可濾除藍(lán)光的透鏡為滑雪者提供更清晰的視野

Blue-Light-Cancelling Lens Gives Skiers a Clearer View

在所有可見光中，人的眼睛對(duì)處于可見光電磁波譜中段的藍(lán)光和綠光尤其敏感。但是，人類對(duì)于這些顏色的光的敏感性相應(yīng)地會(huì)減弱對(duì)其它顏色的光的敏感性。這一現(xiàn)象被稱為“中心負(fù)荷敏感度”，在某些情況下可能會(huì)干擾人的視功能，如干擾目標(biāo)瞄準(zhǔn)或距離判斷的準(zhǔn)確性等。

20世紀(jì)90年代初期，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）埃姆斯研究中心的資深科學(xué)家Len Haslim研究了通過突出其它顏色的光來探測(cè)森林和樹叢環(huán)境中隱藏的物體的技術(shù)。此前，采用價(jià)格高昂的電子和光學(xué)成像技術(shù)可實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，但Len Haslim通過進(jìn)一步開展研究，開發(fā)出了一種更簡(jiǎn)單、成本更低的方法：采用光學(xué)濾鏡來濾除植物反射的綠光，并增強(qiáng)隱藏物體反射的非綠色光。透過這種光學(xué)濾鏡來看，植物的綠色呈現(xiàn)黑色或灰色，而其它顏色經(jīng)過放大后被突出顯示出來。

Len Haslim還注意到，這種光學(xué)濾鏡不僅更易于發(fā)現(xiàn)隱藏的物體，也能夠用于探測(cè)植物病害?；加胁『Φ闹参锏娜~綠素含量會(huì)發(fā)生變化，而這種變化首先反映在光譜中的紅色和紅外部分。另外，植物病害也會(huì)導(dǎo)致植物的葉肉發(fā)生腐爛，這也會(huì)在紅色和紅外光譜中顯現(xiàn)出來。這些早期的預(yù)警信號(hào)通常無法通過人眼識(shí)別出來，而當(dāng)植物表現(xiàn)出的癥狀足夠引起人們注意時(shí)，可能就為時(shí)已晚了。但是，有了Len Haslim開發(fā)的光學(xué)濾鏡，植物病害在初期就會(huì)以紅色、粉色和珊瑚色突出表現(xiàn)出來，可為人們提供充足的時(shí)間去挽救它們。

作為一名光學(xué)科學(xué)家，以及美國(guó)光學(xué)銷售公司（現(xiàn)為NASTEK公司）的擁有者，Robert Brock意識(shí)到了成本較低的光學(xué)濾鏡在多種產(chǎn)品中的應(yīng)用價(jià)值。他說：“采用這些透鏡，無需購(gòu)買電子設(shè)備，即可消除某種頻率的光，同時(shí)放大其它頻率的光。這使得這些透鏡擁有巨大的市場(chǎng)應(yīng)用潛力?！?/p>

1994年，光學(xué)銷售公司與埃姆斯研究中心簽訂了一項(xiàng)航天法案協(xié)議，致力于將Len Haslim開發(fā)的光學(xué)濾鏡商業(yè)化。此外，該公司還獲得了美國(guó)農(nóng)業(yè)部的資助。光學(xué)銷售公司開發(fā)出了植物病害探測(cè)眼鏡，用于評(píng)估植物的健康狀況（這一案例刊登在《spinoff》1996年度報(bào)告中），也開發(fā)出了一種功能相似的濾鏡產(chǎn)品，應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)、膠片相機(jī)和錄像機(jī)上。高爾夫球場(chǎng)管理者、農(nóng)作物管理者，以及森林管理者可采用這種透鏡進(jìn)行植物早期疾病探測(cè)和預(yù)警，或者解決灌溉等多種問題，從而為用戶節(jié)省開支，節(jié)約資源。

