光環境對視覺健康舒適度的影響

陳少藩

廣東光陽電器有限公司（廣東 中山 528416）

0 引言

人們一旦長期處于不舒適的光照環境下，很容易引起視覺不適感，進而引發視覺疲勞、視覺損傷等嚴重視覺問題。不舒適的光照環境主要包含光照強度過亮、過暗，光線分布不均勻，眩光強烈等。因此，研究照明、可視化電子產品等光環境對人視覺健康舒適度的影響顯得尤為重要，這樣才能實現對光環境健康舒適度的科學評價。

1 照明產品視覺健康舒適度概述

通過分析和研究照明產品在照度、照度均勻度、色溫、顯色指數、頻閃等不同的光參數對視覺健康舒適度產生的不同影響及生理功能與腦力認知負荷功能之間的作用與關系，在此基礎上，構建光環境健康舒適度評價模型，并提出影響人視覺健康舒適度的各種評價指標，為相關企業生產健康、節能、安全的照明產品提供有效的指導和借鑒[1]。視覺健康舒適度主要是指人們在不同光環境下表現的身心健康狀態。因此，通過科學分析和研究光環境對視覺健康舒適度的影響，能為制定光環境健康舒適度評價體系，提高光照產品的穩定性、可靠性和安全性打下堅實的基礎。

2 光環境對人眼功能的影響

人眼作為一種重要的光感受器，對外界光環境有很強的敏感度。光源光參數不同，對人眼的刺激情況也存在很大的差異，光源光參數以照度、色溫、頻閃為主。為了更好地了解和把握光環境對人眼功能產生的影響，相關人員要科學分析和判斷人眼功能在不同光源條件下表現的各種狀態，在此基礎上，根據屈光、光學傳遞函數等參數，采用問卷式調查的方式，科學劃分視覺健康舒適度評價體系，使其劃分為五種不同等級。然后，通過利用神經網絡算法，采用實驗的方式，獲得真實、準確的視覺指標參數。在這一過程中，首先，相關人員要隨機抽選出六項客觀參數，并將其輸入網絡體系，同時根據試驗測試結果，將用戶的主觀評價作為網絡輸出層。此外，采用試湊法，精確計算并確定網絡節點數量，然后根據神經網絡的特點，采用多次訓練的方式，精確計算并統計神經網絡誤差值。其次，通過構建神經網絡節點模型，提高模型的模擬效果和逼近效果，這樣才能成功找出視覺指標與健康舒適度之間的聯系，從而制定光環境健康舒適度評價體系。最后，根據VICO評價指數，從人眼視覺功能、照明產品光照強度對人眼視覺的影響兩個方面入手，完成對視覺健康舒適度的量化分級。視覺健康舒適度（VICO指數）量化分級如表1所示。

表1 視覺健康舒適度（VICO指數）量化分級

3 光環境對視網膜細胞的影響

視網膜是人體接受光能的重要器官，一旦光線亮度、光照時間等相關光參數遠遠超過了視網膜最大承受力，將會造成人體視網膜受損，直至失明。目前，比較常見的眼科疾病以黃斑變性眼疾為主，出現這一眼疾的主要原因是人們長期處于不舒適的光環境下，導致人體視網膜上皮細胞組織出現嚴重損傷。隨著發光二極管的不斷發展和普及，發光二極管被廣泛地應用于LED光源制作中，并逐漸成為人們生活中常見的照明光源，但這種光源對人的視覺造成的損壞無法估量。相關研究表明，LED光源對人視覺產生的損壞以光化學損害為主[2]。通過將人視網膜上皮細胞組織放置在培養皿中長期培養，會發現視網膜上皮細胞組織呈現出指數增長的趨勢，并表現出生物學特征，如圖1所示。通常情況下，光感受器作為神經視網膜的重要組成部分，很容易出現受損現象，因此相關人員在構建光化學損傷模型的過程中，要利用光感受器細胞，科學評價光環健康舒適度。為了有效地培養光感受器細胞，相關人員可以采用體外培養的方式，完成對小鼠光感受器、細胞組織的科學培養，然后利用免疫染色體，驗證和分析光感受器細胞組織的特性功能，為后期科學分析光環境對人體視網膜影響提供重要的依據和參考。

