Lexikon der Bildverarbeitung: Photobiologische Sicherheit
Photobiologische Sicherheit bezeichnet Schutzmaßnahmen, die den Menschen vor Schädigung durch optische Strahlung schützen sollen.
(Bild: Evotron GmbH & Co. KG)
In Visionanlagen werden immer leistungsfähigere Beleuchtungen mit LEDs eingesetzt und bilden damit eine potentielle Gefahr für den Menschen. In dem typischen Wellenlängenbereich von 200 bis 3.000nm hängt die Wirkung und Eindringtiefe der Strahlung von der Wellenlänge und der Art des bestrahlten Gewebes ab. UV- und IR-Strahlung werden bereits an der Hautoberfläche absorbiert. Sichtbares Licht und NIR dringen tiefer ein. Photochemische Reaktionen durch UV- und kurzwellige sichtbare Strahlung bilden die größte Gefahr. Sie finden im Gewebe schon bei minutenlanger geringer Bestrahlungsstärke (<50mW/cm²) statt. Dabei entstehende freie Radikale können die DNS schädigen. Am meisten gefährdet ist aber das Auge. Im NIR-A-Bereich (bis 1.400nm) wird die Strahlung nicht bemerkt und kann zu irreversiblen Netzhautschäden führen. Eine thermische Schädigung tritt bereits ein, wenn dort in <10s die Temperatur durch Bestrahlung um 10 bis 20°C ansteigt. Photochemische Netzhautschädigungen entstehen bei Bestrahlungsdauern >10s, wenn z.B. für längere Zeit in sehr helle LEDs geschaut wird. Diese Schäden werden erst nach mehr als zwölf Stunden bemerkbar. UV- und IR-Strahlung werden bereits im vorderen Teil des Auges absorbiert, wo es zu photochemischen Zersetzungserscheinungen kommt. Diese sind nur begrenzt reversibel.
Zum Schutz vor optischer Strahlung wurde daher die Norm DIN EN62471 (Photobiologische Sicherheit von Lampen und Lampensystemen) geschaffen. Sie benennt vier Risikogruppen für Beleuchtungen: 0 keine Gefahr, 1 keine Gefahr bei normalem Verhalten, 2 Gefahr, die durch natürliches Abwenden vermeidbar ist, 3 Gefahr für Haut und Augen schon bei kurzer Bestrahlung. In der Norm sind die max. Bestrahlungsstärken für verschiedene Wellenlängenbereiche und deren max. Bestrahlungsdauer aufgeführt. Für den Sonderfall der Blaulichtgefahr von kleinen LED-Lichtquellen gelten gesonderte Grenzwerte. Tendenziell sind diffuse Beleuchtungen ungefährlicher als gerichtete. Um die Augensicherheit zu gewährleisten, müssen Bildverarbeiter ihre Beleuchtungen gemäß DIN EN62471 kennzeichnen und mit Warnhinweisen versehen. Für die Arbeit mit modernen LED-Hochleistungsbeleuchtungen ist die Nutzung von Schutzbrillen dringend angeraten.
