際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)尤為突出。國(guó)際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)(ICNIRP)是成立于德國(guó)的一個(gè)非營(yíng)利組織，它被世界衛(wèi)生組織(WHO)和國(guó)際勞工組織(ILO)正式確認(rèn)為一個(gè)官方合作的非政府組織(NGO)。它根據(jù)對(duì)生物物理數(shù)據(jù)的評(píng)估、輻射的生物效應(yīng)和作用機(jī)制的研究推薦了輻射的曝輻限值。針對(duì)曝輻限值，ICNIRP于2013發(fā)布了《ICNIRP GUIDELINES ON LIMITS OF EXPOSURE TO INCOHERENT VISIBLE AND INFRARED RADIATION》(ICNIRP關(guān)于非相干光可見(jiàn)和紅外輻射的曝輻限值)，對(duì)于眼睛、皮膚的藍(lán)光、熱輻射危害等不同的光輻射危害損傷機(jī)理以及曝輻限值作出相關(guān)聲明。ICNIRP相關(guān)導(dǎo)則在國(guó)際上具備極強(qiáng)的權(quán)威性，各國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的光生物輻射安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，均引用其提供的曝輻限值。

目前歐盟已將光生物輻射安全納入CE認(rèn)證，北美也設(shè)立了相應(yīng)的準(zhǔn)入要求。而LED燈具的藍(lán)光危害在IEC 60598中的引入，更是使光生物輻射安全的評(píng)價(jià)成為光源與燈具除性能評(píng)價(jià)外重要的衡量依據(jù)。全球電工產(chǎn)品符合性認(rèn)證委會(huì)IECEE 也已成立了WG6光生物安全工作組，開(kāi)展統(tǒng)一的認(rèn)證。光生物輻射安全的測(cè)量和評(píng)估涉及光譜輻射亮度、光譜輻射照度、表觀光源等各種測(cè)試，還需要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估分析。

國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)第六分部“光生物和光化學(xué)”是專門對(duì)光生物輻射安全進(jìn)行研究的組織，目前有多個(gè)TC進(jìn)行該領(lǐng)域的研究。例如，TC 6-64:紅外眼跟蹤器的光學(xué)安全性，TC 6-52:紫外空氣消毒光源的測(cè)量等。第六分部于2002年發(fā)布了CIE S009 技術(shù)文件《Photobiological safety of lamps and lamp systems》，國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)于2006年等同采用該文件發(fā)布了IEC 62471標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)也于同年發(fā)布了GB/T 20145—2006《燈和燈系統(tǒng)的光生物安全性》標(biāo)準(zhǔn)。

國(guó)際電工委員會(huì)IEC TC76負(fù)責(zé)制定國(guó)際激光與光生物輻射安全標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)非相干光光源，該委員會(huì)特別設(shè)有第9工作組WG9，針對(duì)LED等非相干光源產(chǎn)品負(fù)責(zé)制定IEC 62471系列標(biāo)準(zhǔn)。截至2017年11月底，該工作組已經(jīng)制定發(fā)布了如下標(biāo)準(zhǔn)：IEC 62471《光輻射安全的基本要求和安全等級(jí)分類方法》；IEC 62471-2《非激光光輻射安全相關(guān)的制造要求指南》；IEC 62471-3《強(qiáng)脈沖光源設(shè)備的用戶安全使用指南》；IEC 62471-5《投影儀的安全要求》。

