Сравнение солнцезащитных очков разных степеней защиты

Пишет qrspeter, 10.07.2013 17:22

Самый распространенный вопрос потребителя относительно солнцезащитных очков – «какова у них защита от ультрафиолета»? Популярность этого требования вызвана разными причинами – как общей опасностью УФ, так и историями про ухудшение зрения при пользовании некачественными солнцезащитными очками (автор читал в начале 90-х годов в «Аргументах и фактах» байку про сочинских таксистов, которые массово обращались к офтальмологам). И именно это свойство очков в свое время мы решили проверить, благо имелось подходящее оборудование.

Поначалу планировалось протестировать две пары солнцезащитных альпинистских очков, которые наша группа брала в собой на Кавказ в 2009 г. (Ушба), и третьи, велосипедные (Alpina Sibiria, Cebe SPOT 1500 MC и BBB BSG-21 Cruiser). Но потом к сравнению добавились несколько других очков разного назначения.

К сожалению, дело было отложено в долгий ящик, поэтому обсуждаемых моделей в продаже вы не найдете, но общие выводы останутся справедливыми.



1. Солнечное излучение



Остановимся немного на теории и стандартах. По своему биологическому действию солнечное излучение неоднородно, поэтому солнечный спектр разделяют на 3 участка: ультрафиолетовое излучение (280–400 нм), видимое излучение (400–760 нм) и инфракрасное излучение (760–2800 нм). Избыточно яркий видимый свет вызывает усталость глаз, а прямой солнечный свет временно ухудшает зрение. Инфракрасное излучение глубже проникает вглубь ткани и может вызывать ожог за счет теплового расширения капилляров, а также помутнение хрусталика.

Наибольшей биологической активностью обладает ультрафиолет. УФ излучение поглощается верхними слоями тканей человека. Выделяют диапазоны ультрафиолета, отличающиеся видом биологической активности: А (UVA, 400–315 нм), B (UVB, 315–280 нм) и C (UVC, 280–100 нм). UVA отвечает за загар и преждевременное старение глаз, а UVB участвует в формировании витамина D, может вызывать загар и раздражение роговицы глаз. Излучение UVC вызывает мутации и является канцерогенным, поскольку в него попадают полосы поглощения ДНК и РНК (240–280 нм), Кванты диапазона UVC, обладая наибольшей энергией из квантов оптического диапазона, способны повреждать биологические мембраны (например, оболочки клеток).

Также известно, что на высоте интенсивность излучения выше. Это вызвано уменьшением толщины атмосферы над наблюдателем. Так, например, на высоте 5 км эквивалентная толщина поглощающего слоя, как и атмосферное давление, падает примерно вдвое. Состав солнечного спектра также меняется от высоты, т.к. разные длины волн по-разному поглощаются атмосферой. Так, на больших высотах появляются дополнительные полосы в ИК диапазоне, которые на уровне моря полностью поглощаются парами воды, а также усиливается излучение диапазона UVC. Излучение других диапазонов либо поглощается в верхних слоях атмосферы, либо не поглощается вообще, и присутствует спектре в том же количестве, что и на уровне моря.

2. Стандарты на солнцезащитные очки



Российский ГОСТ Р 51831-2001 «Очки солнцезащитные. Общие технические требования» классифицирует очки по прозрачности в диапазоне 380–760 нм, требуя пропускание в диапазоне UVB не выше 10% от пропускания в видимом и не выше 50–100% в UVA диапазоне, и пропускание в ИК диапазоне не выше 100% пропускания в видимом диапазоне. В соответствии с американским стандартом ANSI Z80.3-2101 линзы должны иметь в диапазоне UVB пропускание не более 1% и в диапазоне UVA пропускание не более чем 30% от пропускания в видимой области.

Наиболее распространен европейский стандарт, устанавливающий 5 категорий фильтров, соответствующих степени пропускания видимого излучения (S0–S4).




Сравнение солнцезащитных очков разных степеней защиты (тестирование, солнцезащитные очки)
Категории пропускания видимого излучения. Взято из инструкции к очкам «Alpine».




