摘要：文章首先對LED顯示屏的光安全問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，在此基礎上對LED顯示屏光污染問(wèn)題的解決途徑進(jìn)行論述，期望該研究能夠對LED顯示屏光安全問(wèn)題的消除和光污染的防治有所幫助。

LED顯示屏光安全問(wèn)題分析

光安全分類(lèi)

大體上可將光安全分為以下兩類(lèi)，即光生物安全和干擾光，詳情如圖1所示。

光生物

這種類(lèi)型的光安全主要研究范圍包括紫外、紅外、藍光以及可見(jiàn)光輻射對人體組織的傷害問(wèn)題。常見(jiàn)的光生物危害主要有光化學(xué)紫外對人體皮膚及眼睛的危害、藍光對人體視網(wǎng)膜的危害、紅外敷設對眼睛的危害以及光熱對皮膚的危害等等。在人體的所有感覺(jué)器官中，眼睛是較重要的一個(gè)部分，它的自我修復能力相對較弱，一旦受到外界的光學(xué)輻射將會(huì )對眼睛造成不可恢復的損害，就算可見(jiàn)光都有可能傷害到人們的眼睛，如波長(cháng)較短的藍光會(huì )造成視網(wǎng)膜感光細胞損傷，嚴重時(shí)可能引起色素上皮功能退化，又如強度較高的輻照會(huì )導致視網(wǎng)膜熱損傷[1]。

干擾光由圖1可知，干擾光分為直接性和間接性?xún)煞N，前者具體是指視野內亮度較高的發(fā)光體直接造成的視覺(jué)分辨力下降；后者則是指發(fā)光體并未直接出現在視野內，但光投射物體表面反射后進(jìn)入人眼造成的問(wèn)題。通過(guò)對國內一些LED顯示屏廠(chǎng)家進(jìn)行調查后發(fā)現，LED顯示屏的較大亮度在6000~8000cd/m2，該數值并未達到光生物安全問(wèn)題的亮度較低值，由此可知，LED顯示屏并不會(huì )對人的視網(wǎng)膜造成包括藍光危害在內的光生物危害。鑒于此，下面重點(diǎn)對LED顯示屏的干擾光問(wèn)題進(jìn)行分析。

LED顯示屏干擾光的形成原因

自身原因

LED顯示屏具備亮度高的特點(diǎn)，若顯示屏在漆黑夜晚的亮度輸出達到8000cd/m2，那么就會(huì )造成嚴重的光干擾。

位置原因

觀(guān)察者與顯示屏的距離越近，或所站位置與顯示屏形成的對邊角越大，或觀(guān)察者視線(xiàn)方向與顯示屏朝向越趨同，則會(huì )產(chǎn)生更為嚴重的干擾光。

照度原因

白天與夜晚的環(huán)境照度存在明顯差別，這也就造成同一亮度LED顯示屏在不同時(shí)間段會(huì )產(chǎn)生不同程度的干擾光。

觀(guān)察者原因

觀(guān)察者的年齡段、職業(yè)、健康狀況、心理情緒不同，會(huì )感受到不同程度的干擾光。如，經(jīng)常接觸光敏劑或患有眼疾的觀(guān)察者，會(huì )對光較為敏感。

內容顯示原因

顯示屏所顯示的圖像內容若變化過(guò)快，則易引起觀(guān)察者的不適感；顏色亮度過(guò)高、過(guò)渡生硬，也會(huì )引起人眼不適。

評價(jià)標準原因

顯示屏被應用于諸多場(chǎng)所中，如道路交通、商業(yè)區、居民區等，由于場(chǎng)所性質(zhì)的不同，其干擾光的評價(jià)標準也有所不同。

環(huán)境原因環(huán)境條件會(huì )對顯示屏干擾光帶來(lái)明顯影響，若環(huán)境條件較為惡劣，如遇到霧霾、灰塵、霧氣、暴雨、狂風(fēng)等天氣，則會(huì )影響人們對顯示屏干擾光的判斷，人眼在受到外界因素的影響下，會(huì )造成判斷標準失準，影響評價(jià)的客觀(guān)性[2]。

LED顯示屏光污染問(wèn)題的解決途徑

LED顯示屏的高亮度特性是產(chǎn)生光污染的重要原因，為了有效解決光污染問(wèn)題，可采取以下安全防護方法。

依托環(huán)境調整亮度

調整人眼舒適的亮度

根據顯示屏所處于的環(huán)境光強弱程度，對LED顯示屏的整體亮度進(jìn)行調節，在保證顯示屏清晰度的同時(shí)，避免產(chǎn)生刺眼、扎眼的不良視覺(jué)感受。通過(guò)調查研究顯示，若人眼習慣800cd/m2的環(huán)境亮度，那么人眼能夠看清的亮度為80~8000cd/m2，若很出該亮度規模，人眼必須經(jīng)過(guò)數秒調理才能逐步看清。所以，LED顯示屏要依托環(huán)境調整亮度，引入環(huán)境亮度監測設備，為亮度調整提供可靠依據，使顯示屏亮度能夠調整到人眼舒適觀(guān)看的范圍內。在夜晚期間，應將顯示屏的亮度控制在環(huán)境亮度的10倍以下。