目前，CIE與IEC的聯(lián)合工作組正在修訂IEC 62471標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)將在2018年同步發(fā)布最新的CIE S009及IEC 62471-1標(biāo)準(zhǔn)《燈和燈系統(tǒng)的光生物安全》。另外如下標(biāo)準(zhǔn)正在制定中：①IEC 62471-4《燈和燈系統(tǒng)的光生物安全測(cè)量方法》，該標(biāo)準(zhǔn)由我國(guó)杭州浙大三色儀器有限公司負(fù)責(zé)主導(dǎo)制定，對(duì)于光生物安全的測(cè)量方法進(jìn)行規(guī)定。該標(biāo)準(zhǔn)的制定具有一定難度，尤其是對(duì)于光生物藍(lán)光危害對(duì)視網(wǎng)膜的測(cè)量，需要專門模擬人眼的視場(chǎng)角、人眼的瞳孔以及人眼的聚光特性，對(duì)藍(lán)光的輻射危害進(jìn)行評(píng)價(jià)。這方面我國(guó)已走在世界的前列，并提出了較好的測(cè)量方法；②IEC 62471-6《燈和燈系統(tǒng)的光生物安全——紫外光源安全要求》；③針對(duì)LED光源和燈具的藍(lán)光危害，IEC TC34 技術(shù)委員會(huì)基于IEC TC76的IEC 62471標(biāo)準(zhǔn)組織修訂了技術(shù)報(bào)告IEC/TR 62778 “IEC 62471在藍(lán)光危害評(píng)估光源和燈具中的應(yīng)用”[3]，專門針對(duì) LED光源類產(chǎn)品和LED燈具產(chǎn)品的藍(lán)光危害的評(píng)價(jià)，在IEC 62471標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上給出了相對(duì)簡(jiǎn)化和更實(shí)用的評(píng)價(jià)方法。該技術(shù)報(bào)告發(fā)布后經(jīng)過(guò)一次修訂，陸續(xù)被各類IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)所引用，如IEC 60598-1第八版修訂標(biāo)準(zhǔn)中，特別引用IEC/TR62778對(duì)燈具的視網(wǎng)膜藍(lán)光危害進(jìn)行評(píng)估。

同時(shí)在歐洲和北美也制定了相應(yīng)的光生物安全標(biāo)準(zhǔn)，如EN 62471《燈和燈系統(tǒng)的光生物安全》，IESNA RP27系列標(biāo)準(zhǔn)《Recommended Practice for Photobiological Safety for Lamps》(IESNA RP27-1，IESNA RP27-2，IESNA RP27-3)等[4]，對(duì)光生物輻射安全的等級(jí)分類、測(cè)量評(píng)估、標(biāo)識(shí)標(biāo)記等都作了相應(yīng)的規(guī)范和要求。

2 光視覺(jué)健康及標(biāo)準(zhǔn)化

光視覺(jué)健康照明是照明領(lǐng)域最基本的要求，涉及照明的品質(zhì)。人眼長(zhǎng)期視覺(jué)疲勞，高亮度的輻射，盡管不會(huì)影響視網(wǎng)膜功能，但長(zhǎng)期高亮度的光會(huì)造成人眼視網(wǎng)膜的損傷，也會(huì)導(dǎo)致眼睛視覺(jué)作業(yè)的不舒適。CIE、IEC等各類國(guó)際組織以及我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)已制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)，尤其在建筑照明設(shè)計(jì)中更是給出了詳細(xì)的要求，包括照度、亮度、色溫、顯色指數(shù)、均勻性、眩光、閃爍與頻閃效應(yīng)等。

光對(duì)人體健康有不同的影響，如閃爍現(xiàn)象，人們長(zhǎng)期在某一閃爍光環(huán)境中生活、學(xué)習(xí)、工作，長(zhǎng)期積累將對(duì)人體產(chǎn)生一定的生物效應(yīng)。照明光源閃爍導(dǎo)致的生物效應(yīng)與光源的發(fā)光頻率、光照強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間等相關(guān)因素有關(guān)。而目前國(guó)際上的研究表明，閃爍與頻閃效應(yīng)將會(huì)給人帶來(lái)不同程度的影響，包括最常見(jiàn)的光敏性癲癇、眼睛疲勞視力下降、頭痛、加重自閉癥、注意力不集中等。人體處在閃爍的照明環(huán)境中，較容易產(chǎn)生不良反應(yīng)的條件有：接觸時(shí)間長(zhǎng)、視網(wǎng)膜接受刺激面積大、視場(chǎng)定位靠中心、閃光亮度高、與環(huán)境亮度對(duì)比度高、閃光顏色呈深紅色等。

