全光谱靠谱吗？亲子家庭的护眼灯焦虑
三年疫情大考之后，全世界人民对家庭健康、个人健康的关注度都达到了顶峰，所以在各种各样的家电展、智博会上，我们都看到了各式各样的健康科技伫立品牌C位，显然，市场供需已确定进入正循环，那么在这种大环境下涌现出的一批新观点新产品，是乘风收割还是真有实力？近期刮起的青少年护眼风潮，是营造焦虑还是确有其事呢？
全屋智能相信我们大家多多少少都听说过，但这个概念印象中已经提了很多年，之所以一直未能成型，最终的原因在于“全屋”是一个起点很高的概念，理想中的全屋智能甚至在房子设计、建造阶段就要深度去参加了，这对于大多数住宅来说是不现实的。
所以我们以往看到的所谓全屋智能，都是以多台单点智能设备串联的形式来实现的，比如手机远程拉窗帘、开关电器等等，但随着人工智能大模型近年来的大爆发，全屋智能也将进入到了一个崭新的发展阶段。
在生成式AI浪潮崛起后，真正的全屋智能是以场景感知客户的真实需求为主导，完成双向交互，通过传感器感知数据、AI深度学习后，为用户更好的提供定制化、前置式的无感主动服务，比如我的全屋智能就必须要知道家里每个人的作息，提醒孩子今天周几该带什么书，询问男主人今天有什么行程需不需要预订……
但从实际出发来看，这种强人工智能助理的形态更接近于终极理想，而非行业发展的阶段性表现，虽然短视频平台有一些up主在展示，但依照我们的了解，演绎的成分还是比较高，距离实际落地还有不短的距离。
以全屋智能照明为例，作为全屋智能中的重要场景，由于物联网设备连接节点多，照明能在智能场景中让用户有强感知。同时，全屋智能照明基于不同人群的个性化需求，能够最终靠变化光线亮度、色温等方式，调节节律，实现全场景灯光模式。例如工作/学习时，系统可以依据室外光线强度、天气来调节室内光线，提高舒适度的同时还能避免光线过暗、过亮或光照不够充分对眼睛造成伤害。
在智能家居市场发展中，增长最为迅猛的也是智能照明，根据IDC的报告，2023年中国智能照明市场的出货量达到3379万台左右，同比增长20.7%，这一增速领先于整个智能家居设备市场，大幅度领先于智能音箱、智能安防、家庭视频娱乐设备等领域。
可见，对行业来说，智能照明是马上就要来临的全屋智能时代中的重要一环，也是相对更容易落地的一环。
既然大包大揽的全屋智能现在还没有很好的方法完全落地，那我们可不可以在细致划分领域，按各自家庭的不一样的需求，以局部定制的形式来满足需求呢？事实上现在的市场也正是朝着这个方向前进的，去年就已经上线了一些基于AI大模型的个性化健康助理，比如NeaChat推出的App“吃什么呢？”就利用了OpenAI的GPT-4模型，按照每个用户的基本个人隐私信息、活动水平、饮食目标、健康情况及特殊需求等，量身定做健康饮食计划。
根据用户的实际体验来看，它的智能化程度很高，办公室白领等活动量较小的用户，和运动员等活动量较大的用户就有有明显的不同策略，而对于有特殊健康情况和需求的用户，如孕妇、哺乳期妇女或患有高血压、糖尿病、心脏病等疾病的人群，也会根据其特殊需求提供对应的饮食建议和禁忌，确保他们可以获得安全和合理的饮食方案。
智能健康家居方面，目前的市场细分繁多，比如在CES 2024上我们就看到了许多初创公司拿出不少新鲜玩意儿——Motion Pillow的智能枕头就通过AI识别鼾声情况来抬起用户头部，帮用户解决打鼾问题；Lotus公司推出的可穿戴戒指能够最终靠简单的指向手势来控制家居设备，无需使用应用程序、重新接线或网络连接；MindMics公司的健康监测软件则通过耳机麦克风，依靠AI技术来监测并判断健康水准；Nuance Audio的眼镜则专为轻度或中度听力损失人士打造，他们将AI技术内置于眼镜框架中，可以自动放大环境声音……诸如此类的个性化健康科技，在今年如雨后春笋般冒了出来。