出臺亮度調整標準

許多室外顯示屏到夜晚的亮度過(guò)高，造成了嚴重的光污染，給周?chē)用裆顜?lái)一定程度影響。為此，有關(guān)部門(mén)應當出臺顯示屏亮度調整標準，加強對光污染的防治，要求顯示屏使用單位必須根據環(huán)境亮度主動(dòng)調整亮度輸出，嚴厲禁止在漆黑夜晚輸出高亮度強光。

削減藍光輸出

不同波長(cháng)的光對人眼會(huì )帶來(lái)不同的視覺(jué)感知，由于人眼感知具有一定復雜性，難以通過(guò)光亮度這一衡量標準來(lái)反映人眼對光線(xiàn)的感知，所以可引入輻照量指標，將其作為評判可見(jiàn)光安全能量范圍的標準。在衡量光對人眼作用時(shí)，不能僅憑人眼對藍色光的亮度感受，而是要引入輻照度計量設備，用計量設備測得的數據來(lái)客觀(guān)反映藍色光輸出強度對視覺(jué)感知的影響。LED顯示屏的生產(chǎn)廠(chǎng)家要在保證顯示屏顯示功能的基礎上，適當削減藍光輸出量，從而避免對人眼造成不適感。

控制光線(xiàn)散布

合理布設LED顯示屏的光線(xiàn)，在人眼可視規模范圍內，均勻散布顯示屏輸出的光線(xiàn)能量，避免出現顯示屏局部強光問(wèn)題。這就要求在生產(chǎn)LED顯示屏時(shí)，必須對光線(xiàn)照射方向和照射規模作出嚴格限定，以達到有效控制LED顯示屏光污染的目的。

明示安全防護方法

在LED顯示屏產(chǎn)品的使用說(shuō)明書(shū)上，要標明安全防護注意事項，重點(diǎn)解說(shuō)LED顯示屏亮度調節的正確方法，闡述清楚人眼長(cháng)期直視顯示屏可能帶來(lái)的傷害。若顯示屏亮度自動(dòng)調節系統出現運行故障，則可采用人工調節的方式進(jìn)行亮度調節。同時(shí)，還要向社會(huì )公眾普及光污染的安全防護措施，增強社會(huì )公眾的自我保護能力。如，不能長(cháng)期直視顯示屏，盡量避免人眼聚焦顯示屏上的細節畫(huà)面，避免因LED聚集于眼底而造成視覺(jué)亮斑，嚴重時(shí)甚至會(huì )對視網(wǎng)膜帶來(lái)灼傷[4]。

提升產(chǎn)品性能和質(zhì)量

為保證LED顯示屏產(chǎn)品的性能，應加強對產(chǎn)品在室內外環(huán)境中的亮度檢測。在室內檢測的過(guò)程中，工作人員要佩戴亮度衰減2~4倍的黑色墨鏡，在近距離范圍內觀(guān)測顯示屏的細節是否存在問(wèn)題。在室外檢測過(guò)程中，工作人員要佩戴亮度衰減4~8倍的黑色墨鏡。特別是在漆黑環(huán)境下開(kāi)展檢測工作，工作人員必須佩戴安全防護工具，這樣才能避免工作人員暴露在強光下。

引入先進(jìn)技術(shù)

LED顯示屏在不同時(shí)間段、不同地點(diǎn)環(huán)境的亮度變化存在明顯差異。一旦顯示屏亮度輸出很過(guò)環(huán)境亮度的60%，就會(huì )對人眼帶來(lái)不適感，產(chǎn)生光污染。所以，應為L(cháng)ED顯示屏配備戶(hù)外亮度采集系統，實(shí)時(shí)采集環(huán)境亮度，并將環(huán)境亮度信息傳輸到中心控制室，由中心控制室根據已接收的數據信息，自動(dòng)計算出較為適宜的顯示屏輸出亮度，并以此作為亮度調節的依據。此外，在LED顯示屏中應引入多級灰度矯正技術(shù)，改善普通8bit色彩顯示屏色彩過(guò)渡生硬的問(wèn)題，避免給人眼帶來(lái)強烈的不適感。在多級灰度矯正技術(shù)的支撐下，可將原本顯示屏系統的色彩顯示層次提升到14bit，從而給人眼帶來(lái)柔和的色彩過(guò)渡，降低光對人眼的刺激。

結語(yǔ)

綜上所述，LED顯示屏作為一種光源，其在運行的過(guò)程中不可避免地會(huì )出現光安全與光污染問(wèn)題，為有效防止LED顯示屏對人體造成的危害，應當在全面分析其光安全問(wèn)題的基礎上，采取合理可行的措施消除LED顯示屏的光污染，由此除了能夠為人體健康提供保障之外，還能為L(cháng)ED顯示屏應用范圍的拓寬提供幫助。