1. اثر فوتوبیولوژیکی
برای بحث در مورد ایمنی فوتوبیولوژیکی، اولین گام، روشن کردن اثرات فوتوبیولوژیکی است. محققان مختلف تعاریف متفاوتی از مفهوم اثرات فوتوبیولوژیکی دارند که می تواند به تعاملات مختلف بین نور و موجودات زنده اشاره کند. در این مقاله فقط به واکنش های فیزیولوژیکی بدن انسان که در اثر نور ایجاد می شود می پردازیم.
تاثیر اثرات فوتوبیولوژیکی بر بدن انسان چندوجهی است. با توجه به مکانیسم ها و نتایج مختلف اثرات فوتوبیولوژیکی، می توان آنها را به طور کلی به سه دسته تقسیم کرد: اثرات بصری نور، اثرات غیر بصری نور و اثرات تابشی نور.
اثر بصری نور به تأثیر نور بر بینایی اشاره دارد که اساسی ترین تأثیر نور است. سلامت بصری اساسی ترین نیاز برای روشنایی است. عواملی که بر جلوه های بصری نور تأثیر می گذارند عبارتند از: روشنایی، توزیع فضایی، رندر رنگ، تابش خیره کننده، ویژگی های رنگ، ویژگی های سوسو زدن و غیره که می تواند باعث خستگی چشم، تاری دید و کاهش کارایی در کارهای مربوط به بصری شود.
اثرات غیر بصری نور به واکنش های فیزیولوژیکی و روانی بدن انسان ناشی از نور اطلاق می شود که با کارایی کار، احساس امنیت، آسایش، سلامت فیزیولوژیکی و عاطفی افراد مرتبط است. تحقیقات بر روی اثرات غیر بصری نور نسبتا دیر شروع شد، اما به سرعت توسعه یافت. در سیستم ارزیابی کیفیت روشنایی امروزی، جلوه های غیر بصری نور به عامل مهمی تبدیل شده است که نمی توان آن را نادیده گرفت.
اثر تابشی نور به آسیبی اطلاق می شود که در اثر طول موج های مختلف تابش نور بر روی پوست، قرنیه، عدسی، شبکیه و سایر قسمت های بدن به بافت های انسان وارد می شود. اثر تابش نور را می توان بر اساس مکانیسم اثر آن به دو دسته آسیب فتوشیمیایی و آسیب تابش حرارتی تقسیم کرد. به طور خاص، این شامل خطرات مختلفی مانند خطرات شیمیایی UV ناشی از منابع نور، خطرات نور آبی شبکیه و خطرات حرارتی پوست است.
بدن انسان می تواند تا حدودی در برابر این صدمات مقاومت کند یا آن را ترمیم کند، اما زمانی که اثر تابش نور به حد معینی برسد، توانایی خود ترمیم بدن برای ترمیم این آسیب ها کافی نیست و آسیب تجمع می یابد و در نتیجه اثرات جبران ناپذیری به همراه خواهد داشت. مانند از دست دادن بینایی، ضایعات شبکیه، آسیب پوست و غیره.
به طور کلی، تعاملات چند عاملی پیچیده و مکانیسم های بازخورد مثبت و منفی بین سلامت انسان و محیط نور وجود دارد. تأثیر نور بر موجودات، به ویژه بر بدن انسان، به عوامل مختلفی مانند طول موج، شدت، شرایط عملکرد و وضعیت موجودات مرتبط است.
هدف از مطالعه اثرات فوتوبیولوژی، کشف عوامل مرتبط بین نتایج فتوبیولوژی و محیط نور و وضعیت بیولوژیکی، شناسایی عوامل خطری که می‌توانند به سلامت آسیب برسانند و جنبه‌های مطلوبی که می‌توان اعمال کرد، جستجوی منفعت و اجتناب از آسیب است. و امکان ادغام عمیق اپتیک و علوم زیستی را فراهم می کند.

2. Photobiosfety
مفهوم فوتوبیوایمنی را می توان به دو صورت درک کرد: باریک و گسترده. با تعریف محدود، "فوتوبیوایمنی" به مسائل ایمنی ناشی از اثرات تابش نور اشاره دارد، در حالی که به طور کلی، "ایمنی نوری" به مسائل ایمنی ناشی از تابش نور بر سلامت انسان، از جمله اثرات بصری نور، اثرات غیر بصری نور اشاره دارد. و اثرات تابشی نور.
در سیستم تحقیقاتی موجود در زمینه ایمنی نوری، موضوع تحقیق ایمنی نوری، وسایل روشنایی یا نمایشگر است و هدف ایمنی نوری، اندام هایی مانند چشم یا پوست بدن انسان است که به صورت تغییر در پارامترهای فیزیولوژیکی مانند دمای بدن و قطر مردمک ظاهر می شود. . تحقیق در مورد ایمنی نوری عمدتاً بر سه جهت عمده متمرکز است: اندازه‌گیری و ارزیابی تابش ایمنی نوری تولید شده توسط منابع نور، رابطه کمی بین تابش نوری و پاسخ انسان، و محدودیت‌ها و روش‌های حفاظت برای تابش ایمنی نوری.