Защита от УФ излучения по европейскому стандарту имеет четыре категории защиты и обозначается маркой «CE»: 0 (неэффективная защита), 2, 6 и 7 (полная защита). Категория 7 на длине волны 380 нм должна пропускать не более 5%. Таким образом, все требования стандартов к УФ ограничиваются длиной волны 380 нм. Ряд стран (включая США) и экспертов считают, что излучение UVA и UVB должно быть блокировано до 400 нм на 99–100%. Такой стандарт называется UV400.

3. Материалы, используемые для изготовления очков



Обычное неорганическое стекло обеспечивает достаточную защиту от ультрафиолета B и C, и от основной части ИК излучения, поскольку пропускает только в диапазоне 300–2000 нм. Однако стекло не отличается достаточной прочностью и крошится при разрушении, представляя большую опасность для глаз, поэтому в настоящее время линзы для солнцезащитных очков изготавливают из полимеров. Самые распространенные – поликарбонат (на основе бисфенола А) и пластик CR-39, они меньше весят и безопаснее при активном отдыхе. Кроме того, поликарбонат – очень распространенный материал, из него же изготавливаются компакт-диски. Поэтому технология его производства дешевая и хорошо отработанная.

Оба пластика схожи по свойствам со стеклом – пропускают 80% в ближнем ИК диапазоне, практически полностью прозрачны во всем видимом диапазоне и имеют резкую границу пропускания в районе 300 нм.




Сравнение солнцезащитных очков разных степеней защиты (тестирование, солнцезащитные очки)
Спектр пропускания поликарбоната (фрагмент основы компакт-диска без покрытий); спектрофотометр Shimadzu UV3600.




Для создания солнцезащитных линз в пластики вводят добавки или наносят покрытия, снижающие пропускание. При этом все приведенные ранее стандарты оговаривают, что пропускание в ИК или УФ диапазоне не может превышать определенной доли от пропускания в видимом диапазоне. Это имеет физиологическое обоснование – зрачок реагирует на интенсивность света в видимом диапазоне, поэтому затемненные линзы, пропускающие невидимое излучение, гораздо опаснее, чем обычные прозрачные линзы.

4. Тест



Тестируемые экземпляры

1. Alpina Sibiria. Производство – Alpina, Германия (2008–2009 гг.). Назначение – альпинистские, материал линз – полимер неизвестного типа, нанесено зеркальное напыление (маркировано как "ceramic mirror"). По заявлению производителя зеркальное напыление поглощает ИК излучение. Заявленный класс защиты – S4, UV400. Новые.

2. Cebe SPOT 1500 MC. Производство – Cebe, Франция (2005–2006 гг.). Назначение – спортивные, альпинистские, материал линз – поликарбонат. Заявленный класс защиты – S4. Год активной эксплуатации.

3. BBB BSG-21 Сruiser. Производитель – BBB, Нидерланды (2008–2009 гг.), Назначение – спортивные, материал линз – поликарбонат, заявленный класс защиты – S3, UV400. Новые.

4. Christelle 2458 320-D428. Производитель – Yingchang Glasses Industrial Co., LTD., Китай. Назначение – недорогие модные очки, производитель заявляет полное соответствие международным стандартам и 100% защиту от УФ. Эксплуатировались мало.

5. Диоптрийные очки с полимерными линзами Carl Zeiss с просветляющим покрытием. Материал линз неизвестен.

6. Линзы от велоочков Polaris «Kir Royale. Black» и «Kir Royale. Titanium Silver» (2007 год). Класс защиты неизвестен, заметны потертости поверхности. 2 года эксплуатации.

7. Маска горнолыжная Oakley «Crowbar», тип и характеристики линзы неизвестны. Год выпуска 2008. Один год эксплуатации.

8. Маска горнолыжная Swans Polarized, год выпуска 2009. Заявленная полная защита от УФ. Новая.

9. Поликарбонат (основа компакт-диска без отражающего слоя) – для сравнения.




