Porovnání slunečních brýlí s různým stupněm ochrany.

Nejčastější spotřebitelskou otázkou ohledně slunečních brýlí je „jaká je jejich UV ochrana? Popularita tohoto požadavku je dána různými důvody – jak obecným nebezpečím UV záření, tak historkami o zhoršení zraku při používání nekvalitních slunečních brýlí (autor četl na začátku 90. let v Argumentech a faktech příběh o taxikářích ze Soči, kteří se masově obraceli na oftalmology). A právě tuto vlastnost brýlí jsme se tehdy rozhodli otestovat, naštěstí jsme měli odpovídající vybavení.

Původně bylo v plánu otestovat dva páry horolezeckých slunečních brýlí, které s námi naše skupina vzala v roce 2009 na Kavkaz (Ushba), a třetí pár brýlí na kolo (Alpina Sibiria, Cebe SPOT 1500 MC a BBB BSG-21 Cruiser). Ale pak bylo do srovnání přidáno několik dalších sklenic různých účelů.

Bohužel byla záležitost odsunuta na vedlejší kolej, takže diskutované modely v prodeji nenajdete, ale obecné závěry zůstanou v platnosti.

1. Sluneční záření

Zastavme se trochu u teorie a norem. Z hlediska biologického účinku není sluneční záření rovnoměrné, proto je sluneční spektrum rozděleno do tří sekcí: ultrafialové záření (3–280 nm), viditelné záření (400–400 nm) a infračervené záření (760–760 nm). Příliš jasné viditelné světlo způsobuje únavu očí a přímé sluneční světlo dočasně zhoršuje vidění. Infračervené záření proniká hlouběji do tkáně a může způsobit popáleniny v důsledku tepelné expanze kapilár a také zakalení čočky.

Největší biologickou aktivitu má ultrafialové záření. UV záření je absorbováno horními vrstvami lidské tkáně. Existují různé rozsahy ultrafialového světla, které se liší typem biologické aktivity: A (UVA, 400–315 nm), B (UVB, 315–280 nm) a C (UVC, 280–100 nm). UVA je zodpovědné za opálení a předčasné stárnutí očí a UVB se podílí na tvorbě vitamínu D a může způsobit opálení a podráždění oční rohovky. UVC záření způsobuje mutace a je karcinogenní, protože zahrnuje absorpční pásy DNA a RNA (240–280 nm). UVC kvanta, která mají nejvyšší energii z kvant optického rozsahu, jsou schopna poškodit biologické membrány (například buněčné membrány).

Je také známo, že ve výšce je intenzita záření vyšší. To je způsobeno poklesem tloušťky atmosféry nad pozorovatelem. Například ve výšce 5 km ekvivalentní tloušťka absorbující vrstvy, jako je atmosférický tlak, klesne přibližně o polovinu. Složení slunečního spektra se také mění s výškou, protože různé vlnové délky jsou absorbovány atmosférou různě. Ve vysokých nadmořských výškách se tak v oblasti IR objevují další pásy, které jsou na hladině moře zcela pohlceny vodní párou a zvyšuje se i záření v oblasti UVC. Záření jiných rozsahů je buď absorbováno v horních vrstvách atmosféry, nebo není absorbováno vůbec, a je přítomno ve spektru ve stejném množství jako na hladině moře.

2. Normy pro sluneční brýle

Ruská GOST R 51831-2001 „Sluneční brýle. Všeobecné technické požadavky“ klasifikuje brýle podle průhlednosti v rozsahu 380-760 nm, které vyžadují propustnost v rozsahu UVB nejvýše 10 % propustnosti ve viditelné oblasti a nejvýše 50-100 % v oblasti UVA a propustnost v oblasti IR záření nejvýše 100 % viditelného rozsahu propustnosti 80.3 % Podle amerického standardu ANSI Z2101-1 musí mít čočky propustnost v oblasti UVB nejvýše 30 % a propustnost v oblasti UVA nejvýše XNUMX % propustnosti ve viditelné oblasti.

Nejběžnější evropská norma stanovuje 5 kategorií filtrů odpovídajících stupni prostupu viditelného záření (S0–S4).

Kategorie přenosu viditelného záření. Převzato z návodu na brýle Alpine.

UV ochrana podle evropské normy má čtyři kategorie ochrany a je označena značkou „CE“: 0 (neúčinná ochrana), 2, 6 a 7 (plná ochrana). Kategorie 7 by při vlnové délce 380 nm neměla přenášet více než 5 %. Všechny požadavky normy UV jsou tedy omezeny na vlnovou délku 380 nm. Řada zemí (včetně USA) a odborníci se domnívají, že UVA a UVB záření by mělo být blokováno až do 400 nm o 99–100 %. Tento standard se nazývá UV400.

