Меню

Эффект от светодиодная подсветка

Светодиоды — ослепляющая темнота

Для чего я это делаю? Я просто хочу комфортный свет в квартире (офисе), я не хочу напрягать глаза, рассматривая мелкие предметы, я хочу, чтобы не уставали глаза от долгой работы за экраном. Многие мои знакомые и родственники сказали мне «большое спасибо!» за то, что «открыл глаза» на альтернативные источники света.

Начало исследования

С того момента, когда полностью перешёл на МГЛ дома, а акцентированный свет заменил на люминесцентные линейные лампы 9xx серии и КЛЛ PL-E 8W — у меня резко уменьшилась толерантность к освещению под светодиодами. Я думал, что это только моё восприятие, но нет — жена, знакомые, которые также убрали почти все светодиоды из дома, говорили тоже самое.

Вместе с моим партнёром по данному проекту было проведено исследование в области искусственного освещения. Свою точку зрения он изложил в видео. Таким образом, предлагаем вам к рассмотрению два взгляда на современное освещение.

Было просмотрено довольно много материала, но почти все общедоступные научные исследования базируются на одно и том же:

группа 50-100 человек и они говорили насколько комфортно в помещении под исследуемым источником света;

считают колбочки и палочки в отрыве от «программной» обработки данных мозгом;

не учитывают инсоляцию региона, время года и образ жизни;

ссылаются на индекс цветопередачи CRI где эталоном являются одновременно лампа накаливания и дневное небо (лампа накаливания слаба в освещении синих тонов, а небо при 7500 К слабо в освещении красных тонов);

не изучали Эффект Пуркине применимо к светодиодному освещению;

основаны на спектральной световой эффективности монохроматического излучения — кто решил что остальной спектр не нужен, загадка:

«функция спектральной эффективности светового потока взвешивает воспринимаемую интенсивность света с разными длинами волн на основании зависимости чувствительности глаза человека от длины волны света. Глаз человека имеет максимальную чувствительность для света с длиной волны 550 нм в зелено-желтой части видимого спектра и менее чувствителен на его красном и синем краях*справочник светодиодное освещение

В 1924 году Международная комиссия по освещению (МКО) утвердила этот набор в качестве стандарта, после чего он стал международно признанным и в качестве такового используется вплоть до настоящего времени. В Российской Федерации данный стандарт также является действующим.

Подготовка к исследованию

Собственно возвращаемся к заголовку данной статьи «светодиоды — ослепляющая темнота», это самое полное описание того эффекта, который был обнаружен. Хочу сказать сразу, что это относится только к регионам с низкой инсоляцией и осеннем-зимнем-весенним временем года.

При массовом переходе на светодиоды, в продуктовых магазинах стало сложно отличить немытую зелёную картошку от нормальной. Но понимание того, что не так, пришло именно в метро, где массово начали переходить на светодиодное освещение, а пол и стены облицованы мрамором или гранитом.

Приведу немного измерений, сделанных на «скорую руку» в метро. Я не использовал специализированный люксметр, а ограничился ПО для смартфона Physics Toolbox Sensor Suite, данное ПО на моем смартфоне Xperia 1ii даёт погрешность около 15% в измерении (при сравнении с люксметром Radex Lupin), максимальный уровень яркости 20000лк, но так как для эксперимента важна разница в яркости, а не точность, то данного приложения достаточно.

Читайте также:  Подсветка ручки в салоне авто

К большому сожалению, фотокамера видит мир по другому, так что заснять данный эффект не получится. Не забываем про инерционность зрения и адаптацию к освещению, идеальный вариант находиться под источником света не менее 15 минут.

Измерения проводились «с руки», так что не исследуется количество света попадающего на предметы и отражённого от них, но в данном случае это не влияет на результаты. Суть эксперимента доказать, что при одинаковой освещённости пример измерения яркости смартфоном

Теперь переходим на станцию Сенная площадь, от яркого света начинает «резать» глаза (цветовая температура

4000k), освещённость >360лк — смотрим на пол и стены, контрастный рисунок хорошо различим, но мелкие детали и полутона сливаются, и приходится напрягать зрение, при этом поверхность сильно бликует.

Станция Технологический институт (на дату 08.12.2021) — освещена лампами МГЛ (разной степени «усталости»), освещённость

200лк — очень хорошо видно рисунок и мелкие прожилки на мраморе/граните, детализация выше, чем при освещении люминесцентными лампами.

Домашний эксперимент

Для эксперимента дома вам потребуется лампа накаливания, очень советую использовать низковольтные галогенные лампы, толстая спираль и номинальное напряжение даст более приятный спектр, с большим количеством фиолетового и зелёного в спектре, светодиодные лампы лучше использовать тёплые, также для сравнения можно добавить качественную люминесцентную лампу.