Сравнение солнцезащитных очков разных степеней защиты (тестирование, солнцезащитные очки)
Внешний вид нескольких тестируемых очков. Слева, сверху вниз: Alpina Sibiria, BBB BSG-21 Сruiser, Cebe SPOT 1500 MC, линзы Polaris «Kir Royale. Black» и «Kir Royale. Titanium Silver». Справа, сверху вниз: Christelle 2458 320-D428, Oakley «Crowbar», Swans Polarized.




Результаты тестирования

Пропускание очков было измерено на спектрофотометре Evolution 300 (Thermo Scientific), в отличие от большинства подобных приборов имеющем кюветное отделение, достаточно большое для помещения в него очков. Летом 2009 года были измерены спектры пропускания первой партии очков, весной 2010 – второй.




Сравнение солнцезащитных очков разных степеней защиты (тестирование, солнцезащитные очки)
Спектры пропускания первой партии очков в линейном (слева) и логарифмическом (справа) масштабе.







Сравнение солнцезащитных очков разных степеней защиты (тестирование, солнцезащитные очки)
Спектры пропускания второй партии очков в линейном (слева) и логарифмическом (справа) масштабе.




Лучшие результаты – у Depose и Alpine, но и они не совсем соответствуют заявленным классам защиты S4, приз «за честность производителя» достается BBB.

Depose показывают равномерное поглощение в видимом диапазоне и подавляют вдобавок весь инфракрасный свет, что и предписывает класс S4. Недостатком можно считать то, что пропускание УФ достигает 1% на длине волны 380 нм. Это соответствует стандартам, но не удовлетворяет рекомендациям UV400.

Alpine демонстрируют немного меньшую равномерность поглощения в видимом диапазоне и резкую границу поглощения на УФ границе (400 нм), что также соответствует классу S4. Но они пропускают лишнее ИК излучение, переходя в этом диапазоне в класс S3 (несмотря на рекламируемое напыление).

BBB характеризуется столь же четкой границей с УФ диапазоном, равномерным поглощением в видимом диапазоне, и небольшим ростом пропускания в ИК диапазоне. Полное соответствие классу S3.

Christelle отличаются нечеткой границей поглощения в УФ диапазоне (но лучше чем у Depose), совершенно неравномерным пропусканием видимого излучения (что должно приводить к искажению цветов), и значительным ростом пропускания ИК. Выглядит как небрежно выполненные по классу S2, и бессмысленно затемненные местами по S3. Для дешевых очков неудивительно.

Swans окрашивает все в красноватые цвета, поскольку хорошо пропускает как красный свет, так и ИК излучение. УФ блокирует полностью.

Полупрозрачные линзы Polaris light пропускают 2/10000 УФ излучения, что в пределах допустимого, линзы Polaris dark показывают лучшие результаты после Depose в ИК диапазоне. Равномерное пропускание в видимом диапазоне.

Oakley соответствуют стандарту UV400, пропускание в видимом и ИК диапазонах соответствует S2.

Диоптрийные очки пропускают часть излучения UVC и защищает немного лучше обычного стекла.

Подложка компакт-диска, взятая как тестовый образец, показывает максимальное пропускание относительно всех других образцов. Можно утверждать, что все солнцезащитные очки защищают лучше, чем неспециализированные, следовательно, прошли хоть какую-то дополнительную обработку в виде введения добавок или напыления покрытия.

Также весной 2010 года с целью обнаружить признаки старения материала были повторно исследованы очки из первой партии. Существенных изменений обнаружено не было за исключением очков Christelle. Как видно из приведенного рисунка, за год у них существенно выросло пропускание. Возможно, это вызвано старением пластика из-за отсутствия стабилизирующих добавок.




Сравнение солнцезащитных очков разных степеней защиты (тестирование, солнцезащитные очки)
Спектры пропускания очков Christelle, измеренные с интервалом в один год (в 2009 и 2010 гг).




