Nezinoša izvēle ar krāsu temperatūru
Ir plaši izplatīts āra apgaismojuma pielietojums, kurā ir iekļauti vēsas baltas CCT (korelētas krāsu temperatūras) gaismas avoti, jo nezinātājs dod priekšroku uztverei "vēsāks" vai "baltāks". Valstīs ar zemiem platuma grādiem klimats ir karsts, un cilvēki dod priekšroku gaismām ar augstu krāsu temperatūru, kas rada vēsu sajūtu. Luminiscences spuldžu dominēšana pēdējo desmitgažu laikā ir likusi dažiem cilvēkiem pieradināt pie apgaismojuma vēsā baltuma. Viņi uzskata, ka "baltāka" gaisma "skaidrāka" redzamība. Tomēr vai LED apgaismojuma jomā cilvēkiem joprojām ir jāizdara izvēle, pamatojoties uz to, kā viņi jūtas? Nekad vairs! 2016. gada 14. jūnijā Amerikas Medicīnas asociācija (AMA) publicēja oficiālu politikas paziņojumu par LED ielu apgaismojumu. Viņi pauda nopietnas bažas par augstas intensitātes LED apgaismojuma kaitīgo ietekmi.
Kā tiek ģenerēta baltā gaisma
Tā kā gaismas diodes ir gandrīz monohromatiski gaismas avoti, kas izstaro vienas krāsas gaismu, bet balta būtībā ir divu vai vairāku krāsu (vai viļņu garumu) gaismas maisījums, šobrīd vispiemērotākais veids, kā radīt baltu gaismu no LED. modulī tiek izmantota vienas krāsas LED (galvenokārt zilā gaismas diode) un viļņa garuma konvertējošais elements (kas parasti ir dzeltens fosfors). Gaismas diodes izstaroto krāsu parasti nosaka materiāls, no kura tā ir veidota. Baltas gaismas diodes reprezentatīvs attēls sastāv no zilas gaismas diodes mikroshēmas paketes, kas izgatavota no gallija nitrīda (GaN), pārklāta ar fosforu, jo īpaši itrija alumīnija granātu (YAG), kas darbojas kā viļņa garuma pārveidojošs elements (WCE), lai radītu vēlamās krāsas temperatūras balta krāsa. Mainot aizpildījuma frakcijas sastāvu vai procentuālo svaru, var noregulēt baltās gaismas krāsu. Raksturlielumi, kas rada baltu gaismu lielā hromatiskā telpā, ir izdevīgi dažādiem apgaismojuma lietojumiem.
Zilās gaismas apdraudējums
Neraugoties uz energoefektivitātes priekšrocībām, augstas intensitātes LED apgaismojums izstaro ievērojamu daudzumu zilas gaismas, kas ar neapbruņotu aci šķiet balta un rada vairāk nevēlamu atspīdumu nakts laikā nekā parastais apgaismojums. Zilā gaisma rada potenciālu apdraudējumu vai fotoķīmiski izraisītu tīklenes bojājumu radiācijas iedarbības rezultātā viļņu garumā, kas galvenokārt ir no 400 nm līdz 500 nm. Pārmērīga zilā un zaļā emisija no gaismas diodes, kas pārklātas ar fosforu, palielina gaismas piesārņojumu, jo šie viļņu garumi vairāk izkliedējas acī un rada kaitīgus vides un atspīdumu efektus.
Jaunās AMA vadlīnijas aicina pievērst pienācīgu uzmanību optimālam dizainam un inženiertehniskajām iezīmēm, pārejot uz LED apgaismojumu, kas mazina kaitīgo ietekmi uz veselību un vidi. Viņi īpaši norāda, ka zilās krāsas LED apgaismojums var samazināt redzes asumu un drošību, radot bažas un apdraudot ceļu. Baltas LED ielu gaismas pašlaik tiek reklamētas pilsētās visā pasaulē energoefektivitātes un ilgtermiņa izmaksu ietaupījumu vārdā. CCT no 4000K līdz 6500K ir bijusi izvēle daudzām valstīm, kuras nesen ir modernizējuši ielu apgaismojumu no HPS uz LED. Tomēr 29 procentus no 4000K LED apgaismojuma spektra izstaro kā zilu gaismu, ko cilvēka acs uztver kā skarbi baltu krāsu. Papildus ietekmei uz vadītājiem zilās krāsas LED ielu apgaismojums darbojas tādā viļņa garumā, kas nakts laikā visnegatīvāk nomāc melatonīnu. Baltajām LED lampām ir 5 reizes lielāka ietekme uz diennakts miega ritmiem nekā parastajām ielu lampām.
Fizioloģiskā ietekme
Augstas intensitātes LED gaismām ir spektrs ar spēcīgu viļņa garumu, kas visefektīvāk nomāc melatonīnu nakts laikā. Melatonīns ir hormons, ko izdala čiekurveidīgs dziedzeris, mazs priežu konusa formas dziedzeris, kas atrodas netālu no smadzeņu centra. Pateicoties melatonīna izdalīšanai, čiekurveidīgs dziedzeris uztur iekšējo pulksteni, kas regulē ķermeņa funkciju dabiskos ritmus. Melatonīnam ir vairākas ietekmes uz cilvēka fizioloģiskām funkcijām. Šis hormons veicina miegu, ietekmē emocijas, stimulē briedumu un vairošanos, kā arī ietekmē imūnās funkcijas. Pētījumos atklāts, ka melatonīna ražošanu un sekrēciju galvenokārt ietekmē gaisma – melatonīnam ir augstāka gaismas jutība zem krāsu gaismām ar īsu viļņu garumu; no otras puses, melatonīnam ir zemāka gaismas jutība zem krāsu gaismām ar gariem viļņu garumiem. Tiek lēsts, ka LED lampai ar fosfora pārklājumu ir vismaz 5 reizes lielāka ietekme uz diennakts fizioloģiju nekā augstspiediena nātrija gaismai, kuras pamatā ir melatonīna nomākšana.