回到智能照明领域，个性化的需求呼声也从未间断，比如女性更关注灯光变化对房间氛围的印象，品牌在设计产品时要关注产品的外观设计，为女性消费的人提供种类丰富的产品选择，力求智能产品的功能齐全，便捷简便。而全屋定制的智能灯具更偏向于男性消费心智，其中影音娱乐房和游戏房配置智能照明使用率较高，消费需求更加刚性。
从大环境来看，大家确实都把健康放到了首当其冲的位置，而不是像以往那样喊喊口号而已，因此，广大家长对孩子身心健康的关注度也同样空前，当下的中小学生学习压力都不小，依照国家卫健委最新公布的数据，我国儿童青少年总体近视率为52.7%，其中小学生为35.6%，初中生为71.1%，高中生高达80.5%。
造成近视的原因除了遗传因素外，外部因素也是关键，比如用眼过度、经常使用电子科技类产品导致蓝光伤害、学习坐姿不标准、在昏暗或强光下阅读等，都会引起近视，这里有两点值得引起注意，一是蓝光，二是灯的亮度，这就是护眼灯护眼的关键。
蓝光为何会伤眼呢？蓝光是可见光里波长较短的频段，一般是指400~500nm波长的可见光，因为波长越短的光，携带的能量越强，所以蓝光会对视网膜造成了严重的伤害。但注意，并不是蓝色的光就有害，具体来说是波长在400~450nm区间内的蓝光对视网膜有害，而波长在450~500nm之间的蓝光有调整生物节律的作用，人的睡眠、情绪、记忆力等都与之相关，对人体反而是有益的。
现在主流的灯具都采用LED作为光源，通过在半导体中的载流子发生复合，释放出多余能量，由此产生光子发射。与传统照明产品相比，LED照明产品具有众多优势，包括更节能、环保性强、常规使用的寿命长、光色多变、技术先进、照明效率高、光衰小等等。
不过，普通的LED台灯一般都会采用蓝光激发的灯珠，即使有防蓝光技术等来控制，也还是难免会有一些蓝光危害，所以护眼灯往往会选择紫光激发，价格较贵，但能从根本上杜绝蓝光。
LED不仅仅在灯具上用比较广泛的应用，在电视上也同样是当前的绝对主力，以当下液晶电视主推的Mini LED技术为例，凭借更小的单个灯珠尺寸来形成高密度的微型LED阵列，再结合分区调光技术，将原本需要整块点亮的背光板分成多个区域精准点亮，实现更高对比度、更高亮度。
从护眼性能来说，Mini LED虽然也采用PWM调光，也就利用人眼余晖效应，在低亮度模式下用较高的电流通过明暗交替闪烁来呈现低亮度，但OLED电视因为面板寿命的关系只可以使用低频PWM调光（1000Hz以下，有些甚至不到500Hz），所以在低亮度下长时间观看会导致眼酸眼胀，而Mini LED寿命很长，所以能放心大胆地使用高频PWM（4000Hz以上）啦。
近年来LED灯具发展非常迅速，从几百元的客厅主灯卷到了几百上千元的护眼台灯，现在又卷到了几千元的落地大路灯，它们能支撑价格提升的卖点就是护眼。配合上我国青少年近视率世界第一的国情，让这些灯具大卖特卖。那么这些护眼概念的基础存在吗？而落地大路灯是否智商税？又如何抉择合适的落地大路灯呢？
在所有护眼灯具的产品宣传中“全光谱”是一个必定被提及的概念，这导致一些实测非全光谱的灯具（蓝光波峰明显）也必须自称是全光谱。商家关于全光谱的宣传一般是这样的：“全光谱：包含紫外光、可见光、红外光的光谱曲线。”“全光谱：成分比例贴近太阳光，有利于生理节律。”“全光谱台灯：模拟太阳光的台灯。”“增强有益红光、‘养眼’红光、红光维他命，为何需要户外活动？因为太阳光中含有微量NIR红光，可以给视网膜细胞补充能量。”
那么什么是全光谱呢？三棱镜的色散现象能把太阳光分解成一系列单色光，这些单色光按波长依次排列的图案就被称为“光学频谱”，简称光谱。而太阳光的光谱，就是最全的“全光谱”。
普通白光LED是由蓝光或紫外线激发荧光粉复合发光而成，因此其发射的白光光谱中紫外线或蓝光部分较多。这种灯光的紫外线可能对人体皮肤产生伤害、蓝光可能对眼睛产生危害以及热损伤。这也是防蓝光眼镜的理论依据。
而“全光谱”灯具要求其光谱波长范围覆盖可见光、并包含少量红外光和紫外光的连续光谱，同时要求光谱图中各段波长的比例相对均衡，显色指数接近100(Ra＞97，CRI＞95，R1～R15＞90)。目前研究者们普遍致力于模拟5000K太阳光谱来实现全光谱。这样的LED灯具有色彩饱和度和保线且无蓝光危害等优点，被认为是未来半导体照明技术的一个主流方向。