3. Materiály používané k výrobě brýlí

Obyčejné anorganické sklo poskytuje dostatečnou ochranu před UV B a C a před většinou IR záření, protože propouští pouze v rozsahu 300–2000 nm. Sklo však není dostatečně pevné a při rozbití se drolí, což představuje velké nebezpečí pro oči, takže v dnešní době se čočky slunečních brýlí vyrábějí z polymerů. Nejběžnější jsou polykarbonát (na bázi bisfenolu A) a plast CR-39, váží méně a jsou bezpečnější pro outdoorové aktivity. Polykarbonát je navíc velmi běžný materiál; vyrábí se z něj i kompaktní disky. Proto je technologie pro jeho výrobu levná a dobře propracovaná.

Oba plasty jsou svými vlastnostmi podobné sklu – propouštějí 80 % v blízkém IR rozsahu, jsou téměř zcela průhledné v celém viditelném rozsahu a mají ostrou hranici propustnosti v oblasti 300 nm.

Přenosové spektrum polykarbonátu (fragment základny kompaktního disku bez povlaků); Spektrofotometr Shimadzu UV3600.

Pro vytvoření čoček na ochranu proti slunci jsou plasty ošetřeny přísadami nebo povlaky, které snižují propustnost. Kromě toho všechny dříve citované normy stanoví, že propustnost v infračerveném nebo UV záření nemůže překročit určitý podíl propustnosti ve viditelné oblasti. To má fyziologický základ – zornice reaguje na intenzitu světla ve viditelné oblasti, takže zatmavené čočky propouštějící neviditelné záření jsou mnohem nebezpečnější než běžné průhledné čočky.

4. Test

Testované instance

1. Alpina Sibiř. Výrobce Alpina, Německo (2008–2009). Určení: horolezectví, materiál čočky: polymer neznámého typu, nanesena zrcadlová vrstva (označeno jako „keramické zrcadlo“). Zrcadlový povlak podle výrobce pohlcuje IR záření. Deklarovaná třída ochrany je S4, UV400. Nový.

2. Cebe SPOT 1500 MC. Výrobce Cebe, Francie (2005–2006). Určení: sport, horolezectví, materiál čoček: polykarbonát. Deklarovaná třída ochrany je S4. Jeden rok aktivního používání.

3. Křižník BBB BSG-21. Výrobce – BBB, Nizozemsko (2008–2009), Určení – sportovní, materiál čoček – polykarbonát, deklarovaná třída ochrany – S3, UV400. Nový.

4. Christelle 2458 320-D428. Výrobce – Yingchang Glasses Industrial Co., LTD., Čína. Účel: levné módní brýle, výrobce prohlašuje plnou shodu s mezinárodními standardy a 100% UV ochranu. Používaly se zřídka.

5. Dioptrické brýle s polymerovými čočkami Carl Zeiss s antireflexní vrstvou. Materiál čočky není znám.

6. Čočky z cyklistických brýlí Polaris „Kir Royale. Black“ a „Kir Royale. Titanium Silver“ (2007). Třída ochrany neznámá, jsou viditelné povrchové oděrky. 2 roky provozu.

7. Lyžařská maska ​​Oakley „Crowbar“, typ čočky a vlastnosti neznámé. Rok výroby 2008. Rok provozu.

8. Lyžařská maska ​​Swans Polarized, vyrobená v roce 2009. Prohlašována plná UV ochrana. Nový.

9. Polykarbonát (základ kompaktního disku bez reflexní vrstvy) – pro srovnání.

Vzhled několika testovaných brýlí. Zleva shora dolů: Alpina Sibiria, BBB BSG-21 Cruiser, Cebe SPOT 1500 MC, čočky Polaris „Kir Royale“. Black“ a „Kir Royale. Titanium Silver“. Vpravo, shora dolů: Christelle 2458 320-D428, Oakley „Crowbar“, Swans Polarized.

Výsledky zkoušek

Propustnost brýlí byla měřena na spektrofotometru Evolution 300 (Thermo Scientific), který má na rozdíl od většiny podobných zařízení dostatečně velkou přihrádku na vzorky, do které se brýle vejdou. V létě 2009 byla změřena transmisní spektra první várky skel a na jaře 2010 druhé.

Transmisní spektra první šarže skel v lineární (vlevo) a logaritmické (vpravo) stupnici.

