ما هو معامل مصابيح LED - طيف الضوء وتأثيره على البشر

أدت شعبية مصابيح LED إلى العديد من الأسئلة المتعلقة بميزات عملها. هناك العديد من الشائعات والمضاربات حول تأثيرات مصابيح LED على البشر.

الضوء ، أطيافه وتأثيره على الناس

الضوء هو إشعاع مرئي ، يعمل كمهيج للعين فقط ، مما يؤدي إلى الأحاسيس البصرية التي توفر الإدراك البصري للعالم. تظهر الصور على الشبكية وتتشكل الصور المرئية. بالإضافة إلى ذلك ، يساهم الضوء في تنفيذ تفاعلات مهمة أخرى لها طابع منعكس وخلقي.

حدوث الضوء على جهاز الرؤية يسبب اندفاعات تنتشر عبر العصب البصري إلى المنطقة البصرية لنصف الكرة المخية. اعتمادًا على الشدة ، يكون الجهاز العصبي المركزي متحمسًا أو مكبوتًا ، بينما يتم إعادة بناء التفاعلات الفسيولوجية والعقلية ، وتتغير النغمة العامة للجسم ، ويتم الحفاظ على الحالة النشطة.

يقصد بالطيف توزيع قيم شدة الإشعاع على طول موجة. يُميّز بين أطياف الضوء الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق السماوي والأزرق والبنفسجي. كل واحد منهم يؤثر بشكل خاص على جسم الإنسان.

مؤشر تجسيد اللون

من حيث التأثير البشري وجودة الإضاءة ، فإن قيمة CRI للمصابيح LED مهمة. يعد مؤشر تجسيد اللون ، المعروف أيضًا باسم مؤشر تجسيد اللون ، معلمة تصف مدى تطابق اللون المرئي مع اللون الطبيعي للجسم عند إضاءة مصدر الحرارة المستخدم. يتم حساب قيمته كمتوسط ​​ثمانية ألوان ، والتي تم تعيينها من R1 إلى R8.

اللون الأحمر يستحق عناية خاصة. يتم تعيينه R9. لا يتم الإشارة إليه دائمًا. تؤثر قيمة R9 على انتقال لون البشرة. تُدرك العين البشرية اللون الأحمر بمهارة. حتى أصغر الانحرافات ملحوظة. إذا كانت الإضاءة ذات نوعية رديئة ، تلاحظ العين البشرية على الفور كل شيء: كل العيوب ، على سبيل المثال ، حب الشباب والشحوب. لذلك ، يتم إجراء فحص على R9 للحصول على نتيجة أكثر دقة.

حساب الجودة

يعد مؤشر تجسيد اللون لمصابيح LED ضروريًا لتحديد جودة مصدر الضوء في عملية إنشائه. لحساب قيمة الفهرس ، استخدم قائمة تحقق خاصة. يحتوي على ثمانية ألوان قياسية ، كلها باهتة وغير مشبعة.

قياس قيمة المعلمة لكل لون. تتيح لك هذه القياسات معرفة كيفية انتقال الألوان تحت مصباح معين. للقياسات ، يتم استخدام ضوء مرجعي. ثم تتم مقارنة المعلومات التي تم الحصول عليها باستخدام منهجية اللجنة الدولية للإضاءة ، ويتم الحصول على معلومات حول درجة الانحراف عن المعيار.

القيم الموصى بها

قيمة CRI القصوى هي 100. لكن السعي لمثل هذا المؤشر ليس ضروريًا دائمًا. أنواع مختلفة من المصابيح لها قيم مؤشر مختلفة. بعضها مناسب للغرف حيث يتم تنفيذ العمل الدقيق. البعض الآخر مناسب لمباني المستودعات. يجب على واجهات المحلات التي تبيع الأقمشة أو مواد التشطيب أن تنقل اللوحات بشكل صحيح. نفس متطلبات المعارض في المتاحف. في هذه الحالة ، يجب أن تتذبذب قيمة المعلمة في النطاق من 90 إلى 100.

