照明频闪危害不容忽视—光谱大真探为你揭秘

上帝说 要有光

于是便有了光
1879年，爱迪生用白炽灯点亮了整个世界

随着节能环保，智能照明的需求不断增长

各类新型光源纷纷登场

节能灯，卤钨灯，LED灯等

逐步成为主流

但是不论新旧光源

都有一个绕不开的问题

那就是对人类健康的影响

其中——频闪

是近年备受关注的热点

什么是频闪

1. 可见频闪

人眼是非常复杂的系统，个体差异非常大，对于绝大多数人来说，可以察觉到80Hz以下的光闪烁，此时的人眼能够感知到明暗变化，闪烁频率在80Hz以下的也被称为可见频闪（visible flicker）。可见频闪是普通照明或显示无法接受的。

2. 频闪效应
对于80Hz以上的频闪，人眼是不易发觉的，但却对人眼的空间感知有较大影响。例如将运动的物体看成是一系列静止的图像，即频闪效应（Stroboscopiceffect）。由于频闪效应，人们会产生错觉，而把一些快速运转的设备看成是缓慢运转着甚至是静止的是非常危险的。

3. 幻影现象
同样的，当光源的闪烁频率在80Hz-2kHz时，且环境中的物体保持静止，人眼在移动位置或方向时，静止光源却会出现系统的延伸光点，称为幻影现象，如汽车尾灯，或者扫视户外LED显示屏等。

频闪的危害

1.可能引发脑细胞损伤

有研究者称，通过观察脑电图发现，即使环境中光的频闪已快到让人无法察觉，生物体的视网膜仍然可以分辨出频率为100-160Hz，甚至高达200Hz的光并做出反应，在以猫为代表的动物实验中，100-120Hz的光已经引起了其脑部细胞灼伤。

2.可能影响阅读及视力

有研究表明，荧光灯和显示屏的亮度频闪会影响人在阅读文字时的眼球运动轨迹，另外，在一些健康检查报告中也发现，视力损伤正是由荧光灯频闪造成的。

3.可能诱发偏头痛

实验发现，频率为100Hz的荧光灯频闪可能引起办公室工作人员的头痛发病率倍增，

4.降低工作效率和引发工伤

在轻工、食品、印刷、电子、纺织等行业，普遍采用直管型日光灯的照明场如流水线上，频闪引起的视觉疲劳、偏头痛，会造成定位困难，生产效率低下等问题;在机械行业中，如吊车操作工，因为频闪引起的视觉疲劳会造成定位困难，操作失误，甚至引发事故;在运动物体的速度和光源频闪频率成倍数关系时，运动物体的运动状态就会产生静止、倒转、运动速度缓慢等三种状态周期性重复的错误视觉，容易引发工伤事故。

传统光源的频闪

使用交流电的光源都有频闪。高强度气体放电灯（HID）的频闪就非常明显，1972年奥运会期间，摄影师发现他们拍的很多照片漆黑一片，“因为他们尝试拍一些非常短时间曝光的照片，但是是在错误的时间，那个时候，灯实际上是不发光的。”三相照明配电系统，相邻灯具以120度异相供电，也就是说，一个灯亮时而另一个灯是灭的，第三个灯正好处于中间状态，这种方案能解决体育馆照明中的频闪问题。

就算是大众喜爱的白炽灯也有频闪。我们没注意到是因为白炽灯的热惰性掩盖了频闪问题，切断电源，直到下次通电时，灯丝上都还留有余热可以发光。这个特点也是白炽灯效率低的原因，大约90%的电能转化为热量损失掉了。

20世纪90年代广泛使用电感镇流器的荧光灯，也因为频闪而备受诟病。

LED为什么频闪？
作为新型照明的代表，LED照明产品采用AC转DC的恒压或者恒流电源驱动，光源本身并不会产生频闪，有无频闪取决于LED驱动电源由于驱动器千差万别，每个LED产品的频闪表现也不一样。特别是有些厂家为了节约成本，使用了较为简单的驱动电路，如AC LED，会存在较大的频闪问题。

而对于智能照明产品，调光是其必备的功能，而调光恰恰是导致频闪的另外一个诱因。而当产品加载调光功能时，频闪往往会进一步加剧。特别是在调光较暗时，其波动深度比较大，如下图所示。因此对于具有调光功能或者宣称可连接调光控制器的照明产品，应该在其分别在调光最亮以及调光较暗时测量其频闪表现。

很多现代照明设备的频闪时间很短，不易察觉，所以一般不被人所知并关注。但实际上对人眼及健康有潜在的不良影响，由于其速度极快，一般的检测设备无法完全捕捉闪烁信息，但是海洋光学新一代Ocean FX光谱仪基于其快速扫描的检测器，可以快速获取照明设备的频闪信息，同时还可以获得大量照明相关评价参数。

通过数日的对照明灯进行观察记录，寻求整个过程中照明灯的强度和颜色的真实情况，得到以下结论：

不同的照明光源表现为不同的强度、色温及颜色值。大型照明荧光灯频闪现象比台式照明荧光灯要高，但是光谱形状很相似。其他照明光源，比如白光LEDs，卤钨灯，相对地会更稳定一些。通过测试这些光源的频闪现象，更有利于人们了解该现象引起的生理和认知的危害。通过对光源进行更长时间、更宽光谱范围的监测，从而实现对照明产品的质量控制。

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