ДИОДНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ ВЛИЯЕТ НА ЗДОРОВЬЕ

Сегодня мы хотим чуть подробнее разобрать вопрос экологии света, его биофизики.

Давайте отталкиваться от общепринятого – чем ближе свет по своим характеристикам к умеренному солнечному свету (не в горах) – тем лучше для человека. Факт. нятого – чем ближе свет по своим характеристикам к умеренному солнечному свету (не в горах) – тем лучше для человека. Факт.

В былые времена при выборе освещения в первую очередь стоял вопрос о том, сколько она потребляет электричества и как сильно светит.

Объединялись эти два критерия в одном слове «Ватт».

Менялись лампы и менялось наше о них знание.

На упаковках к Ваттам прибавились Люмены (та самая сила светового потока, на сколько сильно светит лампа) и Кельвины - цветовая температура (этот тот оттенок, который отличает теплый свет от холодного).

Максимальная концентрация внимания достигается при «белом» свете.

Следующим шагом развития нас, покупателей ламп, стало понимание Мерцания света.

До этого дошли не многие, но кто дошел, тот выяснил, что эта частота так же должна не сильно отличаться от солнечной. По началу Мерцание определяли через камеру на телефоне, но с развитием экранов и камер на сотовых это стало неэффективным.

Сегодня для выявления «плохих» ламп применяют специальные приборы – пульсметры.

Из общеизвестного имеем:

Мощность (Ватты) – чем меньше потребляет, тем меньше платим

Световой поток (Люмены) – в диапазоне 300-500 люмен на метр квадратный рабочей поверхности.

Цветовая температура (Кельвины) – 3000К в спальне и гостиной, 5000К в кабинете, офисе, классе.

Мерцание – колебание (отклонение значения) светового потока не более 10% от заданной величины.

Результаты медицинского обследования солдат южно-корейской армии выявило систематическое ухудшение зрения.

К военным присоединились и гражданские ученые, обнаружив особый всплеск слепоты с началом повсеместного распространения энергоэффективного освещения, в частности диодов. Ухудшение зрения в целом по стране было и ранее, но при переходе на последнее поколение ламп вопрос начал носить характер государственной важности.

Изучение вопроса поддержали в Японии и Германии, сегодня ряд производств ведут разработки в этой области, но время информирования широких масс почему-то еще не пришло.

Суть вопроса в еще одной характеристике источников искусственного освещения – спектре волн. Точнее в пиках и провалах этих волн по отношению к спектру волн солнечного света.

Прежде чем приступать к рассуждениям и разъяснениям по поводу выше обозначенной темы, давайте вспомним, что свет (при распространении) представляет собой электромагнитную волну (ЭМ-волна), у которой, как и у любой волны есть характеризующие ее параметры.
- длина волны;
- амплитуда волны.

Длина волны - отвечает за «цвет» светового потока. Точнее не совсем так.

Если мы у светового потока (каким-либо способом, нам пока не важно) изменим длину волны, то для нашего глаза изменится его цвет (от красного до фиолетового, белый - это смесь всех цветов).

Естественно, наш глаз различает далеко не все длины волн. Именно «не различает».

Теперь что касается амплитуды волны.
Амплитуда волны - отвечает за «яркость» светового потока. Точнее не совсем так.

Амплитуда волны - уровень интенсивности воздействия на находящиеся на пути ЭМ-волны объекты.

По горизонтальной оси отложены длины длины волн света в нанометр (1 нанометр = (1/1000000000) метр) - от 350 нм до 850 нм - примерно в этом диапазоне длин волн человеческий глаз различает «цвет» и светятся различные источники искусственного освещения.

По вертикальной оси - безразмерная величина, характеризующая интенсивность излучения.

Рассмотрим зелёную линию.

Если заштриховать площадь под ней, мы получим диапазон длин волн и интенсивности излучения, который видит человеческий глаз, с точки зрения такой многоуважаемой международной организации, как МКО (Международная комиссия по освещению).

Т.е. если в поле зрения человеческого глаза попадает свет с амплитудой и длиной волны внутри этого диапазона, то глаз отработав в «штатном режиме» (видимый пример: среагирует зрачок) корректно обработает полученный световой сигнал, и этот сигнал не будет причинять вред, ни глазу, ни всему организму в целом.

Рассмотрим красную линию.

Если заштриховать площадь под ней, мы получим диапазон длин волн и интенсивности излучения, который испускает светодиод выпускаемый большинством производителей диодных осветительных приборов (синий светодиод).

Как видно диапазон почти полностью не совпадает с допустимым диапазоном МКО. Т.е. если такой диод использовать в качестве освещения, то глаз человека не будет замечать большую часть излучения исходящего от светодиода, следовательно, данное электромагнитное излучение будет наносить вред глазу и всему организму в целом (какой именно вред - читай ниже - пока что примем как факт).

Для минимизации вреда наносимого таким освещением используют люминофоры, для преобразования излучения в синем диапазоне в более широкий («белый») и безопасный для человека.

Результат стараний инженерного гения мировых производителей можно видеть на рисунке 1 - синяя линяя.

Рассмотрим синюю линию.

Если заштриховать площадь под ней, мы получим диапазон длин волн и интенсивности излучения, который испускает люминофорный светодиод на базе синего светодиода (красная линия). Т.е. Появляется диапазон, на который человеческий глаз реагирует: физически (изменение диаметра зрачка) фотохимически (реакция сетчатки) - минимизируя или сводя на нет негативное воздействие излучения (т.к. диапазон синего светодиода никуда не делся, только добавился диапазон от 500 до 650 нм)

И все бы хорошо, и замечательно. Если бы не пытливые умы решившие исследовать свет люминофорного светодиода после его продолжительной работы (200, 400, 600 ...2000, 10 000, 20 000 100 000 часов.)

После определённого времени наблюдается деградация светового потока, из-за деградации люминофора, что вызывает не только снижение квантового выхода люминофора, но и изменение спектральных характеристик его свечения.

Т.е. «белый» свет перестаёт быть «белым» и стремиться возвратиться к «синему» диапазону.

С течением времени люминофорные светодиоды всё пагубней влияют на зрение и организм человека.