Суть эксперимента предельна простая: создать освещённость в 200лк и 800лк, посмотреть, как выглядят под этим светом мелкие предметы и сложные текстуры. Данный эффект будет усиливаться со временем. Данный эксперимент лучше проводить вечером, когда солнце уже сядет за горизонт.

Промежуточный вывод

Для того, чтобы разглядеть мелкие предметы или текстуры поверхности, приходится напрягать зрение или сильно увеличивать яркость освещения светодиодами, что приводит к нежелательным бликам поверхности и напрямую влияет на экономию электроэнергии и энергоэффективность, также сильно возрастает расход витамина A в организме (об этом в следующей статье). И влияет на это фиолетовый, UV-A, ближний инфракрасный. Не забываем про «программную» обработку данных мозгом, видимо края видимого спектра являются неким триггером о том, что солнце в небе.

Хочу привести таблицу эффективности популярных источников света, если честно устал от рекламы светодиодов с КПД в 90%.

*1 данная таблица 2010 года

Учитывая, что новые HiCRI светодиоды делают на синем кристалле 460нм, а не 440нм, как ранее — то имеем ещё более «ужатый» видимый спектр. Кто решил что этого «хватит» человеческому зрению — большая загадка. Именно с самого своего начала человек жил под солнечным светом и глаз адаптировался именно к нему.

Исходя из данных таблицы, можно сделать вывод, что лампой с самым полным спектром, приближенным к солнечному — является лампа МГЛ.

Почему тёплый свет?

Почему лучше лампы тёплые? В интернете гуляет такой график «комфортности» освещения в зависимости от ЦТ — кривая Круитхофа

кривая Круитхофа

Кривая Круитхофа не содержит фактических данных, которые стали основой для её построения, а лишь указывает на приблизительные соотношения освещённости и цветовой температуры для комфортного искусственного освещения. В связи с этим, научная ценность кривой неоднозначна.

С него хорошо видно, что если мы хотим «комфортный» холодный свет, то освещённость должна быть >1000лк в помещении, а это уже затратно. Верить в это или нет, вопрос исключительно личного мнения — например, я с ней согласен, только с одним условием — этот график совершенно не подходит для светодиодного освещения.

Читайте также:  Лобзик электрический бош профессиональный с подсветкой

Что дальше

Фанатам светодиодного освещения, разочарованным данной статьёй, могу лишь только посоветовать SORAA VIVID стоимостью >2000 руб за 470 люмен, в которой исправлена часть проблем светодиодного освещения ценой уменьшения светоотдачи до

Дополнительная литература

*1 Очень рекомендую к прочтению — справочник светодиодное освещение — 2010 Koninklijke Philips Electronics N.V его составляли на заре светодиодного освещения, с того времени мало чего изменилось.

По желанию можно почитать, но мне понравилась меньше — Элементарная светотехника — 2013 Варфоломеев Л.П.

Soraa LED — новый проект Сюдзи Накамура, изобретателя синего светодиода. Данный проект направлен на устранение текущих проблем светодиодного освещения, на базе синего кристалла и жёлтого люминофора.

Часть 2. Светодиодное освещение, проблема левой стороны (уже скоро)

Часть 3. Светодиодное освещение, проблема правой стороны (уже скоро)

upd 12.2021 Как показала длительная эксплуатация и отзывы людей, участвующих в тестировании данных светильников. Лишь некоторая часть плафонов из массмаркета пригодна для использования вместе с лампами МГЛ, хотя это в той или иной степени относится ко всем источникам света. При высоком световом потоке данных ламп, возникают неприятные артефакты. Свет становится неуютным. Особенно хорошо это заметно при использовании молочных плафонов сделанных по технологии химического метода матирования.

Источник

Как светодиодное освещение влияет на здоровье.

Эта тема касается прежде всего Вашего здоровья и понимания как светодиодное освещение влияет на зрение.

Начнем с того, что изначально среда обитания человека — это природа, и искусственное освещение, точнее электрическое — появилось менее чем 150 лет назад массово. До этого источниками света были:

  • Солнце — естественный, активный источник освещения внеземного происхождения
  • Луна — естественный, пассивный(отражает свет) источник освещения, как правило используется в темное время суток.
  • Огонь — естественный источник, но управляемый человека.
  • Молния — электрический разряд, тоже источник света природного происхождения, но носит нестабильный, разовый характер, и считается больше как угроза здоровью.
  • Оптические явления — есть еще масса оптических явлений природного характера(гало луны, радуга, ложные солнца и др. ),

Очень важные параметры при всем это, которые трудно заметить человеческому глазу- это спектр и интенсивность освещенности.

