1. Fotobiyolojik etki
Fotobiyolojik güvenlik konusunu tartışmak için ilk adım fotobiyolojik etkileri açıklığa kavuşturmaktır. Farklı bilim adamlarının, ışık ve canlı organizmalar arasındaki çeşitli etkileşimlere atıfta bulunabilecek fotobiyolojik etkilerin çağrışımına ilişkin farklı tanımları vardır. Bu yazımızda sadece ışığın insan vücudunda neden olduğu fizyolojik reaksiyonları ele alacağız.
Fotobiyolojik etkilerin insan vücudu üzerindeki etkisi çok yönlüdür. Fotobiyolojik etkilerin farklı mekanizmaları ve sonuçlarına göre kabaca üç kategoriye ayrılabilir: ışığın görsel etkileri, ışığın görsel olmayan etkileri ve ışığın radyasyon etkileri.
Işığın görsel etkisi, ışığın en temel etkisi olan görme üzerindeki etkisini ifade eder. Aydınlatmanın en temel şartı görsel sağlıktır. Işığın görsel etkilerini etkileyen faktörler arasında parlaklık, uzaysal dağılım, renksel geriverim, parlama, renk özellikleri, titreme özellikleri vb. yer alır ve bunlar göz yorgunluğuna, bulanık görmeye ve görselle ilgili görevlerde verimliliğin azalmasına neden olabilir.
Işığın görsel olmayan etkileri, ışığın insan vücudunda neden olduğu, insanların iş verimliliği, güvenlik duygusu, rahatlık, fizyolojik ve duygusal sağlığı ile ilgili fizyolojik ve psikolojik tepkilerini ifade etmektedir. Işığın görsel olmayan etkilerine ilişkin araştırmalar nispeten geç başladı ancak hızla gelişti. Günümüz aydınlatma kalitesi değerlendirme sisteminde ışığın görsel olmayan etkileri göz ardı edilemeyecek kadar önemli bir faktör haline gelmiştir.
Işığın radyasyon etkisi, farklı dalga boylarındaki ışık radyasyonunun cilt, kornea, lens, retina ve vücudun diğer kısımları üzerindeki etkilerinin insan dokularında neden olduğu hasarı ifade eder. Işığın radyasyon etkisi, etki mekanizmasına bağlı olarak iki kategoriye ayrılabilir: fotokimyasal hasar ve termal radyasyon hasarı. Spesifik olarak, ışık kaynaklarından kaynaklanan UV kimyasal tehlikeleri, retinal mavi ışık tehlikeleri ve cilt termal tehlikeleri gibi çeşitli tehlikeleri içerir.
İnsan vücudu bu yaralanmaların etkilerine bir dereceye kadar direnebilir veya onarabilir, ancak ışığın radyasyon etkisi belirli bir sınıra ulaştığında vücudun kendi kendini onarma yeteneği bu yaralanmaları onarmak için yetersiz kalır ve hasar birikerek geri dönüşü olmayan etkilere neden olur. Görme kaybı, retina lezyonları, cilt hasarı vb.
Genel olarak, insan sağlığı ile ışık ortamı arasında karmaşık çok faktörlü etkileşimler ve pozitif ve negatif geri bildirim mekanizmaları vardır. Işığın organizmalar, özellikle de insan vücudu üzerindeki etkileri, dalga boyu, yoğunluk, çalışma koşulları, organizmanın durumu gibi çeşitli faktörlerle ilişkilidir.
Fotobiyolojinin etkilerini çalışmanın amacı, fotobiyoloji sonuçları ile ışık ortamı ve biyolojik durum arasındaki ilgili faktörleri araştırmak, sağlığa zarar verebilecek risk faktörlerini ve uygulanabilecek olumlu yönleri belirlemek, fayda aramak ve zarardan kaçınmaktır. ve optik ile yaşam bilimlerinin derin entegrasyonunu sağlayın.

2. Fotobiyogüvenlik
Fotobiyogüvenlik kavramı iki şekilde anlaşılabilir: dar ve geniş. Dar tanımla “fotobiyogüvenlik”, ışığın radyasyon etkilerinden kaynaklanan güvenlik sorunlarını ifade ederken, geniş tanımla “fotobiyogüvenlik”, ışığın görsel etkileri, ışığın görsel olmayan etkileri dahil olmak üzere ışık radyasyonunun insan sağlığı üzerinde neden olduğu güvenlik sorunlarını ifade eder. ve ışığın radyasyon etkileri.
Mevcut fotobiyogüvenlik araştırma sisteminde, fotobiyogüvenliğin araştırma nesnesi aydınlatma veya görüntüleme cihazlarıdır ve fotobiyogüvenliğin hedefi, vücut sıcaklığı ve gözbebeği çapı gibi fizyolojik parametrelerde değişiklikler olarak ortaya çıkan insan vücudunun gözleri veya derisi gibi organlardır. . Fotobiyogüvenlik üzerine yapılan araştırmalar temel olarak üç ana yöne odaklanmaktadır: ışık kaynakları tarafından üretilen fotobiyogüvenlik radyasyonunun ölçümü ve değerlendirilmesi, fotoradyasyon ile insan tepkisi arasındaki niceliksel ilişki ve fotobiyogüvenlik radyasyonuna yönelik sınırlamalar ve koruma yöntemleri.
