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黄纸黑墨白炽灯可预防近视

时间:2009-08-06 |来源:三九医药网 收集整理|点击:


  大连市疾病预防控制中心主任医师王智勇等独辟蹊径研究近视成因,从视觉环境因素入手,探讨纸张、墨水、照明灯与近视的内在关联。在市科技局立项支持下,这一课题已经完成并通过科技成果鉴定:达到国际领先水平。

  该成果最宝贵之处,是明确告诉人们选择什么样的纸张、墨水和照明,才对人眼最适宜。目前最适宜的视觉环境是:红点黄纸簿本、黑色墨水、白炽灯照明;该成果同时向人们发出警示,当前最不适宜的视觉环境是:白纸、蓝墨、荧光灯。

  这一研究成果修正了许多传统观念。比如,以往人们大都以为“白纸黑字”是最适宜的视觉环境,强调纸张要白,印刷的油墨要黑,黑白分明,提高读写效率。又如,由于荧光灯拥有着节能、使用寿命长等优势,早已取代白炽灯成为公共场所和家庭的主要光源,甚至国家标准亦提出“教室照明光源宜采用荧光灯”。大连市疾控中心的这项系列研究,无疑是对这些传统观念的再认识。

  四场比拼:

  红点黄纸、黑墨、白炽灯最终胜出黄纸vs白纸

  结论:黄纸比白纸视觉舒适度高

  很长一段时间,学生用簿本大都是白色的。造纸业展开了旷日持久的技术“竞赛”,不断推出新的漂白剂,将纸张越做越白,并认为“不返黄”的纸张质量高。近些年来,在我市一些中小学校,黄色簿本也已开始使用。对于那些每天必须面对着纸张,而眼睛又处于发育敏感期的学生来说,到底哪一种颜色的簿本更好一些呢?王智勇医师做了一些深入的实验。

  他在沙河口区玉华小学选取四年级学生作为受试者,用黑色油墨在18种颜色纸张上印制读物,对学生们的主观感觉作评估分析。结果发现,白纸的舒适度虽然也较好,但其不舒适率为11.43%,而淡黄色纸的不舒适率则为零。近来,上海唐文丽等通过一年的追踪发现,使用黄色簿本者近视度数进展减缓。

  原因何在?王智勇医师从日光说起。蓝紫光(短波光)更容易被大气层散射掉,故通常人眼所接触到的日光由于缺乏短波而呈现为淡黄,长期以来人类所适应的就是这种淡黄色的日光式光谱。黄纸反射的长波光和中波光与白纸一样多,但一些短波光被黄纸吸收而不被反射出来,所以黄纸反射出来的短波光少于白纸,在这一点上恰恰与上述的日光相一致,也就是说,黄色页面能减少视疲劳是因为其反射出来的光谱是人眼最适应的。上述实验中,白纸有一定不舒适率(11.43%),应该与它反射出了较多的短波光有关,导致其对人类视觉系统色觉通路的功能产生了异常作用。

  黄纸vs红点黄纸

  结论:红点黄纸比黄纸对初中生能提高约1/4的视力保护率;而对于城市小学生能提高约1/2

  王智勇医师对纸张进行了更深入的实验,从黄纸扩展到了红点黄纸。红点黄纸是在黄色簿本页面上散布了近30个进行了专业处理过的红色点状视标,并且,页面上的墨线选择深灰色。用主观感觉作为短期评价指标的一组实验表明:书写用眼时,印有红点视标的黄本导致眼疲劳的发生率较普通黄本低。另一项对初中生为期两年多的长期追踪研究表明,与黄本比较,红点黄本能提高约1/4视力保护率。具体以右眼为例,两年后,使用普通黄本的学生平均下降2.408行,而使用红点黄本的学生的远视力平均下降1.740行(比普通黄本少下降了27.74%)。

  这些实验观察结果令人鼓舞,“红点”所起的作用堪称神奇。王智勇认为,从物理学角度分析,红光的波长较长,波动性大,传播速度大,色彩表现强。从生理学角度分析,假设我们根据进化论原理假定天然宣纸对视觉系统三条色觉通路的影响为正常(适宜),则红点黄纸为目前最大程度模拟了宣纸的纸张。天然宣纸为黄色,并且含有一些较深颜色的“杂质”(点状物)。因此,黄纸只是还原了天然纸张的颜色,而“红点黄纸”不仅还原了颜色,还恢复了天然纸张含有一些深色点状物的特性。撇开复杂的理论探讨,其实我们可以自己做个简单实验,将两张同样黄纸摆在桌面上,任选一张用红笔散乱画上一些红点,在室内明亮阳光下对比,马上会发现加有淡红点的黄纸仿佛发暗,并会感觉更舒适。

  黑墨vs蓝墨

  结论:黑墨的读写效率高于蓝墨;纸张上不宜使用蓝墨

  目前,人们已经开始认识到纸张底色(反射光谱)与近视的关联,但这还远没有锁定视觉环境中更多的视力“杀手”。因为墨水颜色与眼疲劳直接相关,纸张与墨水的配色颜色搭配也有学问。

  关于墨水颜色与眼疲劳的关系,王智勇告诉记者,在较浅纸张上,墨的反射系数越大,越不容易看清楚。已知蓝墨与黑墨的反射系数分别为35%和3%,即,对于外界光线,黑墨反射的长、中、短波光均很少,吸收97%,只反射出3%;蓝墨反射短波光相对多,吸收65%,反射出35%。

