随着LED照明的普及，其光辐射引起的光生物安全问题引起公众关注。光辐射不仅对人的视网膜产生不良影响，还可能危害到我们的眼睛角膜、结膜、晶状体以及皮肤。本文拟从光生物安全的概念、类型、测量方法、影响因素、实际效果等几个方面，对光生物安全进行分析和阐述。

1、光生物效应

    关于光生物效应 (Photobiological effect)，广泛的光生物效应，可以指代光与生物体之间相互联系的各种作用。光生物效应对人体的影响是多方面的，按照光生物效应的作用机理和产生的结果不同，可大致分为光的视觉效应、光的非视觉效应、光的辐射效应等三大类。

    光的视觉效应是指光引起视觉的作用，是光的最基本效应。光视觉健康是照明的最基本要求。光的非视觉效应指光引起人体除视觉外的其他生理、心理反应，与人们的工作效率、安全感、舒适感、生理和情绪健康等有关。光的辐射效应，是指不同波段的光辐射对人的皮肤、角膜、晶状体、视网膜等部位产生作用而导致人体组织受到损伤。

    总体来说，人体健康与光环境之间存在着复杂的多因素交互作用和正负反馈机制。光对于生物的作用，尤其是对人体产生的生物效应，与光的波长、强度、作用条件、生物体的状态等多种因素有关。

2、光生物安全

    光生物安全(Photobiological Safety)的概念，狭义上讲是指光的辐射效应带来的安全性问题，广义上讲是泛指光辐射对人体健康产生的安全性问题，囊括光的视觉效应、光的非视觉效应、光的辐射效应。

    对光生物安全展开研究的目的，是避免人体受到光辐射带来的危害。不同的光源产生的光辐射，存在光辐射的强度、空间分布和光谱等差异。随着照明材料和智能照明技术的发展，LED光源、OLED 光源、激光光源等新型智能光源将逐渐在家居、商业、医疗、办公或特种照明场景展开应用。新型智能光源与传统光源相比，辐射能量更强，光谱特异性更高。不同波长的光辐射作用于不同的人体器官或组织，导致的生理反应也存在差异。由于人体是一个复杂的系统，因此对光辐射与人体反应之间的关系进行定量地描述，也是光生物安全研究的前沿方向之一，如光对人体生理节律的影响及应用研究、触发非视觉效应的光强剂量问题等等。

3、光生物安全波段和机理

    光生物安全所涉及的光辐射波段范围， 主要是200nm-3000nm 的电磁波。紫外辐射，是指波长为100nm-400nm的电磁辐射。人的眼睛不能感知紫外辐射的存在，但紫外对人的生理有着很大影响。紫外线照射皮肤时，会引起血管扩张，出现红斑，长时间照射会引起皮肤干燥、失去弹性和老化。紫外线照射眼睛时，可能会引起角膜炎、结膜炎、白内障等，对眼睛造成损伤。通常认为，光生物作用机理主要存在两种形式：光化学作用机制和热辐射作用机制。

    可见光辐射， 通常指波长为380-780nm 的电磁波。可见光对人体的生理效应主要包括对皮肤的烧伤、产生红斑，对眼睛的损伤如热损伤、日光视网膜炎等。尤其400nm-500nm 的高能量蓝光，可以对视网膜产生光化学伤害，加速黄斑区细胞的氧化。因此，一般认为蓝光是最具危害的可见光。

    红外辐射，是指波长为700nm-1mm 的电磁辐射。人的眼睛同样不能感知红外辐射的存在，但红外辐射可以通过热效应对人体产生影响。红外线照射皮肤时，会被皮下组织吸收而使局部加热，引起皮肤急性灼伤。在照射面积较大、时间较长时，人体会因过热出现全身症状，甚至发生中暑。红外照射人眼会引起角膜和瞳孔括约肌的损伤，引起眼睛不适或疼痛等。

4、光生物安全类型

    狭义的“光生物安全”，指光的辐射效应的安全性，关注的是光源和灯具带来的光辐射危害，主要涉及 200nm-3000nm 波段。光辐射危害按照对人体的作用部位，可划分为对眼睛前表面（角膜、结膜和晶状体）、视网膜和对皮肤的危害。对眼睛前表面的危害主要涉及包括光化学紫外危害、眼睛的近紫外危害、眼睛的红外辐射危害。

    通过对测量光化紫外辐照度、近紫外辐照度、蓝光辐亮度、蓝光小光源辐亮度、视网膜热危害辐亮度、视网膜的热微弱视觉刺激辐亮度、眼睛的红外辐照度、皮肤热辐射功率，并根据测量结果进行评定，即可对光源的光生物安全进行评价。

5、光生物安全危害评价

    对一个光源或灯具的光生物安全的评价，就是对各种光生物安全危害的相关指标进行测量，通过将测量的结果与曝辐限值进行对比，将灯和灯系统划分为不同的等级。

    基于ICNIRP 的非相干光源导则，灯和灯系统被划分为豁免、1 类危险（低危险）、2 类危险（中度危险）、3 类危险（高危险）。不同波段光生物安全的发射限如表4 所示。