红光、橙光?打破夜视照明的传统认知？格栅灯灯管规格

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红光、橙光?打破夜视照明的传统认知

2022-08-20    

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　　信托有观星履历的小同伴们都熟悉红光手电筒这样一件利器，让你的双眼可以在地面和天空间自若转换。一直以来，我们都信托夜视应选用红光珍爱视力，但现在，这种传统认知需要重新被审阅了!

红光照明

　　像在Stellafane2星空大会这样的观察基地，经常会接纳弱红光照明。然则红光波长真的是珍爱夜视的最好选择吗?

　　珍爱眼睛顺应暗环境的能力对于目视天文学家们来说至关主要。在这一点上，他们与航行员、海员、武士甚至安保职员有着配合的需求，纵然只是夜间流动的行人，也会由于没有“夜盲症”而受益。但还很少有研究职员研究露出在微弱的光源下会对视力造成怎样的损害，或者说哪种颜色的光最不容易滋扰人眼对漆黑的顺应能力。

　　红光一直是目视天文学家们所选择的传统照明色，它既可以辅助他们平安夜行，也可以用来于查阅星表。但现实上并没有数据能够佐证红光就是最合适这些需求的颜色。

　　当被询问使用红光的缘故原由时，天文学家们经常(而且错误地)注释称在漆黑状态下我们的视网膜感受器无法检测到红光，因此夜视对红光免疫。天文学家们选用红光的另一个可能或允许以归结于在摄影暗室中常选用红光这一历史因素。然而，暗室中的红色灯光与视觉暗顺应并无关联;更确切地说，是非摄影相纸通常会被做成对红光不敏感的材质，这样使用者可以在不影响摄影相纸的光线环境中事情，而不是在完全的漆黑环境中操作。

　　《天空与望远镜》杂志2022年6月刊中，作者罗伯特·迪克以为，从视觉心理学的角度来看，对于大多数人来说，橙色光可能比红光对视觉影像更小，但他的测试仅限于小我私人履历，我作为一位受过视觉心理学研究生训练的医生，决议磨练他的理论。

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　　人视网膜后方的视细胞——视杆和视锥细胞，饰演着感受器的角色，它们可以将吸收到的光子转化成神经脉冲。两者对差异颜色的光的响应也差异：视杆细胞对绿光的敏感水平比视锥细胞要高约莫1000倍，但二者对红光的敏感水平相当。其中视锥细胞能够在明亮光线下分辨颜色，发生明视觉，但无法感知暗弱的光线;视杆细胞则认真在幽暗的光线下提供单色视觉，引起暗视觉，而明亮的光线会使它们很快饱和。而介于明视觉和暗视觉顺应亮度局限之间，由视锥细胞和视杆细胞同时起作用的视觉称为中央视觉。

视杆和视锥细胞

　　视杆和视锥感受器对可见光的光谱有差其余响应。视杆系统比视锥系统对于大多数颜色的光都加倍敏感。但当光波长跨越620nm以后，两种系统的光敏感度趋于一致。

　　在目视天文学中，望远镜的一个主要功效就是网络足够的光线，从而使眼睛能够在中央视觉的状态下事情。

　　许多观察者误以为目视天文学仅仅依赖于暗视觉，但视杆细胞仅在边缘视野中提供较低分辨率的单色视觉。视觉的中央落在视网膜上被称为中央凹的部位，它由慎密排列在一起的视锥细胞组成。由于只有这里才群集着这么多麋集的视锥细胞，这也就是为什么只有中央凹才可以感知视觉的细节。而离轴视觉(也被称为余光)的敏感度会随着每1度的偏离下降50%甚至更多。当偏离中央轴10°时，观察者的视力甚至低于中央视力的20%，我们感知到的边缘细节往往是我们的大脑如法炮制出来的效果。

　　因此，只有视锥感受器才气看到月球或行星上错综庞大的纹路，或区分出两颗相互靠近的额恒星;视杆感受器在目视天文学中的作用基本上仅限于检测不位于视觉中央的黯淡恒星或星云到底存在与否。这也是为什么观察者有时需要借助余光，让图像偏离视轴约莫20°，使成像最终落在视杆细胞密度最大的区域来观察星云才会更清晰。不仅云云，视杆细胞对绿光敏锐的敏感度还能微弱增强观察者的色彩感知能力。

　　暗顺应

　　完全顺应漆黑的眼睛要比完全顺应灼烁的眼睛要敏感500,000倍。瞳孔的扩张在暗顺应中只起次要作用，它可以使人眼对光的敏感度迅速增添30倍。暗顺应的主要历程发生在视杆细胞和视锥细胞内，在漆黑的条件下，光化学物质不停耗尽再生，最终完成对光照敏感的自我调治。

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　　视锥细胞完全顺应漆黑需要15分钟，而视杆细胞则需要至少30到40分钟。为了区分极暗弱的物体与深色靠山，视杆感受器与许多其它的视杆感受器相互毗邻，发生配合信号，降低靠山噪声，但也会导致视力对边缘区域的敏感度被进一步削弱。