5. Выводы



Акцентируемая большинством продавцов способность поглощать УФ излучение оказывается весьма бесполезной, поскольку все испытанные солнцезащитные очки успешно поглощают УФ (в принципе, к такому же выводу пришли на НТВ, см. сюжет Дешевые и дорогие темные очки прошли испытание, или в ЖЖ-сообществе китайских товаров ru_sku: Проверка очков с DX на защиту от ультрафиолета). Разница в биологическом действии излучения на длинах волн 380 и 400 нм, вполне возможно, принципиального значения не имеет, поскольку это не отражено в государственных стандартах.

Гораздо более слабым местом у них оказались пропускание в ИК области, а для некоторых и неравномерность пропускания по спектру (не говоря уж об изменении спектра пропускания одним экземпляром). Поэтому стоит подходить с повышенным вниманием к выбору очков для сложных (экстремальных) условий, т.к. заявленные параметры могут не соответствовать реальным свойствам даже у известных производителей.

Автор благодарит к.ф.-м.н. Вениаминова Андрея Викторовича за проведение спектральных измерений, а также пользователей RISK - Глеба "Machiavelli" и Константина "Rumm" за предоставленные экземпляры очков.

Полезные ссылки:

Солнечная радиация

Солнечный свет

Ультрафиолетовое излучение

Солнцезащитные очки

Материалы для линз

Поликарбонат

CR-39


Парфенов Петр Сергеевич, к.т.н., НИУ ИТМО.

P.S. В описании очков Alpina исправлен материал линз с керамики на полимер.

168


Комментарии:
3
Для всех: проверить УФ-фильтр своих очков можно в любой приличной оптике специальным УФ-тестером. о категорях защиты писал здесь: http://terra-ophthalmica.blogspot.ru/2011/05/blog-post_17.html

1
Про этот же способ, видимо, пишет по приведенной мной ссылке тестер китайских товаров с DX. Он же указывает, что прибор не уточняет откуда начитается для него УФ, и ничего не говорит о равномерности и пр. Спектр все-так больше информации дает, кроме того меня ИК диапазон интересовал (как выяснилось - не зря, т.к. мои очки Alpine его хорошо пропускают). Хотя для массовых измерений единственный путь - к тестеру в салон)

0
а что вам этот ик-спектр?) Все глазные болячки на высоте связаны с УФ


1
Еще важный показатель - насколько очки "съедают рельеф". По моим ощущениям, лучше всего в этом вопросе очки с серым или серо-зеленым пластиком. Синие и желто-оранжево-красные - хуже. Но это - мое чистое ИМХО. Может быть, кто-то уточнит или исправит?

2
Вроде желтоватые повышают контрастность, а синие вообще либо опасны, либо бесполезны.
Серые, по-моему, ничего не делают кроме снижения яркости. Но по съеданию рельефа ничего сказать даже не могу.

3
Угу. Желтоватые здорово повышают контраст... Отличный вариант.

1
Наверное, отличный. Но всякие закрытые трещины, карнизы и прочие слабозаметные элементы снежно-ледового рельефа я в них различал хуже. В "белой мгле" тоже хуже. Возможно, просто из-за необычной цветопередачи. Поэтому давно остановился на серых или серо-зеленых.

1
Забудьте все эти рассуждения - лучше обычных стеклянных очков ничего нет...!!!
Опыт огромный. В альпинизме - 40 лет.

4
Что верно, то верно. Китайские стеклянные очки за 300 р от уф защитят тоже хорошо. Только бьются после первого падения, и крошки стекла из глаза тяжко выковыривать

1
Все-таки стекло пропускает довольно много, в альпинизме его свойства будут определяться разными добавками и напылением (а в прошлом - копчением, наверно). Вы же не с обычными прозрачными очками ходите? К сожалению таких под рукой не было, так что сравнить не смог.
Кроме того в продаже массово очки с полимерными линзами. Верю, что старые способы тоже неплохи. То же закопченное стекло - отличный фильтр. Или вот космонавтам просто золото напыляли на забрало, оно все равномерно поглощает)

0
Герман Германович, здравствуйте,

А не могли бы вы поделиться опытом (или выложить фото), как вы к обычным очкам прикрепляете шторки? И из какого материала? Кожа?