Transmisní spektra druhé série skel v lineární (vlevo) a logaritmické (vpravo) stupnici.

Nejlepších výsledků se dosahuje pomocí Sesadit и Vysokohorský, ale také zcela neodpovídají deklarovaným třídám ochrany S4, cenu za „poctivost výrobce“ získává BBB.

Sesadit vykazují rovnoměrnou absorpci ve viditelné oblasti a také potlačují veškeré infračervené světlo, což třída S4 vyžaduje. Nevýhodou je, že propustnost UV záření dosahuje 1 % při vlnové délce 380 nm. To splňuje normy, ale nesplňuje doporučení UV400.

Vysokohorský vykazují o něco menší rovnoměrnost absorpce ve viditelné oblasti a ostrou hranici absorpce na hranici UV (400 nm), což také odpovídá třídě S4. Ale propouštějí přebytečné IR záření a přesouvají se v tomto rozsahu do třídy S3 (i přes inzerovaný povlak).

BBB se vyznačuje stejně jasnou hranicí s UV oblastí, rovnoměrnou absorpcí ve viditelné oblasti a mírným zvýšením propustnosti v infračervené oblasti. Plná shoda s třídou S3.

Christelle se vyznačují fuzzy absorpční hranicí v UV oblasti (ale lepší než Depose), zcela nerovnoměrným prostupem viditelného záření (což by mělo vést ke zkreslení barev) a výrazným zvýšením IR prostupu. Vypadá to, že to bylo provedeno nedbale podle třídy S2 a místy nesmyslně ztmaveno podle S3. U levných brýlí se není čemu divit.

Labutě obarví vše do načervenalých barev, protože dobře propouští jak červené světlo, tak IR záření. Úplně blokuje UV záření.

Průsvitné čočky Polární světlo propouštějí 2/10000 UV záření, což je v přípustných mezích, čočky Polaris Dark ukázat lepší výsledky poté Sesadit v infračerveném rozsahu. Rovnoměrný přenos ve viditelné oblasti.

Oakley vyhovuje standardu UV400, propustnost ve viditelném a IR rozsahu odpovídá S2.

Dioptrické brýle Propouštějí část UVC záření a poskytují o něco lepší ochranu než běžné sklo.

CD podklad, odebraný jako zkušební vzorek, vykazuje maximální propustnost vzhledem ke všem ostatním vzorkům. Lze namítnout, že všechny sluneční brýle chrání lépe než nespecializované, a proto prošly alespoň nějakým dodatečným zpracováním v podobě zavádění aditiv nebo nástřiku povlaku.

Také na jaře 2010 byla skla z první šarže znovu přezkoumána, aby se zjistily známky stárnutí materiálu. Kromě brýlí nebyly zjištěny žádné významné změny. Christelle. Jak je vidět z obrázku, jejich přenos se během roku výrazně zvýšil. To může být způsobeno stárnutím plastu v důsledku nedostatku stabilizačních přísad.

Transmisní spektra brýlí Christelle měřena v jednoročních intervalech (v letech 2009 a 2010).

5. Závěry

Většina prodejců zdůrazňovaná schopnost absorbovat UV záření se ukazuje jako celkem zbytečná, jelikož všechny testované sluneční brýle UV úspěšně absorbují (v zásadě ke stejnému závěru dospěli i na NTV, viz příběh Levné a drahé sluneční brýle prošly testem, nebo v komunitě čínského zboží LiveJournal ru_sku: Testování brýlí s DX na ochranu před ultrafialovým zářením). Rozdíl v biologickém účinku záření na vlnových délkách 380 a 400 nm dost možná nemá zásadní význam, protože se nepromítá do státních norem.

Jejich mnohem slabší stránkou se ukázal být přenos v IR oblasti a pro někoho nerovnoměrný přenos napříč spektrem (nemluvě o změně přenosového spektra o jeden exemplář). Proto se vyplatí přistupovat k výběru skel do těžkých (extrémních) podmínek se zvýšenou pozorností, protože Deklarované parametry nemusí odpovídat skutečným vlastnostem ani známých výrobců.

Autor děkuje PhD ve fyzice a matematice. Veniaminov Andrey Viktorovich za provádění spektrálních měření a také RIZIKOVÝM uživatelům Gleb „Machiavelli“ a Konstantin „Rumm“ za poskytnutí brýlí.

Užitečné odkazy:

Parfenov Petr Sergejevič, PhD, Národní výzkumná univerzita ITMO.

PS V popisu brýlí Alpina byl změněn materiál čočky z keramiky na polymer.