隨著LED光源的應(yīng)用，尤其是調(diào)光調(diào)色的智能燈具的廣泛應(yīng)用，閃爍和頻閃效應(yīng)問(wèn)題凸顯。傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法，如IESNA閃爍指數(shù)、波動(dòng)深度等不能滿足評(píng)價(jià)要求。IEEE 于2013 年4 月發(fā)布的IEEEPAR 1789：2013《Draft Risk Assessment-Potential health effects of flicker from LED lighting》[5]給出了不可察覺(jué)、低風(fēng)險(xiǎn)等考核等級(jí)(見(jiàn)圖3)。

圖3 IEEE PAR1789閃爍限值分類圖[5]Fig.3 Flicker limit classification diagram of IEEE PAR1789

在CIE TN006—2016技術(shù)文件[6]中，國(guó)際照明委員會(huì)針對(duì)這部分評(píng)測(cè)提出了瞬時(shí)光效應(yīng)TLA(Temporal Light Artifact)的概念，包含了閃爍、頻閃、鬼影等比較完善的定義，同時(shí)針對(duì)頻閃效應(yīng)提出了頻閃可見(jiàn)度量值CIE SVM。而閃爍則基于IEC TR 61547 采用短期閃爍測(cè)量(Pst)方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。在 2017年新發(fā)布的LED產(chǎn)品能源之星認(rèn)證規(guī)范中，要求對(duì)LED產(chǎn)品瞬時(shí)光效應(yīng)，除閃爍百分比等常規(guī)指標(biāo)外，采用Pst、SVM、Mp (美國(guó)ASSIST用于評(píng)價(jià)閃爍和頻閃的新指標(biāo))等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。目前國(guó)際照明委員會(huì)第二分部新近成立了TC2-89技術(shù)委員會(huì)“Measurement of Temporal Light Modulation”專門針對(duì)瞬時(shí)調(diào)制光的測(cè)量進(jìn)行研究，該TC將于2018年發(fā)布最新的瞬時(shí)光測(cè)量方法。

眩光主要包括失能眩光與不舒適眩光。失能眩光將降低視覺(jué)功能，不舒適眩光將降低視覺(jué)舒適度。國(guó)際照明委員會(huì)CIE早在1976年就針對(duì)道路照明中的失能眩光問(wèn)題發(fā)布了CIE 31—1976《Glare and Uniformity in Road Lighting Installations》技術(shù)報(bào)告，并通過(guò)光幕亮度的角度給出了閾值增量TI的評(píng)價(jià)指標(biāo)，以表示達(dá)到同樣視覺(jué)所需要的亮度增量，并在2000年就道路照明中涉及的具體測(cè)量和計(jì)算發(fā)布了CIE 140—2000《Road Lighting Calculations技術(shù)報(bào)告》。針對(duì)不舒適眩光，CIE于1995年發(fā)布CIE 117—1995《Discomfortable glare in interior lighting》以統(tǒng)一眩光指數(shù)UGR用于室內(nèi)照明的不舒適眩光評(píng)價(jià)，考慮視野里的平均亮度以及目標(biāo)光源在視野里的方位，并在2010年新發(fā)布CIE 190:2010《Calculation and Presentation of Unified Glare Rating Tables for Indoor Lighting Luminaries》，提出統(tǒng)一眩光指數(shù)UGR的簡(jiǎn)化快速計(jì)算方法。而針對(duì)戶外體育場(chǎng)館的眩光評(píng)價(jià)CIE 112—1994《Glare Evaluation System for Use within Outdoor Sports and Area Lighting》給出了眩光指數(shù)GR用以評(píng)價(jià)眩光，并對(duì)室外體場(chǎng)館的最大眩光指數(shù)作出了相應(yīng)要求。

