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LED显示屏对人眼健康的影响因素安全防护措施,北京LED显示屏厂家为您提醒

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LED显示屏对人眼健康的影响因素安全防护措施,北京LED显示屏厂家为您提醒

发布日期:2017-10-09 00:00 来源:http://www.cnshhx.com 点击:

1.LED显示屏对人眼健康的影响因素

    为了找寻安全亮度设计规范,提供安全防护方案,首先应该分析LED 显示屏的光线对人眼发生作用的机理。LED显示屏光线对眼的作用因素受到显示屏LED辐照度、照射时长(辐照能量)、LED亮度、LED波长、闪烁频率、LED光的集中度(视角分布)、环境亮度等多种因素的影响,亦与观看者眼睛的瞳孔大小、色素种类与含量多少和眼屈光状态等有关。

(1)辐照度、辐照量

     LED光的强弱通常用辐照度表示。辐照度(irradiance,亦称功率密度)表示照射到表面单位面积上的辐射功率,单位为瓦/平方米(W/m2 )或瓦/平方厘米(W/cm2)。计算公式:辐照度=辐射功率/照射面积

     北京LED显示屏厂家称某段照射时间内的光强度通常用辐射能量(radiation energy,Q)表示,单位焦耳(J)或毫焦耳(mJ)。辐照量(radiant exposure)(亦称能量密度)表示照射到表面单位面积上的辐射能量,单位焦耳/平方米(J/m2 )或焦耳/平方厘米(J/cm2 )。计算公式:辐照量= 辐射能量/照射面积

对于LED的辐射能量、辐射功率与照射时间(T)三者之间的关系为:辐射能量=辐射功率×照射时间。当光辐射功率1 W,照射时间1 S时,其光辐射能量为1 J。

    在相同照射条件下,随着光照射剂量的增加,眼损伤发生率增多,损伤程度加重 。非连续光,脉冲宽度越宽,频率越高,输出功率越强,对人眼伤害越大。

(2)光度量(LED亮度、波长)

根据光波能量原理,波长越短,光子能量越强。同样数量的光子,短波长比长波长能量大,也就是说,相同数量的光子数辐射,短波长蓝色光的危害更大。

(3)LED光的集中度(视角分布)

     LED的光输出功率在各方向上并不是均匀分布的,通过不同角度观看LED显示屏会得到不同的亮度感受(辐射能量),所以说,通过控制LED的光分布,使其分布在期望的方向,就可以避免光污染。使LED输出光线均匀分布,也可以避免强烈的光过于集中而对眼睛造成伤害。

(4)环境亮度

     人眼对亮度的感知是动态的,就像照相机的自动感光调节装置(光圈),人眼可以快速扫描环境亮度并调节瞳孔大小以便于适应环境照度。实验结果显示,调节并适应高亮度环境只需要几秒(小于一分钟),但是,从高亮度环境调节到低亮度环境却要经历被较长的过程,根据起始亮度不同,人眼调节时间需5分钟以上,为了适应完全黑暗的环境,最长时,人眼需要30分钟才能看清周围物体。

当LED显示屏的亮度与其环境亮度的反差比较大时,为同时适应LED显示屏和环境亮度,人眼瞳孔需要不停地调节,以便于适应亮暗、亮暗不停地变化,才能看清屏幕。这势必造成眼睛瞳孔调节滞后与亮度变化,大量的LED光辐射能量进入眼底,对眼底组织造成伤害。

(5)人眼的瞳孔大小

    北京LED显示屏厂家称瞳孔大小不同,直接影响光进入眼底的多少。由于亮暗不同环境中人眼瞳孔差异较大,造成视网膜相同程度损伤所需的照射剂量可相差几个数量级。也就是说,在亮环境下,LED光最多使人感觉不适,但是,在暗环境下,LED光却可以对眼睛造成不可逆转的伤害。这就是为什么显示屏的亮度应该严格与环境亮度匹配的原因。

(6)闪烁频率

    LED显示屏的低频闪烁会导致眼睛瞳孔不停调节,试图适应闪烁时的亮暗变化,导致观看者产生更强的不适感。

    低频闪烁同时会导致,以LED显示屏为背景的视频拍摄画面图像产生滚动条纹,影响LED显示质量。

(7)眼睛的生物特性

     LED的工作波长主要为可见光。可见光(visible light),是人眼可以看到的电磁辐射,波长范围400—700 nm。由于眼对不同波长光的反射、透射和吸收率不同;眼内不同色素的光谱吸收峰亦不同,因而在临床中不同颜色的强光LED会对人眼的不同组织造成伤害。

     北京LED显示屏厂家称眼组织中含有三种色素可以吸收光能量。黑色素存在于视网膜的色素上皮层和脉络膜内;血色素存在于血液中;叶黄素存在于黄斑区、白内障和浑浊的玻璃体内。不同色素的吸收光谱不同,叶黄素吸收峰在4OO nm左右,对蓝光吸收最高,对绿光部分吸收,对黄光完全不吸收。黑色素吸收峰在510 nm左右,对可见波段均有一定吸收,但对蓝、绿光吸收高于其他波长。血色素吸收峰在570 nm左右,对黄光吸收最高,对绿光有一定吸收,对红光吸收很少。这种各种色素的吸收特性决定不同波长的LED可能对不同组织造成伤害。由于色素组织极易吸收光,眼底的色素含量越多,越易引起视网膜的损伤。

(8)眼的屈光状态

     对一个正视眼来说,平行的光束经过眼的自然聚焦,焦点会直接落到视网膜上,形成小的光斑,与屈光不正眼相比更容易造成眼底损伤。

2. LED显示屏安全防护措施

    根据环境亮度调整LED屏幕亮度。亮度调整的主要目的是根据环境光强弱,调整LED整屏亮度,使LED显示屏看上去既清晰明亮又不刺眼。国内大部分LED显示屏生产企业已经实现了这一功能,但是真正用好这一技术的企业和用户并不多,一方面,市场上缺乏准确易用的环境亮度检测设备,另一方面,LED显示屏行业缺乏可供参考的调节规范。

      当人眼适应了800坎德拉每平方米的环境亮度之后,能看清的亮度范围是80-8000坎德拉每平方米。任何超出此亮度范围的显示内容都需要人眼努力调节才能适应,并逐渐看清。例如,在室外5000坎德拉每平方米的亮度环境下,便于观看的显示设备亮度范围大致是500-50000坎德拉每平方米,在此环境下若想清晰辨认60坎德拉每平方米的手机内容,就需要人眼努力调节数秒钟才能逐渐适应,就是这个道理。

     北京LED显示屏厂家称依照此理论,可以建立LED显示屏亮度调节方法设计规范。根据环境亮度使灰度范围落在适合人眼舒适观看的范围内。尤其是夜晚,显示屏的最大亮度应该小于10倍环境亮度。

     由于没有规范约束,许多室外LED显示屏夜晚显示非常刺眼的亮度,给周围环境造成严重的光污染,给周围居民带来无形伤害。建议尽快建立行业标准,约束企业行为,强制企业安装亮度调节装置。LED显示屏在使用过程中,应该依照行业标准,根据环境亮度变化自动调节LED显示屏的亮度输出等级,在黑暗环境禁止LED显示屏输出高亮度。

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