另外还有一类“全光谱”产品会在420nm以下（接近紫外光）和650nm（红光）附近特别加入UV420和NIR红光，以期达到更好的护眼效果，这种灯具究竟是好是坏我们后面再分析。
全光谱护眼的根本理论依照是：如果给予青少年充分的自然光照，患近视的概率将明显减少。世界多国的科学家在多项实验研究中验证，暴露于更高的日均光照量下可以轻松又有效延缓眼轴的增长。室外的自然光强度正常来说在1万lux（勒克斯）以上，即便树荫其强度也有5000lux以上。而室内的人造光环境光线多lux，这项理论认为青少年长期室内学习才是造成近视的关键因素。
一般认为，沐浴在阳光下有利于促进多巴胺分泌，而多巴胺能引起眼睛的脉络膜厚度短暂增加。而脉络膜增厚，眼轴的增长就会减缓，延缓近视的发展。另外只有少数的自然光照刺激，也会导致眼球和角膜发育异常，这也会诱发近视。但也有的人觉得高强度光照可以缩小瞳孔、景深加深、模糊减少，从而抑制近视发生。
但是保证学生每天的户外活动2小时十分艰难，只能退而求其次让教室的灯光的光谱更加贴近太阳光，这就是《中小学校教室采光和照明卫生标准》的由来。而护眼灯具厂商也从这条标准中找到了灯光护眼的依据，推出了护眼台灯和大路灯。
其实这条逻辑推理并不完善，全光谱灯具的光照强度仅为阳光的几十分之一，还需要实验证明灯具的全光谱和光照强度哪个才是预防近视的重要的条件才行。
好在已经有科研人员做过对照试验，这个试验的对象是常见的近视模型动物豚鼠，实验对比了全光谱LED和非全光谱LED在300lux和600lux两种光照强度下豚鼠的近视发展程度。实验根据结果得出相同照度条件下，全光谱LED更加有助于减缓近视的发展。相同光谱条件下，600lux更有助于减缓近视化的发展，且在全光谱照明组内表现更加明显。
为了克服普通白光LED灯（紫外线或者蓝光芯片激发各色掺有稀土元素的荧光粉技术）蓝光和紫外线过剩，青蓝光波段较低，红光波段缺失等缺陷。科研人员研发了多种全光谱LED灯技术路线。
紫光全光谱，该方案采用近紫外LED芯片激发三基色荧光粉来实现全光谱。一般都会采用波长为 405 ～ 420 nm 的 UVA 芯片，搭配蓝色荧光粉（铝酸盐荧光粉）、黄绿色荧光粉（Ga-YAG）、红色荧光粉（ 氮化物荧光粉），其“象背型”光谱较为平缓，和太阳光可见光谱相似度高于95%。这套方案的问题就在于成本高、费电、大功率下会出现色漂现象。
光粉和红色荧光粉，补足了常规LED光谱中绿光波段和红光波段的波谷。双蓝光方案光谱连续性更好，且短波蓝光强度较低。不足之处在于色温较高时蓝光抑制不好。
目前主流的全光谱 LED 实现方案都存在着各自的不足，荧光粉决定了 LED 的光谱形状，由于缺少相应的荧光粉，目前的全光谱方案在靛色部分存在着一个难以消除的凹陷区域。目前的研发方向从改变发光材料和增加基色数量两方面提升现有全光谱LED方案的品质。
我们知道紫外光能损害皮肤、诱发白内障，蓝光能损害眼睛，而长时间照射NIR近红外光还会抑制褪黑素和多巴胺的分泌（蓝光、紫光、紫外线促进多巴胺分泌）。而且正常的人体节律应该是白天分泌多巴胺、晚上分泌褪黑素。比如晚上玩手机越玩越兴奋主要是因为屏幕蓝光刺激多巴胺分泌，导致失眠。因此紫外光、蓝光应该适量，控制NIR近红外光长时间照射。
而全光谱灯更多是在晚上长时间使用，单纯完全模仿正午的日光并不符合人体的正常规律。因此我猜想，随时使用全光谱台灯不仅不利于生理节律，反而可能会导致节律紊乱。这方面的问题，离眼睛较远的大路灯或吸顶灯可能问题不大，离眼睛很近的台灯问题可能更严重。
在我们刚才介绍的验证全光谱对视力更好的实验中，照射是开12小时关12小时，模拟昼夜交替，并未对全光谱灯扰乱生理节律的猜想作验证，还需要等专业技术人员对这方面的疑虑做出验证。