此外，近幾年CIE陸續(xù)發(fā)布了相關(guān)技術(shù)報(bào)告，針對(duì)視覺(jué)健康照明技術(shù)提出相關(guān)的評(píng)價(jià)指標(biāo)及發(fā)展路線圖。如CIE 205:2013《照明光質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)》綜合描述了室內(nèi)LED照明品質(zhì)的四個(gè)主要評(píng)價(jià)指標(biāo)：光分布、眩光、顯色性和顏色偏愛(ài)、頻閃，建議考慮的指標(biāo)：面部識(shí)別、陰影、顏色一致性。

全國(guó)照明電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)、國(guó)家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、中國(guó)照明學(xué)會(huì)也根據(jù)我國(guó)目前照明的現(xiàn)狀結(jié)合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布情況，陸續(xù)發(fā)布了與國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)同步的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)等。

3 光的非視覺(jué)健康及標(biāo)準(zhǔn)化

最近20年，在有關(guān)非視覺(jué)的國(guó)際研究領(lǐng)域獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。美國(guó)布朗大學(xué)David Berson教授團(tuán)隊(duì)在2002年發(fā)現(xiàn)了人類第三種感光細(xì)胞，從光信息的神經(jīng)傳導(dǎo)角度確認(rèn)了人眼神經(jīng)節(jié)上的光敏感細(xì)胞，以及神經(jīng)傳導(dǎo)到人腦的機(jī)理(如圖4所示)。全球各研究機(jī)構(gòu)都大力開(kāi)展了光的非視覺(jué)效應(yīng)研究。光對(duì)人的生理、情緒和行為的影響研究也已通過(guò)各類實(shí)驗(yàn)得以證實(shí)。其中光通過(guò)人體的非視覺(jué)系統(tǒng)影響生理節(jié)律系統(tǒng)，影響人體內(nèi)褪黑激素、促進(jìn)甲狀腺激素和皮質(zhì)醇等分泌，從而影響生命機(jī)能。

圖4 非視覺(jué)傳導(dǎo)系統(tǒng)Fig.4 Non-visual conduction system

對(duì)于光的非視覺(jué)傳導(dǎo)，目前大量的研究表明主要是由于藍(lán)光、短波光對(duì)非視覺(jué)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)。2001年，美國(guó)的George C. Brainard教授在深夜對(duì)一批人群用單色光的方法進(jìn)行測(cè)定，獲得了不同波長(zhǎng)的光對(duì)達(dá)到同一褪黑色素抑制的敏感度函數(shù)。英國(guó)的Thapan博士團(tuán)隊(duì)同時(shí)也做了類似的獨(dú)立研究，盡管在某些波長(zhǎng)上有些差別，但雙方獲得了基本一致的結(jié)論。

越來(lái)越多的研究學(xué)者在非視覺(jué)生物效應(yīng)方面投入精力，如：美國(guó)照明研究中心LRC的Mark Rea教授團(tuán)隊(duì)于2005年針對(duì)單色和多色光譜的光對(duì)人生理節(jié)律的光譜敏感度進(jìn)行了研究，研究表明不僅僅單色的光會(huì)產(chǎn)生非視覺(jué)效應(yīng)。Mark Rea團(tuán)隊(duì)隨后提出的CS值評(píng)價(jià)光生物效應(yīng)獲得較廣泛認(rèn)可。同是美國(guó)照明研究中心的Figueiro教授對(duì)各種健康照明的問(wèn)題進(jìn)行了研究和測(cè)量，如針對(duì)倒班的工人在一定光照下其褪黑激素的分泌水平，在日夜不同條件下由于光照導(dǎo)致的人體生理節(jié)律影響等等。來(lái)自Philips的Van Bommel 采用光源光譜基于白熾燈光譜的相對(duì)值來(lái)定量評(píng)價(jià)光源的光生物效應(yīng)；Yasukouchi等也對(duì)照明光源色溫對(duì)光生物效應(yīng)的影響作做了研究，并證明有明顯作用。Cajochen等研究發(fā)現(xiàn)短波的光照相較于長(zhǎng)波光照將引起更明顯的心率、體溫的改變。

