Popularność lamp LED doprowadziła do różnych pytań dotyczących funkcji ich działania. Istnieje wiele plotek i spekulacji na temat wpływu diod LED na ludzi.
Światło, jego widma i wpływ na ludzi
Światło jest promieniowaniem widzialnym, działającym jako jedyne drażniące oko, co prowadzi do wrażeń wizualnych, które zapewniają wizualną percepcję świata. Obrazy pojawiają się na siatkówce i powstają obrazy wizualne. Ponadto światło przyczynia się do realizacji innych ważnych reakcji o charakterze odruchowym i humorystycznym.
Występowanie światła na narząd wzroku powoduje, że impulsy propagują się przez nerw wzrokowy do obszaru optycznego półkul mózgowych. W zależności od intensywności centralny układ nerwowy jest wzbudzony lub stłumiony, podczas gdy reakcje fizjologiczne i psychiczne są odbudowywane, zmienia się ogólny ton ciała, a stan aktywny jest utrzymany.
Przez widmo rozumie się rozkład wartości natężenia promieniowania na długości fali. Rozróżnij widma światła czerwonego, pomarańczowego, żółtego, zielonego, cyjanowego, niebieskiego i fioletowego. Każdy z nich wpływa konkretnie na ludzkie ciało.
Wskaźnik oddawania barw
Pod względem wpływu na człowieka i jakości oświetlenia ważna jest wartość CRI diody LED. Wskaźnik oddawania barw, znany również jako wskaźnik oddawania barw, to parametr opisujący, w jakim stopniu widoczny kolor pasuje do naturalnego koloru ciała, gdy jest oświetlony przez zastosowane źródło ciepła. Jego wartość jest obliczana jako średnia z ośmiu kolorów, które są oznaczone od R1 do R8.
Czerwony kolor zasługuje na szczególną uwagę. Jest oznaczony R9. Nie zawsze jest to wskazane. Wartość R9 wpływa na przenoszenie tonu ludzkiej skóry. Czerwony odcień jest bardzo subtelnie postrzegany przez ludzkie oko. Widoczne są nawet najmniejsze odchylenia. Jeśli oświetlenie jest złej jakości, ludzkie oko natychmiast zauważa wszystko: wszystkie wady, na przykład trądzik i bladość. Dlatego przeprowadzana jest kontrola R9 w celu uzyskania dokładniejszego wyniku.
Obliczanie jakości
Wskaźnik oddawania barw dla lamp LED jest niezbędny do określenia jakości źródła światła w procesie jego tworzenia. Aby obliczyć wartość indeksu, użyj specjalnej listy kontrolnej. Ma osiem standardowych kolorów, wszystkie wyblakłe i nienasycone.
Zmierz wartość parametru dla każdego koloru. Pomiary te informują, w jaki sposób kolory będą przesyłane pod określoną lampą. Do pomiarów stosuje się światło odniesienia. Następnie uzyskane informacje są porównywane przy użyciu metodologii Międzynarodowej Komisji ds. Oświetlenia i uzyskiwane są informacje o stopniu odchylenia od normy.
Zalecane wartości
Maksymalna wartość CRI wynosi 100. Jednak dążenie do takiego wskaźnika nie zawsze jest konieczne. Różne typy lamp mają różne wartości indeksu. Niektóre nadają się do pomieszczeń, w których wykonywana jest precyzyjna praca. Inne nadają się do budynków magazynowych. Witryny sprzedające tkaniny lub materiały wykończeniowe powinny poprawnie przesyłać palety. Te same wymagania dotyczące wystaw w muzeach. W takim przypadku wartość parametru powinna się wahać w zakresie od 90 do 100.
W pomieszczeniach, w których ważne jest, aby dla oczu było wygodne światło, a wyświetlanie nasycenia nie odgrywa żadnej roli, wskaźnik renderowania kolorów od 70 do 90 jest uważany za dopuszczalny. Możliwe jest osiągnięcie najlepszego wyniku, ale prowadzi to do znacznego wzrostu ceny produktu końcowego. Gdy dioda jest używana w obiektach mieszkalnych, edukacyjnych, biurowych i medycznych, zasięg 70–90 jest więcej niż wystarczający.
Tam, gdzie kolor nie jest ważny, użyj źródeł światła, dla których wartość wskaźnika jest mniejsza niż 60. Dotyczy to oświetlenia ulicznego i oświetlenia magazynu. Ludzkie oko zauważa odchylenia w palecie kolorów, jeśli wartość indeksu różni się o więcej niż 5 punktów. Mniejsze różnice dla oka są nieuchwytne.
Odniesieniem jest światło słoneczne z półkuli północnej i światło żarówki wolframowej. Wartość oddawania barw dla nich wynosi 100. Ale tutaj są pułapki. Na przykład, jeśli zmierzysz blask słońca na półkuli północnej, zauważysz, że gorzej oddaje czerwone odcienie. Żarówka wolframowa ma problem z niebieskim widmem.