　　我们的目的是寻找在观察时代使用灯光的强度和颜色的准确组合搭配，好让光对人眼暗顺应的影响最小。对于大多数观察者来说，他们需要依赖视锥细胞来考察细节，以是选用红光可能不会带来任何利益，由于它会损坏对红色敏感的视锥细胞的暗顺应;另一方面，视杆细胞对蓝绿光异常敏感，这类颜色对珍爱视杆感受器来说应当是最糟糕的颜色。

　　迪克料想橙色光(稀奇是“琥珀色”)可能是最佳的选择，由于它能够同时刺激红色和绿色视锥细胞，无需像红光那么明亮，同时还可以阻止像蓝绿色光那样对视杆细胞发生太过的刺激。

　　值得注重的是，虽然大多数人拥有的红色视锥细胞数目约占所有视锥细胞数目的70%，但研究职员们最近发现，在色觉正常的人群中这一占比也可能低至27%到高达90%不等。这一效果解释珍爱暗顺应的最佳颜色也可能因人而异。

　　磨练

　　昆士兰天文节提供了一个磨练这一理论的绝佳时机，我们可以在极其漆黑的条件下对履历厚实的天文学家们举行测试。

　　10个晚上我对15名天文学家都举行了长达90分钟的测试。测试之前，我先确认了他们没有色盲症、视力不佳、患有糖尿病或具有其它清扫尺度内的疾病，并确定了这些天文学家们的极限视星等。

　　当被测试者们完全顺应了漆黑之后，他们需要阅读条记本电脑上的验光视力争表，并分辨出这些在种种彩色靠山上的玄色字母，我则用照度计丈量此时的屏幕亮度。举行测试的屏幕靠山划分是红色、橙色、绿色、白色，最后是亮红色。为了磨练阅读图表屏幕会对他们的暗顺应发生怎样的影响，经由1到4分钟阅读图表，我重新评估了他们的极限视星等。

　　我使用了两个指标：肉眼直接看到的恒星数目的转变用于测试他们的视锥细胞;而是否看到位于测试区域内的煤袋暗星云和周围的小麦哲伦星云对应着视杆细胞的磨练。

　　明亮的α南十字座星(右上角)周围充满了灰尘云，这些灰尘云组成了伟大的暗星云——煤袋星云的一部门。被测试者看到煤袋星云和周围的小麦哲伦星云的能力解释他们视杆感受器的敏感水平。

　　效果

　　红光屏幕需要比绿光屏幕亮三倍，才气使被测试者以基准视力水平阅读。橙色光屏幕所需的平均亮度比绿光屏幕亮，但暗于红光屏幕。岂论在阅读屏幕的1分钟后照样4分钟后，橙色光对视锥和视杆视觉暗顺应的损害都是最小的。正如我们之前预想的那样，绿光和白光带来的损害最为显著;出人意料的是，明亮的红色屏幕对于视杆细胞和视锥细胞的损害与绿色或白色屏幕带来的损害旗鼓相当，这证实了夜视并不会对红光免疫。绿光虽然显著比其它颜色暗得多，但对视杆细胞的视觉却最具有损坏性。

　　露出于种种差异彩色屏幕都市导致人眼可见恒星数目有不等的下降，但橙色光照明在漆黑的天空下具有显著的优势;而露出在绿光、白光或亮红色光下会使人眼总可见恒星计数削减约50%。

　　在15名被测试者当中有13名被测试者可以在眼睛露出在橙色光之后1分钟时观察到煤袋星云和小麦哲伦星云;露出在红光下之后只有11名被测试者能够观察到煤袋星云和小麦哲伦星云，而眼睛露出在绿光之后观察到煤袋星云和小麦哲伦星云的人数下降到仅有6名。眼睛露出于红光和橙色光之后4分钟，以及露出在绿色、白色或亮红色光的10分钟内，眼睛的暗顺应基本上可以完全恢复。

　　15名被测试者当中会有一到两小我私人可能具有较高比例的绿视锥感受器。当大部门人对橙色光屏幕亮度的选择约为红光屏幕亮度的三分之二，这两人所需的橙色光屏幕亮度不到红光屏幕亮度的三分之一。以是我们可以看到这其中存在着显著的小我私人差异，或许每小我私人都有适合自己的屏幕颜色和亮度。

　　在差异颜色的屏幕光线下，被测试者们阅读统一测试图表所需要的屏幕亮度差异。

　　测试效果解释，相比红光，橙色光可能才是用于夜间行走和星表照明的最佳选择。只管这个结论和现有结论的差异并不足够显著，还不足够说服天文学家们完全放弃使用现有的红色灯光，但这也相符国际暗天协会的建议：接纳多含橙色光而非蓝光的光线照亮步行区，不仅能够只管削减光污染，还可以最洪水平地提高我们考察被照亮区域之外阴影区域的能力。

　　鉴于这一发现会对许多在低光照环境下事情的人群发生影响，以是睁开更普遍深入的研究是绝对需要的。同时，信托这个研究解释橙色光将会成为新的“红光”!

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