國(guó)際上各類學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)化組織均對(duì)這些方面開(kāi)展了廣泛而深入的研究，國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)第六分部“光生物和光化學(xué)”在2009年組織編寫了CIE 158—2009《Ocular lighting effects on human physiology and behavior》 (照明對(duì)于人體生理和行為的影響)[7],針對(duì)照明對(duì)于人類生理、情緒和行為所產(chǎn)生影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室和臨床研究。目前，CIE第六分部聯(lián)合D1、D2、D3分部聯(lián)合成立了JTC 9，對(duì)非視覺(jué)光接收器刺激的眼球輻射輸入量值評(píng)價(jià)開(kāi)展研究。同時(shí)，2015年ISO和CIE聯(lián)合建立了有關(guān)光的非視覺(jué)影響的聯(lián)合行動(dòng)小組(Non-visual Effects of Light)，我國(guó)也是八個(gè)發(fā)起國(guó)家之一。CIE 218:2016《室內(nèi)健康照明路線圖》對(duì)編寫健康光、舒適光的標(biāo)準(zhǔn)人員和技術(shù)研究人員，提出了需要回答的問(wèn)題，并對(duì)所有問(wèn)題的重要度與難易程度進(jìn)行了排分。

2013年1月，來(lái)自美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)等國(guó)家的光生物學(xué)專家共同召開(kāi)了第一屆生理節(jié)律及神經(jīng)生理光度學(xué)研討會(huì)，就人眼褪黑激素受光體對(duì)于光照測(cè)量的影響，并針對(duì)其產(chǎn)生的光生物與生理影響進(jìn)行研討，與會(huì)專家共同探討形成一篇學(xué)術(shù)出版物，總結(jié)目前已經(jīng)達(dá)成共識(shí)和不確定的領(lǐng)域，并在一定程度上，為光的測(cè)量提供一些推薦性的建議。 會(huì)后國(guó)際照明委員會(huì)CIE第六分部成立了Reportship D6-42，就此次會(huì)議上的學(xué)術(shù)論文及達(dá)成的共識(shí)聲明做了匯編、整理，并在2015年以Technical Notes的形式發(fā)布了CIE TN003:2015《Report on the First International Workshop on Circadian and Neurophysiological Photometry, 2013》(人體生理節(jié)律和神經(jīng)生理學(xué)光度測(cè)量第一屆研討會(huì)報(bào)告)文件[8]。該報(bào)告期望能作為對(duì)未來(lái)照明研究分析的支撐，使讓人們更好地理解由于光照所產(chǎn)生的生理現(xiàn)象，同時(shí)讓將來(lái)各類照明產(chǎn)品(戶內(nèi)、戶外)的制造和光學(xué)性能測(cè)量有穩(wěn)定的基礎(chǔ)。該報(bào)告給出了研討會(huì)形成的幾大共識(shí)，包括：

1)錐體、桿體、自主感光神經(jīng)節(jié)ipRGCs三類視網(wǎng)膜感光細(xì)胞的視網(wǎng)膜組織結(jié)構(gòu)以及與褪黑激素的分類。

2)針對(duì)S-Cone, m-Cone, I-Cone, ipRGC, rod五種與人類非視覺(jué)效應(yīng)最相關(guān)的光受體，給出的五種光譜加權(quán)函數(shù)，用以簡(jiǎn)化對(duì)光環(huán)境的測(cè)量。