Farklı ışık kaynakları tarafından üretilen ışık radyasyonunun yoğunluğu, uzaysal dağılımı ve spektrumu farklılık gösterir. Aydınlatma malzemelerinin ve akıllı aydınlatma teknolojisinin gelişmesiyle birlikte LED ışık kaynakları, OLED ışık kaynakları ve lazer ışık kaynakları gibi yeni akıllı ışık kaynakları yavaş yavaş ev, ticari, medikal, ofis veya özel aydınlatma senaryolarında uygulanacaktır. Geleneksel ışık kaynaklarıyla karşılaştırıldığında, yeni akıllı ışık kaynakları daha güçlü radyasyon enerjisine ve daha yüksek spektral özgüllüğe sahiptir. Bu nedenle, fotobiyolojik güvenlik araştırmalarında ön planda olan yönlerden biri, otomotiv lazer farlarının biyolojik güvenliğinin incelenmesi ve insan sağlığı ve konforunun değerlendirilmesi sistemi gibi yeni ışık kaynaklarının fotobiyolojik güvenliğine yönelik ölçüm veya değerlendirme yöntemlerinin incelenmesidir. yarı iletken aydınlatma ürünleri.
Farklı insan organlarına veya dokularına etki eden farklı dalga boylarındaki ışık radyasyonunun neden olduğu fizyolojik reaksiyonlar da farklılık gösterir. İnsan vücudu karmaşık bir sistem olduğundan, ışık radyasyonu ile insan tepkisi arasındaki ilişkinin niceliksel olarak tanımlanması, ışığın insan fizyolojik ritimleri üzerindeki etkisi ve uygulanması ve ışık konusu gibi fotobiyogüvenlik araştırmalarındaki en ileri yönlerden biridir. görsel olmayan etkileri tetikleyen yoğunluk dozu.
Fotobiyolojik güvenlik konusunda araştırma yapmanın amacı, insanın ışık radyasyonuna maruz kalmasından kaynaklanan zararları önlemektir. Bu nedenle, ışık kaynaklarının fotobiyolojik güvenliği ve fotobiyolojik etkileri üzerine yapılan araştırma sonuçlarına dayanarak, ilgili aydınlatma standartları ve koruma yöntemleri önerilmiş, aynı zamanda fotoğraf aydınlatmanın da ön plana çıkan yönlerinden biri olan güvenli ve sağlıklı aydınlatma ürünü tasarım şemaları önerilmiştir. büyük insanlı uzay araçları için sağlık aydınlatma sistemlerinin tasarımı gibi biyolojik güvenlik araştırmaları, sağlık aydınlatma ve görüntüleme sistemleri üzerine araştırmalar ve ışık sağlığı ve ışık güvenliği için mavi ışık koruyucu filmlerin uygulama teknolojisi üzerine araştırmalar.

3. Fotobiyogüvenlik bantları ve mekanizmaları
Fotobiyolojik güvenlikte yer alan ışık radyasyon bantlarının aralığı esas olarak 200 nm ila 3000 nm arasında değişen elektromanyetik dalgaları içerir. Dalga boyu sınıflandırmasına göre optik radyasyon esas olarak ultraviyole radyasyon, görünür ışık radyasyonu ve kızılötesi radyasyona ayrılabilir. Farklı dalga boylarındaki elektromanyetik radyasyonun ürettiği fizyolojik etkiler tamamen aynı değildir.
Ultraviyole radyasyon, 100nm-400nm dalga boyuna sahip elektromanyetik radyasyonu ifade eder. İnsan gözü ultraviyole radyasyonun varlığını algılayamaz ancak ultraviyole radyasyonun insan fizyolojisi üzerinde önemli bir etkisi vardır. Ultraviyole radyasyon cilde uygulandığında vazodilatasyona neden olarak kızarıklığa neden olabilir. Uzun süreli maruz kalma kuruluğa, elastikiyet kaybına ve cildin yaşlanmasına neden olabilir. Gözlere ultraviyole radyasyon uygulandığında keratit, konjonktivit, katarakt vb. neden olabilir ve gözlerde hasara neden olabilir.
Görünür ışık radyasyonu tipik olarak dalga boyları 380-780 nm arasında değişen elektromanyetik dalgaları ifade eder. Görünür ışığın insan vücudu üzerindeki fizyolojik etkileri esas olarak cilt yanıklarını, eritemi ve güneş ışığının neden olduğu termal yaralanma ve retinit gibi göz hasarlarını içerir. Özellikle 400 nm ile 500 nm arasında değişen yüksek enerjili mavi ışık, retinada fotokimyasal hasara neden olabilir ve makula bölgesindeki hücrelerin oksidasyonunu hızlandırabilir. Bu nedenle genel olarak mavi ışığın en zararlı görünür ışık olduğuna inanılmaktadır.