Начнем с солнца, в дневное время у солнца достаточно высокая интенсивность и прямо на солнце смотреть без специальных защитных средств невозможно, если вы рискнёте все-таки, то срабатывает рефлекторная защита и глаз прищуривается. При этом солнечный спектр состоит из трех частей:

  • Ультрафиолетовое излучение высокочастотное, имеет хорошие проникающие свойства и может вызывать солнечные ожоги. Глазу не виден, но оставляет ожоги на сетчатке.
  • Видимый диапазон, спектр всех цветов, который видит человеческий глаз. Хороший пример тому разложение спектра в радугу, в которой мы можем разглядеть все видимые цвета
  • Инфракрасный диапазон — глаз его не видит, но кожа ощущает в виде тепла.

Интенсивность в нашем случае — Световой поток — физическая величина, характеризующая количество «световой» мощности в соответствующем потоке излучения, где под световой мощностью понимается световая энергия, переносимая излучением через некоторую поверхность за единицу времени

Проще говоря, чем ярче светит — тем больше интенсивность, чем тусклее светит — тем ниже интенсивность.

Читайте также:  Подсветка для philips 50put6023 60

Теперь посмотрим на одну картинку

Хотя слева и показан спектр TRI-R светодиода, но обратите внимание на пунктирную линию, в данном случае она нам важна.

Отличие солнечного света от светодиодного в том, что спектр более равномерен. У светодиода опасность лишь в синем пике, то есть если уменьшить общую интенсивность то синий пик, останется достаточно высоко, при этом основная энергия света лежит в диапазоне 500-650 нм.

А в чем опасность, а в том что общая интенсивность в норме и рефлекторно глаз не реагирует, а синий пик, влияет на чувствительный элемента глаза больше всего. Это представьте, Вы смотрите телевизор на допустимой громкости, а тут включили перфоратор за стеной, вроде диапазон узкий у шума перфоратора и телевизор слышно и голоса можно различить, а сосредоточение на нем. Подобное происходит с чувствительными элементами глаза. Хотя отмечу, что устройство уха и глаза отличаются принципиально по передаче сигнала. В итоге чувствительные элементы страдают, быстрее изнашиваются, требуют больше отдыха.

Как с этим борются, конечно хорошие производители используют специальные поверхности для снижения этого пика. Или встраивают фильтры наподобие TRI-R светодиодов. Плюс ко всему не рекомендую смотреть прямо на яркий светодиод.

Теперь сравним спектры светодиода и лампы накаливания.

На этой картинке, мы видим спектр солнца сперва(сразу скажу что пропорция скорее всего неверная), затем спектр светодиода, где синий пик очень сильно занижен, спектр лампы накаливания, на самом деле он тоже не идеален, но он более равномерен и основная энергия лампы накаливания лежит в ИК диапазоне невидимом глазу. Про люминесцентную лампу, думаю, сами многие слышали, из спектра видно как она «давит» на определенные элементы.

Еще одна таблица, на мой взгляд более правдоподобная. Из неё видно, что ближе к естественному свету, лампы накаливания и галогенная лампа. Есть еще натриевые лампы (уличное освещение). Кстати КПД натриевой лампы. не уступает КПД светодиодов.

Теперь еще немного об интенсивности, когда школьником ездил на юга, брал с собой фотоаппарат ЗЕНИТ — Е, вроде такой был. То что солнце на юге нашей страны светит ярче, это всем очевидно, но то, что в пике оно в разы сильнее светит, это я понял с помощью фотоэкспанометра. Если в обычных условиях(средняя полоса России) выдержка была 60 в среднем, то здесь, при той же пленке (светочувствительно 100 брал, кодак уже были тогда даже, или наши Свема 64 вроде) на юге выдержка была 250

К чему весь пост, к тому, что очень важное дело иметь чувствительную аппаратуру и уметь ей пользоваться, тогда будет совсем другая картинка. Светодиоды дают экономию и во многом удобны, но то, как они влияют на наше здоровье об этом не многие думают, точнее даже не понимают.

Пока искал картинки, то реальных картинок мало, очень много где спектральные пики светодиодных ламп умышленно или по незнанию занижают, при том, что на люминисцентные лампы конкретно навалились. Так что невидимая рука рынка делает свое дело, берегите здоровье.

Если Вам понравилась публикация, подписывайтесь на канал, за Ваши лайки чаще показывают Наши публикации.

Для поиска публикаций через поисковые системы, просто вводите слово Вивитроника.

Источник