3)由于年齡導(dǎo)致的晶狀體老化，對(duì)于與明視覺(jué)和α-opic視蛋白靈敏度相關(guān)的透過(guò)率降低的影響。

4)每個(gè)光受體的光譜靈敏度函數(shù)。

5)由于光照導(dǎo)致的生理節(jié)律和神經(jīng)生理的反應(yīng)。

目前國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO TC 274正在積極開(kāi)展健康照明相關(guān)技術(shù)研究，目前主要基于人的健康考慮學(xué)校、醫(yī)療等應(yīng)用場(chǎng)景。其中有關(guān)于健康照明量化的技術(shù)研究，目前德國(guó)的一些標(biāo)準(zhǔn)還有一定的爭(zhēng)議，其對(duì)于非視覺(jué)的計(jì)算還有待較多的討論。ISO TC 274 陸續(xù)針對(duì)《工作場(chǎng)所生物效應(yīng)人工照明面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)》《集成照明設(shè)計(jì)指南 非視覺(jué)效應(yīng)》等內(nèi)容進(jìn)行討論。其中ISO TC274 No292文件提出，具有一定光生物效應(yīng)的人工光源照明可以補(bǔ)充室內(nèi)日光不足，使人們的生物鐘處于活躍的工作狀態(tài)，提高注意力。但在人工照明給生活和工作帶來(lái)各類有用的非視覺(jué)效應(yīng)時(shí)，也同樣面臨種種問(wèn)題，該文件提出了帶光生物效應(yīng)的人工照明面臨的4個(gè)機(jī)遇和18個(gè)挑戰(zhàn)，從人工照明對(duì)幸福感、睡眠質(zhì)量、生理節(jié)律等多個(gè)方面影響的角度出發(fā)做了詳細(xì)闡述。

歐美各國(guó)也陸續(xù)發(fā)布非視覺(jué)效應(yīng)相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和文件，如德國(guó)分別在2013年和2015年發(fā)布了DIN SPEC 67600—2013《光生物效應(yīng)照明設(shè)計(jì)指南》及DIN SPEC 5031-100—2015《光對(duì)人體褪黑色素分泌的影響》等光生物效應(yīng)照明相關(guān)技術(shù)規(guī)范，但由于這兩份文件在國(guó)際上爭(zhēng)議較大，其有可能面臨重新修訂。2016 年歐洲照明組織發(fā)布了其2025年戰(zhàn)略發(fā)展路線圖，明確將以人為本的照明(Human-centric Lighting)作為歐洲照明發(fā)展的核心。

4 總結(jié)

目前國(guó)際上已建立了針對(duì)正常人、短期光學(xué)輻照所引起的光生物輻射安全評(píng)價(jià)方法，但是對(duì)于特種人群以及長(zhǎng)期光照作用下的光生物輻射安全評(píng)價(jià)還有待進(jìn)一步研究，光生物輻射安全的標(biāo)準(zhǔn)化工作目前正在IEC和CIE等相關(guān)國(guó)際組織中積極開(kāi)展。有關(guān)視覺(jué)健康的研究，目前主要只針對(duì)眩光、閃爍等幾個(gè)方面的指標(biāo)進(jìn)行了一些研究，許多的視覺(jué)健康機(jī)理還在研究之中；同時(shí)也開(kāi)展了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化的工作，目前已經(jīng)制定了閃爍和眩光等標(biāo)準(zhǔn)，而在不同的應(yīng)用條件如何評(píng)價(jià)眩光的視覺(jué)健康，這些方面有待進(jìn)一步的研究。針對(duì)非視覺(jué)的影響研究，國(guó)際上已確定了包括第三視覺(jué)神經(jīng)信號(hào)傳導(dǎo)在內(nèi)的一些非視覺(jué)基本機(jī)理。對(duì)于非視覺(jué)夜間光照對(duì)褪黑激素的抑制的影響已經(jīng)開(kāi)展了大量的研究，也獲得了確認(rèn)。通過(guò)燈光在不同時(shí)間的作用調(diào)節(jié)人的生理節(jié)律，長(zhǎng)波、可見(jiàn)光對(duì)非視覺(jué)的關(guān)聯(lián)影響，以及對(duì)非視覺(jué)其他通道的影響目前正在研究中，也取得了一定的進(jìn)展，有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化工作目前正在開(kāi)展，研究進(jìn)展較好。