Trudności w pomiarze
Pomimo pozornej spójności współczynnik CRI trudno nazwać idealnym. Kontrole pokazują, że białe diody LED mają problemy z R9 - czerwona część widma nie jest wyświetlana poprawnie. Dlatego w 2007 r. Międzynarodowa komisja uznała, że niewłaściwe jest stosowanie wskaźnika oddawania barw lamp LED w odniesieniu do diod LED.
Źródła światła mogą mieć ten sam parametr indeksu. Jednak wizualna ocena wyświetlania kolorów będzie bardzo różna. Ze względu na dużą liczbę różnych źródeł sztucznego oświetlenia pojawiła się potrzeba dokładniejszej weryfikacji reprodukcji kolorów. Chociaż CRI jest nadal głównym obowiązkowym parametrem stosowanym podczas oceny jakości światła, obecnie proponowane są alternatywy. Należą do nich CQS i TM-30.
Alternatywne opcje oceny
Symbolika CQS jest używana do oznaczenia skali jakości kolorów, która wykorzystuje 15 nasyconych kolorów. W przeciwieństwie do CRI do obliczeń używana jest inna formuła. Na przykład w przypadku wskaźnika oddawania barw diody LED, które mają przerwy w czerwonym spektrum, mogą pozostać z dużym wskaźnikiem całkowitym. CQS wyeliminował tę możliwość. Wartość indeksu jest obliczana jako pierwiastek sumy kwadratów zmian dla każdego koloru. Dlatego wady choćby jednego silnie wpływają na ostateczną wartość. Ale ta technika ma swoje wady, ponieważ nie w pełni uwzględnia ton i nasycenie kolorów.
W 2015 roku podjęto kolejną próbę i zaprezentowano TM-30-15. W nim dokonuje się pomiarów zgodnie z 99 kolorami kontrolnymi. Korzystanie ze standardowej TM-30-15 pozwala zwiększyć rozliczenie odcienia i nasycenia podczas kontrolowania jakości światła. Zasadniczo ten standard obejmuje dwa indeksy. Dokładność wynosi od 0 do 100, a nasycenie od 60 do 140. Obliczenie wartości tego standardu jest najtrudniejszą rzeczą, nie tylko ze względu na liczbę kolorów kontrolnych. Musimy uprościć wyniki do 99 punktów, podzielić je na 16 grup kolorów i rozmieścić je na specjalnym schemacie wektorowym. Następnie uzyskane wartości są porównywane ze standardem.
Porównanie wskaźników i rzeczywistego światła
Jeśli zastosuje się dobrą żarówkę, wszystkie trzy wymienione współczynniki będą się pokrywać. Ale towary niskiej jakości można zaobserwować rozbieżności. Wynika to z faktu, że „bardzo podstępni” producenci wytwarzają luminofor w taki sposób, że nacisk kładzie się na 8 głównych odcieni używanych do porównania. Cała reszta po prostu nie jest brana pod uwagę. Ale ludzkie oko zawsze zauważa takie podróbki.
Ważne jest, aby sprawdzić żarówki, szczególnie jeśli chodzi o zdobycie pokoju dziecinnego.Kiedy coś pojawia się po raz pierwszy w życiu, jest to postrzegane jako norma. A potem trudno się ponownie nauczyć.
Inne źródła światła
Wszystkie użyte lampy muszą zostać zmierzone. Otrzymano następujące wartości:
- Żarówki. Posiadają bliskie odwzorowanie kolorów słonecznych. W skali CRI ich wartość wynosi 100. Ale wizualnie następuje przesunięcie w kierunku ciepłych odcieni.
- Lampy halogenowe. Odwzorowanie kolorów jest zbliżone do wartości żarówek wolframowych, dlatego obserwuje się duży strumień świetlny.
- Żarówki sodowe. Oprawy zapewniają dość niski kolor wyświetlacza. Wartość indeksu waha się wokół 40.
- Łukowe lampy fluorescencyjne rtęciowe. Według ich wartości znajdują się w pobliżu sodu. Dominuje niebieskie spektrum, dlatego DRL nie jest wykorzystywane do uprawy roślin.
- Świetlówki. Zakres zmian może zmieniać się w znacznych granicach: od 60 do 90. Dokładna wartość zależy od użytego luminoforu.
Żarówki LED zajmują pozycję pośrednią ze wskaźnikami 70–90 w skali CRI.
Wpływ na ludzi
Powinieneś wiedzieć, jak żarówki LED mogą wpływać na ludzi:
- Główna ilość zużywanej energii trafia na promieniowanie świetlne. Reszta energii jest zużywana na ogrzewanie, ale jej wartość jest tak mała, że lód nie topi się w ciągu kilku minut, jeśli się do niej zbliży. Dlatego strach przed poparzeniem nie jest konieczny.
- Żarówki LED nie zawierają metali ciężkich, pierwiastków promieniotwórczych ani substancji toksycznych.
W przypadku uszkodzenia lampy LED będą mniej szkodliwe dla zdrowia ludzkiego niż wszystkie inne opcje. Dlatego lepiej polegać na takim źródle światła niż na innych, bardziej niebezpiecznych lampach.