تابش نور تولید شده توسط منابع مختلف نور از نظر شدت، توزیع فضایی و طیف متفاوت است. با توسعه مواد روشنایی و فناوری روشنایی هوشمند، منابع نور هوشمند جدید مانند منابع نور LED، منابع نور OLED و منابع نور لیزر به تدریج در سناریوهای روشنایی خانگی، تجاری، پزشکی، اداری و یا نورهای خاص اعمال خواهند شد. در مقایسه با منابع نور سنتی، منابع نوری هوشمند جدید انرژی تابشی قوی‌تر و ویژگی طیفی بالاتری دارند. بنابراین، یکی از مسیرهای پیشرو در تحقیقات ایمنی فوتوبیولوژیکی، مطالعه روش‌های اندازه‌گیری یا ارزیابی ایمنی فتوبیولوژیکی منابع نور جدید است، مانند مطالعه ایمنی بیولوژیکی چراغ‌های لیزری خودرو و سیستم ارزیابی سلامت و آسایش انسان. محصولات روشنایی نیمه هادی
واکنش‌های فیزیولوژیکی ناشی از طول موج‌های مختلف تابش نوری که بر اندام‌ها یا بافت‌های مختلف انسان تأثیر می‌گذارد نیز متفاوت است. از آنجایی که بدن انسان یک سیستم پیچیده است، توصیف کمی رابطه بین تابش نور و پاسخ انسان نیز یکی از جهات پیشرفته در تحقیقات ایمنی نوری است، مانند تأثیر و کاربرد نور بر ریتم‌های فیزیولوژیکی انسان، و مسئله نور. شدت دوز محرک جلوه های غیر بصری
هدف از انجام تحقیقات در مورد ایمنی فوتوبیولوژیکی جلوگیری از آسیب ناشی از قرار گرفتن انسان در معرض تابش نور است. بنابراین، بر اساس نتایج تحقیق در مورد ایمنی بیولوژیکی عکس و اثرات بیولوژیکی عکس منابع نور، استانداردهای نوری متناظر و روش‌های حفاظتی پیشنهاد می‌شود و طرح‌های طراحی محصول نورپردازی سالم و ایمن که یکی از جهت‌های پیشرو عکس نیز می‌باشد، پیشنهاد می‌شود. تحقیقات ایمنی بیولوژیکی، مانند طراحی سیستم های روشنایی بهداشتی برای فضاپیماهای بزرگ سرنشین دار، تحقیق در مورد سیستم های روشنایی و نمایشگر سلامت، و تحقیق در مورد فناوری کاربرد فیلم های محافظ نور آبی برای سلامت نور و ایمنی نور.

3. باندها و مکانیسم های ایمنی نوری
محدوده باندهای تابش نور درگیر در ایمنی فوتوبیولوژیکی عمدتاً شامل امواج الکترومغناطیسی از 200 نانومتر تا 3000 نانومتر است. طبق طبقه بندی طول موج، تابش نوری را می توان به طور عمده به تابش ماوراء بنفش، تابش نور مرئی و تابش مادون قرمز تقسیم کرد. اثرات فیزیولوژیکی تولید شده توسط تابش الکترومغناطیسی با طول موج های مختلف کاملاً یکسان نیست.
اشعه ماوراء بنفش به پرتوهای الکترومغناطیسی با طول موج 100 نانومتر تا 400 نانومتر اشاره دارد. چشم انسان نمی تواند وجود اشعه ماوراء بنفش را درک کند، اما اشعه ماوراء بنفش تأثیر قابل توجهی بر فیزیولوژی انسان دارد. هنگامی که اشعه ماوراء بنفش به پوست اعمال می شود، می تواند باعث اتساع عروق و در نتیجه قرمزی شود. قرار گرفتن در معرض طولانی مدت می تواند باعث خشکی، از دست دادن خاصیت ارتجاعی و پیری پوست شود. هنگامی که اشعه ماوراء بنفش به چشم ها زده می شود، ممکن است باعث کراتیت، ورم ملتحمه، آب مروارید و غیره شود و باعث آسیب به چشم شود.
تابش نور مرئی معمولاً به امواج الکترومغناطیسی با طول موج های 380-780 نانومتر اشاره دارد. اثرات فیزیولوژیکی نور مرئی بر بدن انسان عمدتاً شامل سوختگی پوست، اریتم و آسیب های چشمی مانند آسیب حرارتی و رتینیت ناشی از نور خورشید است. به خصوص نور آبی پرانرژی از 400 نانومتر تا 500 نانومتر می تواند باعث آسیب فتوشیمیایی به شبکیه شود و اکسیداسیون سلول ها را در ناحیه ماکولا تسریع کند. بنابراین، عموماً اعتقاد بر این است که نور آبی مضرترین نور مرئی است.