隨著第三代半導(dǎo)體照明技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)、人工智能等新興技術(shù)的快速發(fā)展，人工照明技術(shù)越來(lái)越趨向于以智慧型、健康型為導(dǎo)向，而光生物輻射安全、光的視覺(jué)與非視覺(jué)效應(yīng)作為健康照明的三大基礎(chǔ)要素，其技術(shù)研究與標(biāo)準(zhǔn)化也逐漸成為健康照明技術(shù)發(fā)展的三大核心。這三個(gè)方向研究的良性發(fā)展將促進(jìn)形成符合人因、人類生物特征的健康照明技術(shù)，使半導(dǎo)體照明更加智能和健康。

[1] ARNAULT E, BARRAU C, NANTEAU C, et al. Characterization of the blue light toxicity spectrum on A2E-loaded RPE cells in sunlight normalized conditions[C].Arvo, 2013:4004.

[2] Illuminating Engineering Society of North America. The Lighting Handbook.10th Edition.

[3] Application of IEC 62471 for the assessment of blue light hazard to light sources and luminaires：IEC TR 62778:2014.

[4] Recommended Practice for Photobiological Safety for Lamps and Lamp Systems：ANSI/IESNA RP-27-96.New York: Engineering Society of North America, 1996.

[5] Draft Risk Assessment-Potential health effects of flicker from LED lighting: IEEE PAR1789:2013.

[6] Visual Aspects of Time-Modulated Lighting Systems-Definitions and Measurement Models:CIE TN 006:2016.

[7] Ocular lighting effects on human physiology and behavior: CIE 158—2009.

[8] Report on the First International Workshop on Circadian and Neurophysiological Photometry, 2013:CIE TN003:2015.

TheEvaluatingMethodofHealthyLightingandItsNewDevelopmentofStandardization

WANG Xiaojin1, DUAN Yanlong2, MOU Tongsheng2
(1.ZhejiangSmart&HealthLightingResearchCenter,Hangzhou310000,China;2.ZhejiangSENSINGOptronicCo.,Ltd,Huzhou313216,China)

The rapid development of photobiology, visual effect and the non-visual effect of light has brought the attention on human-centric lighting in the world. The evaluating method of healthy lighting was proposed in this paper based on photobiological radiation safety, visual health and non-visual health of light. The research development in healthy lighting in recent years is reviewed. The latest development of standardization on healthy lighting in CIE, IEC and ISO are also introduced.

healthy lighting；non-visual effect；human-centric lighting；standards

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資助項(xiàng)目(2017YFB0403705)

TM923

A

10.3969/j.issn.1004-440X.2017.06.005

簡(jiǎn)訊

香港貿(mào)易發(fā)展局主辦的第19屆香港國(guó)際秋季燈飾展2017年10月27-30日在香港會(huì)議展覽中心舉行，展覽匯聚2 670家來(lái)自38個(gè)國(guó)家及地區(qū)的公司，包括丹麥及南非的新參展商，規(guī)模為歷屆之最。此外，第2屆香港國(guó)際戶外及科技照明博覽于2017年10月26-29日在亞洲國(guó)際博覽館舉行，展出410家最新產(chǎn)品。兩項(xiàng)展覽合組成全球規(guī)模的燈飾及照明產(chǎn)品商貿(mào)平臺(tái)，為買家搜羅各類智能燈飾及環(huán)保照明產(chǎn)品。香港國(guó)際秋季燈飾展特別組織了78個(gè)買家團(tuán)，邀請(qǐng)超過(guò)7 600名來(lái)自60個(gè)國(guó)家及地區(qū)的重要買家來(lái)港參觀兩項(xiàng)展覽及采購(gòu)。