照明用LED的藍光更傷眼?並沒有喔

前言

這篇是小院建材部專員5號Bob寫的研究報告,對居家場照明光源的選擇,仍建議選黃光(3000~4000K),或可調光的燈源;另外此篇研究報告意外撈到一個論點:3歲以下小小孩,眼睛易受藍光傷害是確定的,所以千萬不要給小小孩手機玩啊。。。

藍光到底會不會傷眼,Bob大概研究了10幾篇產業報告,包括美國能源局UOE,建築科技辦公室BTO等名字看來就高深莫測的機構paper,讓我們來看Bob怎麼說?


LED藍光傷眼這個江湖傳言,一直剪不斷、理還亂,即使到現在有這麼多相關研究出爐了,夾雜光學、物理和生物的專業說法仍讓人感覺霧裡看花,究竟在買燈泡的時候,要不要因為怕藍光而避開LED?

先聽聽權威怎麼說:美國能源局UOE(US Department of Energy),建築科技辦公室(Building Technologies Office)在20132014[1]各發表了一篇報告澄清,UOE認為白光 LED相較於螢光燈、白熾燈、省電燈泡、鹵素燈,不會產生更多藍光量,也不會造成更多藍光傷害。(相關文章可看  於TechNews文章:LED 藍光傷眼?美國能源局再提報告闢謠

這兩篇純英文報告看起來很燒腦,但精華在下面這兩張圖:

UOE附圖一

第一張圖:分析各種光的光譜,看光的組成:

這張圖先分析了四條波長曲綫:冷光6400K LED(中空綠色線),白天日光6500K(淺藍色線),暖光2771K LED(實心綠色線), 鹵素燈2778K(紅色線)。

我們可看到自然日光的光譜,各種顏色佔比相似,但人造光源就不是這樣了。冷光LED(淺綠線)藍光比例較高,有一個突出的峰值,暖光LED(深綠線)則橘紅色光佔比較多,鹵素燈則幾乎都是暗紅色光。

(這裡讓姥姥吐槽一下,這個表格在分色上做的不好,淺綠線與深綠是完全不同色溫的LED燈,卻用類似的色調,那怎麼看得清楚呢?害我個人一直看錯,哈)

接著考慮眼睛的藍光接收範圍,畫出藍光危險區域(實心黑線),用來計算每一種光源在藍光範圍中,有多少實際的藍光光照量,結果如下圖:

UOE附圖二

最左邊的縱軸是藍光危險係數K B,v,越高藍光危害越大,下面的橫軸是色溫CCT,色溫越高(越白藍色)越右邊。不同顏色的圈圈代表不同光源:綠色是LED、紅色是鹵素燈、紫色是HID 氙氣燈泡、淺藍色是日光、灰色則是螢光燈(省電燈泡)

從這個圖可以看出兩個明顯的結論:

  1. 色溫越高,藍光危害係數會越高。
  2. 在接近的色溫下,不論色溫高低,省電燈泡藍光危害指數皆微幅高於LED,日光及鹵素燈泡的危害指數也微微高於LED。所以白光LED光源,沒有比其他燈泡危險。

闢謠過後,LED的風風雨雨又是怎麼來的?台灣的照明委員會(CIE)最近(2019年9月)又重申了關於藍光危害的立場聲明(這篇)[2]:『沒有任何證據表明人體偶爾暴露在限值範圍內的光輻射下會對健康產生任何不利影響。』並進一步說明,指稱LED藍光危害的研究和媒體報導眾多,但大多是基於非常規狀態下的測試,包括:

  1. 長時間光源照射: (一般生物不會持續暴露在光源那麼久)
  2. 高色溫LED燈(藍光成分非常多) (或是用純藍色光來測試,而不是用白光LED)
  3. 顯著超出ICNIRP曝光極限的曝光 (用超出照明需求多倍的強光源來測試)
  4. 凝視光源 (生物多會避免直視光源,不會連續一直死盯著)
  5. 使用夜行動物模型或人體離體細胞

因此這些指稱LED藍光危害是有偏誤的,我們也重新檢視了幾篇研究報告(尤其是這篇引用了非常多藍光危害的相關研究),確認了大部分的研究都有CIE指稱的非常規測試。

但要是你實在不能心安,可以考慮在家使用低色溫的照明,4000k左右的色溫,藍光的量就已經比6500K低了50%以上(可以參考:黃燈對健康較好或是乾脆讓夜晚像夜晚,減少晚上的光照。)

也可以選用通過CNS15592標準(或 IEC 62471)的燈泡,這個標準也稱「光生物安全性」標準,將藍光傷害的危險程度分爲四種,其 中 RG0 為「無風險等級」,亦即在視網膜曝光時間超過 10,000 秒以上無光生物危害。 

IEC 62471 標準的藍光危害程度一覽
藍光危險程度 說明 標識警語
RG0 在視網膜曝光時間超過 10,000 秒以上無光生物危害之危險 不用
RG1 不宜長時間直視燈源,最多爲 100~10,000 秒。 不用
RG2 不宜直視燈源,最多爲 0.25~100 秒 須標識
RG3 短暫直視燈源(<0.25 秒)也是危險的 須標識

現在人容易產生視網膜疾病,主要的原因是我們喜歡長時間直視發光螢幕,手機、電視等等,這些直視光源產生的危害可比頭頂上的崁燈大的多,減少低頭時間,才是真正能顧好眼睛的方法。

此外,在做研究的時候發現,0-3歲的幼童因為眼睛中藍色的受體發育的較慢,相對於成人,細胞更容易受到藍光傷害,因此應該盡量避免讓幼童長期盯著螢幕,眼睛的發育會更健康。


本文索引:

[1] US. Department of Energy: Optical Safety of LEDs. June 2013 http://apps1.eere.energy.gov/buildings/publications/pdfs/ssl/opticalsafety_fact-sheet.pdfUS. Department of Energy: TRUE COLORS LEDs and the relationship between CCT, CRI, optical safety, material degradation, and photobiological stimulation. Oct 2014   https://www1.eere.energy.gov/buildings/ssl/pdfs/true-colors.pdf

[2]  Sliney, D H, Bergman, R and O’Hagan, J. Photobiological Risk Classification of Lamps and Lamp Systems—History and Rationale. LEUKOS, 12:4, 213-234, 2016, DOI: 10.1080/15502724.2016.1145551.

[3]藍光危害 (Blue Light Hazard)與 LED 照明 Sam Chang Mathbright Tehnology Co. October, 2015

 

 

 

 

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