目前，該公司正在采用來源于NASA的技術(shù)來幫助滑雪者更清晰地看清地形情況。對(duì)于滑雪者來說，影響其對(duì)地形判斷的光不是綠光而是藍(lán)光。藍(lán)光處于可見光波段，很容易被空氣分子散射，這就是天空呈現(xiàn)藍(lán)色的原因。但是，這種散射也導(dǎo)致藍(lán)光的光波能夠射入山腰和其它地形中，形成霧霾，為滑雪者造成視覺障礙，尤其是在陰天時(shí)。為了解決這一問題，NASTEK公司開發(fā)了可濾除大量藍(lán)光的滑雪護(hù)目鏡。該公司與多個(gè)商業(yè)伙伴開展了合作，其中包括美國(guó)科羅拉多州麥壟市的視神經(jīng)（Optic Nerve）公司。

視神經(jīng)公司的玫瑰色球面NASTEK透鏡滑雪護(hù)目鏡于2015年秋季上市，其藍(lán)光濾除性能遠(yuǎn)高于其它同類產(chǎn)品。該公司的副總裁Tom Fox介紹說：“當(dāng)時(shí)市場(chǎng)上標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的藍(lán)光濾除率約為79%～80%。而我們生產(chǎn)的透鏡的藍(lán)光濾除率可達(dá)約95%，這使得人們能夠更清晰地看清地形，不論是在正常光照下還是在強(qiáng)光照射下?！睂?duì)于沒有色盲癥的人來說，這意味著視覺敏感性和環(huán)境感知能力可平均提升12%～15%。

▲ 可濾除藍(lán)光的透鏡為滑雪者提供更清晰的視野

這種透鏡也具有多功能性。目前市場(chǎng)上的部分滑雪護(hù)目鏡是專用于低光照或者可變光照情況下的，不適用于強(qiáng)光環(huán)境，因?yàn)槠湓试S一定量的陽光進(jìn)入眼睛，在強(qiáng)光環(huán)境下會(huì)導(dǎo)致眼睛不適。也因?yàn)檫@個(gè)原因，很多滑雪者需要根據(jù)天氣情況更換眼鏡。但是，NASTEK公司的透鏡能夠很好地調(diào)節(jié)低光照和強(qiáng)光照情況下的光線。視神經(jīng)公司的市場(chǎng)經(jīng)理Mae Harris說：“每天都要佩戴滑雪護(hù)目鏡的專業(yè)滑雪者和滑雪巡邏人員告訴我們，有了NASTEK公司的眼鏡，他們?cè)僖膊挥酶鼡Q眼鏡了?！?/p>

此外，這些眼鏡的價(jià)格低于其它名牌產(chǎn)品，具有更高的性價(jià)比。Tom Fox指出，除了消除藍(lán)光的技術(shù)優(yōu)勢(shì)外，使這些滑雪護(hù)目鏡物超所值的特點(diǎn)還包括以下幾點(diǎn)：首先，其精細(xì)設(shè)計(jì)不會(huì)產(chǎn)生縫隙，從而防止了霧氣在護(hù)目鏡中的形成。第二，這種高級(jí)聚碳酸酯透鏡具有良好的抗沖擊性能，并且能夠保護(hù)眼睛免受UVA、UVB、UVC等紫外輻射的損傷。此外，為了創(chuàng)建反射表面，很多透鏡生產(chǎn)商在透鏡的外表面涂覆了一層鈦薄膜，這種薄膜很容易被刮擦。而NASTEK公司將這種反射涂層加入到透鏡的內(nèi)部，大幅提高了透鏡的耐磨性能。

NASTEK公司為世界上最大的幾家眼鏡制造商供應(yīng)透鏡，但是，視神經(jīng)公司是其首家合作的應(yīng)用藍(lán)光消除技術(shù)的北美公司。Robert Brock說：“視神經(jīng)公司非常專業(yè)，他們能夠真正理解客戶的需求，理解質(zhì)量控制的重要性。我們?yōu)樗麄兡軌虿捎梦覀兩a(chǎn)的透鏡而感到自豪?！?(楠 譯)