复旦大学电光源研究所 　上　海

 

　　摘　要：本文通过分析长时间视觉作业的特点，从照明的视觉效应和生物学效应的角度分析适当的蓝光照明对在低照度环境下提高照明效率和减缓操作者疲劳的作用，提出在某些工厂、医院、军用操作室等区域的照明适当使用含有蓝光成分或较高色温光源的建议。

　　关键词：视觉作业 蓝光 生物学效应 工作效率 安全

 

 

　　在夜间，当大部分的人们开始休息，很多工厂里的夜班工人却在继续他们的工作，他们要保证不眠不休日夜劳作的流水线的正常运转，以进行零件的组配、安装，确保产品的生产出厂。

 

　　不仅是具有流水作业的工厂，很多大型工业操作区如核电站、煤矿、汽车工厂车间，还有飞机和汽车的夜间驾驶仓、军用控制的操作室、医院手术室和检验室，操作目标保持清晰可见对于操作者准确快速完成操作有着重要的影响。但另一方面，长时间的视觉作业操作者容易疲劳，由于疲劳引起的生产率的下降如果尚不引起人们的重视的话，由于疲劳引起的误操作而造成的重大事故就不得不使人们对这样的问题特别关注了。 三里岛核事故发生在凌晨四点，切尔诺贝利核泄漏发生凌晨1点32分，都是夜班工人正好疲劳开始打瞌睡的时候。           

 

       不仅是在夜间，很多视觉作业由于属于室内操作，即使在日间也需要人工照明，其照明效果无法与天然照明完全媲美，如果照明水平不够，视觉特性不足则引起操作上的失误率增多或速度降低；即使采用较高照度的照明以保证较好的视觉特性，在长时间的操作后，操作者在人工照明环境下也更易于疲劳。这样的疲劳对于长时间坐在精密仪表盘或是军用基地操作仪器前面的操作者来说所引起的后果是不堪设想的。

 

　　因此，对于长时间视觉作业环境，为了确保高效、安全的操作，要求有良好的照明以保证操作者的视觉特性；以及应该确保一个可以适当缓解操作者的疲劳程度的工作环境。前者是我们所熟知的，照明应该达到一定的标准，满足人的视觉效应。那么后者，除了改善工作环境的其它硬件条件，在缓解操作者的疲劳程度方面，照明能作些什么呢？最近几年的研究成果表明，照明与人体内的松果体所分泌的褪黑激素有着密切的联系，它控制着人眼的生物钟，合适的照明可以缓解人的疲劳。因此，对于长时间视觉作业环境的照明设计，不但要考虑其视觉效率，也应该考虑其生物学效应(van Bommel, 2003 [4])。

 

 

　　长期以内，人们认为人眼的视网膜上具有2种光感受器，即视锥和视杆。视锥按其对不同波长的光敏感性又分为红锥、绿锥和蓝锥。视锥系统对光的敏感度低，在足够的亮度下开始起作用，在明视觉下起主导作用，对物体的细微结构和轮廓可以进行精确的辨别，具有较高的空间分辨率。视杆系统对光的敏感度高，在弱光时占主导作用，不能分辨颜色，视物只有粗略的轮廓，精确性差（寿天德, 2001 [5]）。视锥系统和视杆系统的不同属性使人眼在不同照明水平下具有不同的视觉特性。由于3种视锥的综合敏感度在波长为555nm左右时达到最大；而视杆对于波长为507nm左右的刺激具有最大的敏感度。当亮度降低时，人眼对光谱的敏感度曲线朝短波方向移动，这就是有名的浦尔金耶效应(Purkinje shift)。图1所示是在不同亮度水平下人眼的光谱光视效率曲线（Sagawa,1989[2]）。