  王智勇的研究结果表明,蓝墨的视觉阈值(人眼能视物的最低值)高于黑墨1.7倍,而同一种墨,晚间的视觉阈值高于白天1.3倍。视觉阈值越低,越不容易产生视疲劳,读写效率就越高。因此,无论白天、晚间,黑墨的读写效率均高于蓝墨;对于同一种墨,其晚间的读写效率均比白天低。归纳起来,墨的读写效率从高到低的排列顺序为:白天使用黑墨(最好)、晚间使用黑墨、白天使用蓝墨、晚间使用蓝墨(最差)。

  在纸张与墨水的颜色搭配方面,王智勇采用远视力为观察指标进行了一组新的实验,结果可以简单归纳为:18种颜色纸张,若用黑墨,各种黄色、绿色纸张的效果最佳;若用蓝墨,各种黄色、绿色纸张的效果反而最差。因此,纸张与油墨的颜色不能滥用。在黄色、绿色等纸张上不宜使用蓝色油墨、墨水,而使用黑色(抑或深灰色)为宜,包括学生用簿本的格线。

  白炽灯vs荧光灯

  结论:白炽灯营造的视觉环境要好于荧光灯,从而有利于预防近视

  学习环境内的人工照明是人们每天接触到的重要的视觉环境因子。虽然自然光照明是最佳的光源选择,但是晚间我们必须选择人工照明。在全球范围内,荧光灯现在仍是工作环境中的主导光源。就连国家标准都从节能、使用寿命角度,提出“教室照明光源宜采用荧光灯”。热销的“护眼灯”的发光原理也是荧光原理。但是,荧光灯真的是最适宜的人工照明吗?

  大连市疾控中心提出了一个新的观点:白炽灯营造的视觉环境要好于荧光灯,有利于预防近视。

  从“量”上来看,人工照明的反射系数(反射量)越大(即,越接近自然光)越好。王智勇对不同光源的反射系数进行了定量分析,发现自然光的反射系数最高,白炽灯其次,荧光灯最低,而两灯联合则处于两者之间。以深色纸张为反射面,自然光的反射系数比白炽灯高出1/3,而白炽灯又比荧光灯高约1/6,说明白炽灯在发射光谱的“量”上比荧光灯稍优。

  从“质”上来看,缺乏长波光是荧光灯的一个重要缺陷。以深橙色纸张为反射面,白炽灯的反射系数比荧光灯高88.4%。这说明荧光灯辐射的长波光比白炽灯明显少。原因主要在于荧光灯与白炽灯的发光原理不同。荧光灯为气体放电原理,辐射的为非连续光谱;而白炽灯与太阳光的发光原理相同,为炽热的辐射体发光,辐射的是连续光谱。因此,很早就有人发现荧光灯略带蓝色(短波多),白炽灯略带红色(长波多)。而许多研究表明,含短波光多的光源会使人眼不适应。

  四大主张:

  营造预防近视新的视觉环境理论框架:

  提出“反射光谱说”雏形

  关于近视,以往经典的学说是睫状肌调节痉挛说,目前提得较多的是视网膜成像模糊说。而围绕视觉环境与近视关系的研究,大连市疾控中心提出了关于近视成因的一个新理论的雏形———反射光谱说。其要点在于:不同种类的纸张、墨水、照明,发射或者反射的光谱不同,所引起的色觉效应不同,并与近视的发生与进展有关联。

  这项研究还涉及到了进化论的观点,即近视眼是人眼对于环境异化的不适应的结果。也就是说,纸张由黄色漂白为白色,墨水由黑色墨汁发展为蓝黑色甚至蓝色墨水,照明由油灯、蜡烛和白炽灯等热光源演变为荧光灯这种冷光源,这些视觉环境因子的改变,势必引起进入人眼光谱的改变。这会引起何种色觉效应?进而与近视发生发展有何关联?疾控中心的系列研究试图构建一个理论框架,使人们认识到这些视觉环境污染的实际存在与危害,也易于从中找到治理的方法。

  灯具选择:对“护眼灯”应持谨慎态度

  时下,作为局部照明的台灯,“护眼灯”在国内处于热销之中。设计者认为普通荧光台灯的频率太低(50赫兹)而存在所谓频闪,并认为其对视觉不利,故主张采用高频化的电子镇流器(10,000赫兹)以消除频闪,即所谓“护眼灯”。关于频闪对于视觉的影响,国外首先有人提出,但是至今没有附和的声音,国内就开始热炒,并随后开展了较多研究,取得了一些阳性结果。其次,前面已述荧光灯存在诸多缺陷,而“护眼灯”的本质(发光原理)为荧光灯。因此,从全球的研究进展来看,尽管取得了一些积极结果,对于“护眼灯”还应持谨慎的态度。

  照明建议:对学校教室光源选择的建议

  在小学,由于人工照明的使用时间较短,加之小学生处于视觉发育的主要时期,应选用白炽灯。在中学,可以混合使用荧光灯与白炽灯,以弥补普通荧光灯长波少的缺陷。考虑到白炽灯寿命,可以安装两组白炽灯,轮换使用,周期为1课时。在经济条件允许的情况下,可考虑使用三基色荧光灯,其显色指数较高,在一定程度上弥补了普通荧光灯长波上的缺陷。

  光源展望:人工照明需要更大的变革市疾控中心的研究表明,白炽灯和荧光灯都没有实现对自然光的完全模拟,即便是发光原理与太阳相同的白炽灯也是如此。因此,读写用的人工照明需要更大的变革。在量上,新光源应最大可能地接近自然光的水平。在质上,根据三条色觉通路理论判断,新光源若能在长波的量上超出白炽灯,则也可能是重要的突破。

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