可濾除藍光的透鏡為滑雪者提供更清晰的視野

可濾除藍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，人的眼睛對處于可見光電磁波譜中段的藍光和綠光尤其敏感。但是，人類對于這些顏色的光的敏感性相應地會減弱對其它顏色的光的敏感性。這一現(xiàn)象被稱為“中心負荷敏感度”，在某些情況下可能會干擾人的視功能，如干擾目標瞄準或距離判斷的準確性等。

20世紀90年代初期，美國國家航空航天局（NASA）埃姆斯研究中心的資深科學家Len Haslim研究了通過突出其它顏色的光來探測森林和樹叢環(huán)境中隱藏的物體的技術。此前，采用價格高昂的電子和光學成像技術可實現(xiàn)這一目標，但Len Haslim通過進一步開展研究，開發(fā)出了一種更簡單、成本更低的方法：采用光學濾鏡來濾除植物反射的綠光，并增強隱藏物體反射的非綠色光。透過這種光學濾鏡來看，植物的綠色呈現(xiàn)黑色或灰色，而其它顏色經過放大后被突出顯示出來。

Len Haslim還注意到，這種光學濾鏡不僅更易于發(fā)現(xiàn)隱藏的物體，也能夠用于探測植物病害。患有病害的植物的葉綠素含量會發(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，植物病害也會導致植物的葉肉發(fā)生腐爛，這也會在紅色和紅外光譜中顯現(xiàn)出來。這些早期的預警信號通常無法通過人眼識別出來，而當植物表現(xiàn)出的癥狀足夠引起人們注意時，可能就為時已晚了。但是，有了Len Haslim開發(fā)的光學濾鏡，植物病害在初期就會以紅色、粉色和珊瑚色突出表現(xiàn)出來，可為人們提供充足的時間去挽救它們。

作為一名光學科學家，以及美國光學銷售公司（現(xiàn)為NASTEK公司）的擁有者，Robert Brock意識到了成本較低的光學濾鏡在多種產品中的應用價值。他說：“采用這些透鏡，無需購買電子設備，即可消除某種頻率的光，同時放大其它頻率的光。這使得這些透鏡擁有巨大的市場應用潛力。”

1994年，光學銷售公司與埃姆斯研究中心簽訂了一項航天法案協(xié)議，致力于將Len Haslim開發(fā)的光學濾鏡商業(yè)化。此外，該公司還獲得了美國農業(yè)部的資助。光學銷售公司開發(fā)出了植物病害探測眼鏡，用于評估植物的健康狀況（這一案例刊登在《spinoff》1996年度報告中），也開發(fā)出了一種功能相似的濾鏡產品，應用于數(shù)碼相機、膠片相機和錄像機上。高爾夫球場管理者、農作物管理者，以及森林管理者可采用這種透鏡進行植物早期疾病探測和預警，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的技術來幫助滑雪者更清晰地看清地形情況。對于滑雪者來說，影響其對地形判斷的光不是綠光而是藍光。藍光處于可見光波段，很容易被空氣分子散射，這就是天空呈現(xiàn)藍色的原因。但是，這種散射也導致藍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。為了解決這一問題，NASTEK公司開發(fā)了可濾除大量藍光的滑雪護目鏡。該公司與多個商業(yè)伙伴開展了合作，其中包括美國科羅拉多州麥壟市的視神經（Optic Nerve）公司。

視神經公司的玫瑰色球面NASTEK透鏡滑雪護目鏡于2015年秋季上市，其藍光濾除性能遠高于其它同類產品。該公司的副總裁Tom Fox介紹說：“當時市場上標準產品的藍光濾除率約為79%～80%。而我們生產的透鏡的藍光濾除率可達約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光照射下。”對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。目前市場上的部分滑雪護目鏡是專用于低光照或者可變光照情況下的，不適用于強光環(huán)境，因為其允許一定量的陽光進入眼睛，在強光環(huán)境下會導致眼睛不適。也因為這個原因，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節(jié)低光照和強光照情況下的光線。視神經公司的市場經理Mae Harris說：“每天都要佩戴滑雪護目鏡的專業(yè)滑雪者和滑雪巡邏人員告訴我們，有了NASTEK公司的眼鏡，他們再也不用更換眼鏡了。”

此外，這些眼鏡的價格低于其它名牌產品，具有更高的性價比。Tom Fox指出，除了消除藍光的技術優(yōu)勢外，使這些滑雪護目鏡物超所值的特點還包括以下幾點：首先，其精細設計不會產生縫隙，從而防止了霧氣在護目鏡中的形成。第二，這種高級聚碳酸酯透鏡具有良好的抗沖擊性能，并且能夠保護眼睛免受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透鏡，但是，視神經公司是其首家合作的應用藍光消除技術的北美公司。Robert Brock說：“視神經公司非常專業(yè)，他們能夠真正理解客戶的需求，理解質量控制的重要性。我們?yōu)樗麄兡軌虿捎梦覀兩a的透鏡而感到自豪。” (楠 譯)