圖1 視網膜色素上皮細胞表現出的生物學特征

4 光環境對腦力認知負荷的影響

室內光環境對人體腦力認知負荷影響情況主要體現在以下幾點，如工作效率、工作實效性、反應靈敏度等心理指標的一系列變化。通常情況下，在室內光環境下，人們會產生以下反應：（1）出現主觀感覺，這種感覺通常是人們在情感方面的內心感受，如工作積極性提高或者降低。（2）出現一系列的生理變化。（3）影響工作效率和效果。因此，相關人員可以從主觀感知、生理反應和信息認知加工三個因素入手，科學分析和判斷室內光環境對人們工作效率產生的一系列影響。這三個因素看似孤立存在、毫無聯系，但實質上存在相互影響的關系。例如，人們的主觀心理感受對產生相應的生理反應。通過有效結合這三個因素，可以形成一個系統、完善的反應過程，對人們的工作效率和效果產生直接影響。相關人員可以根據室內光環境質量，有針對性地制定室內光環境對人們工作效率影響機制模型，如圖2所示，該模型形象、直觀地展示了人們工作效率系統化框架。在該模型的應用背景下，相關人員根據人們主觀感知反應情況，科學分析和判斷光環境質量、人們工作積極性等內容[3]。此外，還要重視對生理的精確測量，并根據最終的測量結果，從人體調節功能、身心健康狀態等環節出發，提高信息加工的科學性和合理性，以達到提高人們工作效率和效果的目的。認知作為一種復雜化系統，可以直觀地反映人們的心理變化情況，認知過程主要包括信息數據接受、信息數據解釋、信息數據組織、信息數據提取等環節。認知功能主要是指人們認知成分在獲取和應用知識方面產生的影響和作用。以信息數據加工過程為劃分依據，可以將認知劃分為以下四種類型。

圖2 室內光環境對工作效率的影響機制模型

（1）感知。感知主要是指人腦對外界事物產生的一系列反應，這些外界事物能夠對人體感覺器官產生一種直接性的作用和影響，如信息數據選擇、信息數據獲取、信息數據歸類、信息數據整合。其中，視知覺是人體重要的信息來源渠道。

（2）學習與記憶。記憶主要有兩種類型，一種是短期記憶，另一種是長期記憶。短期記憶主要是指信息數據在人體大腦中短暫性存儲。長期記憶主要是指人們進行推理、學習、理解等各種復雜活動。

（3）思維。思維作為認知的高級方式，主要是指通過利用人們大腦中存儲的知識，科學評價客觀事物。

（4）表達能力。表達能力主要是指順暢流利地表達人體大腦加工處理后的信息數據，如工作總結、報告寫作、語言交流等[4-5]。

總之，不同的認知能力對應的行為活動存在一定的差異，因此在分析和解決實際生活問題期間，相關人員要學會利用不同的認知能力，滿足行為活動多樣化需求。現針對室內光環境對人們工作效率影響機制模型，完成對人們工作效率評價模型的構建，為后期科學分析和判斷人們的工作效率，提高室內光環境的健康舒適度，實現對人們視覺的有效保護打下堅實的基礎。

5 結束語

隨著LED光源的不斷發展和普及，LED類產品不斷涌現，為此，加強對LED類產品等光環境健康舒適度的科學評價具有重要意義。因此，相關人員要在研究光環境對視覺健康舒適度影響的基礎上，不斷學習視覺相關新知識和新技術，進一步提高自身的專業能力，才能更好地制定和完善視覺健康舒適度評價機制，從而保證研發和生產的照明產品更加安全、健康，實現對人眼的有效保護，為人們帶來更好的照明體驗，滿足人們對高品質照明產品期待，提高人們的幸福指數。