Восприятие цвета при светодиодном освещении – риски здоровью

Файл статьи: 
УДК: 
614/5: 644.36
Авторы: 

В.А. Капцов 1 , В.Н. Дейнего 2

Организация: 

1 Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожной гигиены Роспотребнадзора, Россия, 125438, г. Москва, Пакгаузное шоссе, 1, корп. 1
2 Новые энергетические технологии, Россия, 143025, Московская обл., деревня Сколково, ул. Новая, д. 100

Аннотация: 

Рассмотрены проблемы восприятия цвета при светодиодном освещении. Показано, что неадекватное восприятие оператором цвета сигналов увеличивает риски транспортных происшествий. Наряду с трехцветной гипотезой Юнга–Гельмгольца рассмотрена современная гипотеза, основанная на волоконно-оптическом подходе к функционированию системы «клетки Мюллера – колбочки». Сделана попытка объяснить ряд эффектов кривой видимости и временных задержек при определении цвета световых сигналов. Выполненные исследования по оценке влияния светодиодного освещения на функциональное состояние и работоспособность железнодорожников с использованием методик профессионального отбора выявили изменения негативного характера. Доказано снижение функциональной устойчивости к цветоразличению зеленого и красного сигналов, а также увеличение времени реагирования сложной зрительно-моторной реакции и значимом снижении готовности к экстренному действию (монотонноустойчивости) обследованных лиц. Приведены данные о временных особенностях определения цвета сигналов относительно красного сигнала (650 нм). Показано, что применение в сигнальных приборах светодиодов красного цвета с длиной волны намного менее чем 650 нм увеличивает риски неадекватного распознавания цвета и время реакции человека на запрещающий сигнал и возможность негативного исхода событий на транспорте и в жизни. Эти особенности должны учитываться при проектировании светофоров и других сигнальных приборов, обеспечивающих безопасность движения на транспорте. Показано, что сигнальные светофоры для транспортных систем должны проектироваться с учетом физиологии восприятия света зрительным анализатором человека, абсолютно исключая применение светодиодов с длиной волны менее 650 нм.

Ключевые слова: 
светодиодное освещение, цвет, светофоры, светодиоды, клетки Мюллера, колбочки, красный свет, волоконно-оптическая система глаза
Капцов В.А., Дейнего В.Н. Восприятие цвета при светодиодном освещении – риски здоровью // Анализ риска здоровью. – 2017. – № 2. – С. 16–25. DOI: 10.21668/health.risk/2017.2.02
Список литературы: 
  1. Бакуткин В.В., Киричук В.Ф., Кузнецова Э.В. Влияние динамической электронейростимуляции на аккомо¬дационные способности глаза человека // Проблемы оптической физики и биофотоники: материалы XIII Между¬нар. молодежной научной школы по оптике, лазерной физике и биофотонике. – Саратов: Новый ветер, 2009. – 219 с.
  2. Берман С.М., Клиер Р.Д. Недавно открытый фоторецептор человека и предыдущие исследования в области зрения // Светотехника. – 2008. – № 3. – С. 49–53.
  3. Дайнего В.Н., Иванов В.Ф. Радуга цветов изоляции проводов в свете светодиодного освещения [Электронный ресурс] // Кабель-news. – 2013. – № 2. – URL: http://www.ruscable.ru/article/Raduga_cvetov_izolyacii_provodov_v_svete_... (дата обращения: 18.06.2016).
  4. Исследования визуального восприятия красных железнодорожных светофоров на основе светоизлучающих диодов / Д.Р. Агафонов, М.А. Мурашова, С.Г. Никифоров, О.П. Пинчук, Р.И. Столяревская [Электронный ре¬сурс] // Светотехника. – 2003. – № 6. – URL: www.led-e.ru/assets/files/pdf/Svetodiod-svetofor.pdf (дата обращения: 22.09.2016).
  5. Клиническая анатомия органа зрения: части цилиарного тела [Электронный ресурс] // StudFiles: файловый архив студентов. – URL: http://www.studfiles.ru/preview/2243441/page:7/ (дата обращения: 15.10.2016).
  6. Теория Юнг–Гельмгольца [Электронный ресурс] // Справочник химика 21: химия и химическая технология. – URL: http://chem21.info/info/279269/ (дата обращения: 03.07.2016).
  7. 3d rods cones eye anatomy with bipolar pigmented amacrine horizontal cells epithelium optic nerve and cell nucleus body human medical [Электронный ресурс] // TurboSquid. – URL: http://www.turbosquid.com/3d-models/max-rods-cones-eye-anatomy/570819 (дата обращения: 08.10.2016).
  8. Effects of turn-signal color on reaction times to brake signals / Ju. Luoma, M.J. Flannagan, M. Sivak, M. Aoki, E.C. Traube. – Michigan, 1995. – 19 p.
  9. Flannagan M.J., Blower D.F., Devonshire J.M. Effects of Warning Lamp Color and Intensity on Driver Vision: Report of work on Non-Blinding Emergency Vehicle Lighting (NBEVL). – Michigan, 2008. – 54 p.
  10. Huth G.C. A Modern Explanation for Light Interaction with the Retina of the Eye Based on Nanostructural Geometry: Rethinking the Vision Process [Электронный ресурс]. – URL: http://www.ghuth.com/ (дата обращения: 21.07.2016).
  11. Medeiros J.A. The Cone Spectrometer Model (CSM) [Электронный ресурс] // Color Vision: A New Understanding. – URL: http://conesandcolor.net/_F_CSM.htm (дата обращения: 22.10.2016).
  12. Müller cells are living optical fibers in the vertebrate retina / K. Franze, J. Grosche, S.N. Skatchkov, S. Schinkinger, Ch. Foja, D. Schild, O. Uckermann, K. Travis, A. Reichenbach, J. Guck // PNAS. – 2007. – Vol. 104, № 20. – P. 8287–8292. DOI: 10.1073/pnas.0611180104.
  13. Müller cells separate between wavelengths to improve day vision with minimal effect upon night vision [Электронный ресурс] / A.M. Labin, Sh.K. Safuri, E.N. Ribak, I. Perlman // Nature Communications. – 2014. – № 4319. – URL: http://www.nature.com/articles/ncomms5319 (дата обращения: 16.08.2016) DOI: 10.1038/ncomms5319
  14. Navarro R., Santamaría J., Bescós J. Accommodation-dependent model of the human eye with aspherics // Journal of the Optical Society of America A. – 1985. – Vol. 2, № 8. – P. 1273–1280. DOI: 10.1364/JOSAA.2.001273.
  15. Plainis S., Ginis H.S., Pallikaris A. The effect of ocular aberrations on steady-state errors of accommodative response // J.Vis. – 2005. – Vol. 5, № 7. – Р. 466–477.
  16. Tarrant J., Roorda A., Wildsoet C.F. Determining the accommodative response from wavefront aberrations // Journal of Vision. – 2010. – Vol. 10, № 5. – P. 4.
Получена: 
10.03.2017
Принята: 
16.05.2017
Опубликована: 
30.06.2017

Вы здесь