Крутил-вертел свои очки без шторок - светит и сверху и снизу, приходится поверх на маршруте маску горнолыжную одевать.

4
А протестируйте пожалуйста простые стеклянные очки и пластиковые очки газосварщика класса Г3 и Г4, которых полным-полно продается в спецодежде.

0
Вот с ними все будет предсказуемо. Четко отсекают ультрафиолет и яркий свет от горелки. Стекло во многом стабильно по качеству. Только вот с боков подсвечивают.
Автору большое спасибо. Да еще таких сложных, с применением оборудования и отлично все отредактированного .

0
У нас стеклянных под руками не было) С одной стороны, параметры стекол уже десятилетиями в справочниках.
Например оконное стекло - http://www.jnsglass.com/sodalime.php
Стекло для дииптрийных очков - http://www.oculist.net/downaton502/prof/ebook/duanes/pages/v5/v5c055.html (рис. 6, "Glass" на верхнем рисунке).
Но в настоящее время даже на стеклянные прозрачные очки частонаносят просветляющеи покрытия или добавки, поглощающеи УФ, так чт оих спектр сдвигается, как тут, например - http://www.oculist.net/downaton502/prof/ebook/duanes/pages/v1/v1c051d.html (рис. 1). Если стекло поглощало на 300 нм на предыдущем рисунке, тот тут видна четкая граница на 350. тк что над обрат ьконкретные очки и проверять.
О масках даже представления не имею, их тоже под рукой нет (да и не по теме было, основной акцент был на солнцезащитных и полимерных очках), а покупать пока бессмысленно.

0
В статье описывается,что материал линз стекло,поликарбонат,либо пластик. И тут же в описании первых очков Альпина материал-керамика? Кто-нибудь пояснит?)

0
Поясню. Керамика - считайте, то же стекло. Прочность другая. Могут быть осколки другой формы. Надеюсь, со стороны глаза есть какой-то пластиковый слой.

0
Спасибо. Примерно так и думал

1
по материаловедению стекло это не керамика, но тут другое. я ошибся с описанием, на линзах указано "ceramic mirror", это относится к зеркальному напылению, а не материалу линз. Ошибку сейчас исправлю.

0
Cпасибо, благодаря вам обнаружил ошибку!
Самые распространенные материалы - поликарбонат и CR-39. Есть еще акриловые пластики (PMMA), и пр., вплоть до оргстекла, но они редки. Но никто не запрещает использовать и другие материалы.
В случае с Alpina поризводитель указал "ceramic mirror". Я только сейчас сообразил что это относится к материалу напыления, а сами линзы пластиковые.

0
Я правильно понимаю, что если речь не идет конкретно о высоте (т.е. 7000+), то можно сильно не париться и взять любые очки походя на развале у китайца?
Или что-то не так?

2
Ну прям первые попавшиеся у метро за 100 руб я бы не рискнул брать даже на Эльбрус.Уж лучше на рынке стройметриалов очки сварщика)

-1
Мне на Бочках сказали, что мои желтые горнолыжные очки, спасавшие меня на 4000-4500, не помогут мне на 5600. Вообще, слегка слепить стало на 5000. Потом пурга не дала дотестировать до конца, да и запасные очки как раз Julbo 3+ имелись.

1
Не так. Знакомый купил в Непале дешевые очки (а-ля Julbo примерно за 5 или 10 USD, точно не помню) и уже на высоте 5000 м подпалил глаза при восхождении на Ленина

1
нет. от УФ они наверянка защитят, но в неудачном случае вы полне можете получить искажение светопередачи, искривляющие пространство оптические аберрации, и перегрев сетчатки)
Поэтому лучше за 100 руб не покупать темные очки, а только слегка затеменные, и не заниматься в них быстрой ездой и стрельбой из винтовки)

0
За 100 ни в коем случае! Берите за 300)

6
Вот у людей дошли руки.
Моё почтение.
И большое спасибо.