Augsts CCT ≠ Labāka redzamība
Cilvēka uztvere par objekta krāsu rodas no krāsu sensoriem acī, kas reaģē uz elektromagnētisko starojumu, kas atstarojas no objekta. Mezopiskā redzē cilvēka acs ir jutīgāka pret īsa viļņa garuma gaismu. Tādējādi ar fosforu pārklātām baltām gaismas diodēm, kurām ir augstāks zilās gaismas komponents, būtu lielāka gaismas efektivitāte mezopiskajā redzēšanā nekā fotopiskajā redzē. Šī īpašība agrāk tika aprakstīta kā balto gaismas diožu priekšrocība. Tomēr augstāks CCT ir saistīts ar zemāku pārraidi miglā vai dūmakā. Tā kā ir Rayleigh izkliede un Mie izkliede, gaisma nespēj pilnībā iziet cauri miglai vai dūmakai. Miglas iekļūšanas spēja ir neaizstājams apsvērums, jo ielu apgaismojums tiek izmantots, lai apgaismotu ceļu miglas vai miglas laika apstākļos. Vispārīgi runājot, dzeltenajai gaismai ir labākas miglas iespiešanās spējas nekā baltajai gaismai. Vairumam balto gaismas diožu miglas iespiešanās spēja ir slikta. Zema miglas iespiešanās spēja rada arī lielāku pilsētas debess spīduma piesārņojumu no baltajām gaismas diodēm molekulārās (Rayleigh) un aerosola (Mie) izkliedes dēļ. Šāda izkliede ne tikai samazina zemes apgaismojumu un padara zemes objektus grūti pamanāmus (un tādējādi padara brauktuvi vēl mazāk drošu), bet arī debess spīdums no izkliedes arī nelabvēlīgi ietekmē astronomisko izpēti un negatīvi ietekmē vispārējo debesu estētiku. naktī.
Neefektīva pielāgošanās tumšajam laikam ir viens no svarīgākajiem faktoriem, kas izraisa satiksmes negadījumus nakts laikā. Lai paātrinātu pielāgošanos tumsai un uzlabotu vadītāja braukšanas drošību un efektivitāti, apgaismojumam parasti izmanto zemas krāsu temperatūras apgaismojumu. LED apgaismojumam ar vēsu baltu vai dienasgaismas CCT ir salīdzinoši liels zilās gaismas komponentu daudzums un visilgākais tumšās adaptācijas laiks. Gluži pretēji, silti baltajām gaismas diodēm ir salīdzinoši zems CCT un liels daudzums gara viļņa garuma komponentu, un tāpēc tiem ir īss tumšās adaptācijas laiks. Tumšai pielāgošanai jābūt svarīgam brauktuves apgaismojuma dizaina apsvērumam, un tas ir ļoti svarīgs tuneļa apgaismojumā.
Veselīgs apgaismojums
AMA mudina izmantot 3000K vai zemāku apgaismojumu āra iekārtām, piemēram, brauktuvēm. Pie 3000K cilvēka acs joprojām uztver gaismu kā "baltu", tomēr tās tonis ir mēreni siltāks, un aptuveni 21% no tās emisijas spektra daļā ir zilā krāsā. Šī emisija joprojām ir ļoti zila nakts vidē, taču tas ir būtisks uzlabojums salīdzinājumā ar 4000 K apgaismojumu, ņemot vērā to, ka tas samazina diskomfortu un atspīdumus, kas rodas invaliditātes gadījumā. Attiecinot uz dažādiem pārklājumiem, 3000K apgaismojuma energoefektivitāte ir tikai par 3 procentiem mazāka nekā 4000K, tomēr gaisma ir ievērojami patīkamāka cilvēkiem un mazāka ietekme uz savvaļas dzīvniekiem. Turklāt visam LED apgaismojumam jābūt pienācīgi ekranētam, lai samazinātu atspīdumu un kaitīgo ietekmi uz cilvēku un vidi, un ir jācenšas izmantot LED apgaismojuma iespēju aptumšot cikliem ārpus maksimuma.
Aptuveni 3000 K CCT LED apgaismojumā cilvēka acij ir pienācīgs tumšuma pielāgošanās laiks un krāsu diskriminācijas spējas, LED gaismai šajā CCT ir arī salīdzinoši augsta gaismas efektivitāte un mazāk negatīva ietekme uz mūsu fizisko un garīgo labsajūtu. Atbilde ir acīmredzama, ka ielu apgaismojumā ir jāizvairās no augsta CCT LED apgaismojuma, lai gan pastāv kompromisi apgaismojuma dizainā, kurā ir spilgtums, krāsu renderēšanas indekss (CRI), CCT, atspīdumu kontrole, mirgošana, mezopiskā redzes apgaismojums, tumša adaptācija, zils. gaismas bīstamība, krāsu uztvere, miglas iespiešanās un debess spīduma piesārņojums ir jebkura projekta novērtējuma neatņemamas sastāvdaļas, kas nosaka gaismas piemērotību ielu apgaismojumam.