2
Шеф, спасибо! Коротко и ясно, без соплей. Квалификация, однако!

0
А можно Julbo проверить? Могу свои дать для теста с 4 степенью защиты.

1
это надо партию набирать, штук 5 хотя бы)))
да и этот обзор я 4 года тянул (хотя делается все быстро, если не отвлекаться))
ЗЫ ок, попробую запомнить, может осенью что-то подобное возникнет желание еще раз провернуть, а то сейчас лето и работать не хочется)

0
3 штуки смогу насобирать, может и 5 если постараюсь, но все с разной степенью защиты от 3 до 4. Так что пишите, когда соберетесь тестить!)))))


2
Весьма познавательная статья, автору большое спасибо. теперь хоть немного понятно в этих непонятных и подчас дуг другу противоречащих показателях и стандартах.

0
вы еще сами эти стандарты не видели))) В этом плане куда понятнее стандарт UV400 - "пропускание на длинах волн короче 400 нм не должно превышать 1%", тогда как в других стандарта пишется для каждого диапазона доля от максимумм пропускания в видимом диапазоне со всякими оговорками)

2
Спасибо за статью. Как раз встал вопрос о выборе очков на высоту. Сижу и смотрю на две пары альпинистских и горнолыжную маску с фактором S4. И что выбрать? Раньше без проблем было. Взял сварочные очки и всё. А сейчас выбор огромный. Как не ошибиться, поверив производителю? Можно как то самому, без спецприборов определить качество очков? Ну, хоть приблизительно.

1
Любые с категорией 4 берите. Julbo - вполне. Для низких гор можно и третью категорию особо не парясь.

1
Julbo - есть. А вот что предпочтительнее? Маска или просто очки? Дома из-за этого второй день идут дебаты))))))


2
2 tamarius
Сам в прошлом году перед Ленина пытался понять нужно ли покупать 4 категорию, очки или маску. В результате без проблем сходил своих старых очках Julbo 3 категории.
На мой взгляд, маска там не нужна - в плохую погоду лучше сидеть в палатке. А таскать ее "на всякий пожарный случай" как-то затратно по усилиям. Понятно, что для высоты 4-ка лучше чем 3-ка - но основное, на мой взгляд, чтобы очки были удобны и хорошо закрывали глаза с боков и сверху-снизу, поэтому перемерив какое-то количество и поговорив со знающими людьми, я отказался от покупки новых в пользу уже испытаных в деле.

0
По поводу маски, если она двойная и не потеет, на холоде и ветре конечно лучше. И гарантия от засветки сбоку и снизу и комфорт.
Давно, еще на Алибекской хижине, познакомился с инструктором из Краснодара (забыл имя к сожалению). Он очки не носил, а вместо этого закапывал в глаза по капельке бензина. Вроде как образуется защитная пленка. Сам я не пробовал, но видел как он это делал, короче это не шутка. Интересно мнение специалистов.

4
>> Он очки не носил, а вместо этого закапывал в глаза по капельке бензина
"А у тебя самой-то, Зин, в семидесятом был грузин, так он, вообще, лакал бензин, ты помнишь, Зин?"(c) :))

2
тоже не слышал, но медицинские справочники пишут что бензин повреждает роговицу (Medical Management Guidelines for Gasoline - http://www.atsdr.cdc.gov/mmg/mmg.asp?id=465&tid=83)

2
Ахтунг... Плёнка не задержит УФ.. похоже на добрый прикол.

0
Интересно, минуса за маску или бензин? Про бензин я чесно не прикалываю, и инструктор тот был авторитетный. Насчет того, что пленка не задержит УФ, а как же туры, барсы и т.п. без стекла и поли карбоната всю жизнь обходятся?

5
думаете - бензин?

Войдите на сайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставить комментарий

Страхование экстремальных и активных видов спорта

Выберите вид спорта:
По вопросам рекламы пишите ad@risk.ru