في الغرف حيث من المهم أن يكون هناك ضوء مريح للعيون ، ولا يلعب عرض التشبع دورًا ، يعتبر نطاق مؤشر تجسيد اللون من 70 إلى 90 مقبولًا. يتم عرض تجسيد اللون لمصابيح LED في الغالبية العظمى من الحالات في هذا النطاق. من الممكن تحقيق أفضل نتيجة ، ولكن هذا يؤدي إلى زيادة كبيرة في سعر المنتج النهائي. عند استخدام الصمام الثنائي في المرافق السكنية والتعليمية والمكتبية والطبية ، فإن نطاق 70-90 أكثر من كافٍ.

عندما لا يكون اللون مهمًا ، استخدم مصادر الضوء التي تكون قيمة مؤشرها أقل من 60. وينطبق هذا على إضاءة الشوارع وإضاءة المستودعات. تلاحظ العين البشرية انحرافات في لوحة الألوان إذا اختلفت قيمة المؤشر بأكثر من 5 نقاط. الفروق الأصغر للعين هي مراوغة.

المرجع هو ضوء الشمس في نصف الكرة الشمالي وضوء مصباح التنغستن. قيمة تجسيد اللون بالنسبة لهم هي 100. ولكن هنا توجد مطبات. على سبيل المثال ، إذا قمت بقياس توهج الشمس في نصف الكرة الشمالي ، فستلاحظ أنها تنقل الظلال الحمراء بشكل أسوأ. يعاني مصباح التنغستن من مشكلة في الطيف الأزرق.

صعوبة القياس

على الرغم من الاتساق الواضح ، لا يمكن وصف معامل CRI بالمثالية. تظهر الشيكات أن مصابيح LED البيضاء لديها مشاكل مع R9 - لا يتم عرض الجزء الأحمر من الطيف بشكل صحيح. لذلك ، في عام 2007 ، أدركت اللجنة الدولية أنه ليس من الصحيح استخدام مؤشر تجسيد اللون لمصابيح LED فيما يتعلق بمصابيح LED.

قد يكون لمصادر الضوء نفس معلمة الفهرس. ومع ذلك ، سيكون التقييم المرئي للشاشة الملونة مختلفًا تمامًا. نظرًا للعدد الكبير من مصادر الإضاءة الاصطناعية المختلفة ، نشأت حاجة إلى تحقق أكثر دقة من استنساخ الألوان. على الرغم من أن CRI لا تزال المعلمة الإلزامية الرئيسية التي يتم استخدامها أثناء تقييم الجودة الخفيفة ، فقد تم بالفعل اقتراح البدائل. وتشمل هذه CQS و TM-30.

خيارات التقييم البديلة

يستخدم رمز CQS للإشارة إلى مقياس جودة اللون الذي يستخدم 15 لونًا مشبعًا. على عكس CRI ، يتم استخدام صيغة مختلفة للحسابات. على سبيل المثال ، في حالة مؤشر تجسيد اللون ، يمكن لمصابيح LED التي تحتوي على فجوات في الطيف الأحمر أن تظل بمؤشر إجمالي كبير. قضى CQS هذا الاحتمال. يتم حساب قيمة المؤشر كجذر مجموع مربعات التغييرات لكل لون. لذلك ، فإن عيوب حتى واحد تؤثر بشدة على القيمة النهائية. لكن هذه التقنية لها عيوبها ، لأنها لا تأخذ في الاعتبار تمامًا النغمة وتشبع اللون.

في عام 2015 ، جرت محاولة أخرى وقدمت TM-30-15. يتم فيه إجراء القياسات وفقًا لـ 99 لون تحكم. يسمح لك استخدام TM-30-15 القياسي بزيادة محاسبة الصبغة والتشبع عند التحكم في جودة الإضاءة. يتضمن هذا المعيار في جوهره فهرسين. تتراوح الدقة من 0 إلى 100 ، والتشبع من 60 إلى 140. حساب قيمة هذا المعيار هو أصعب شيء وليس فقط بسبب عدد ألوان التحكم. علينا تبسيط النتائج إلى 99 نقطة ، وتقسيمها إلى 16 مجموعة لونية وتوزيعها على مخطط متجه خاص. ثم تتم مقارنة القيم التي تم الحصول عليها بالمعيار.

مقارنة المؤشرات والضوء الفعلي

إذا تم استخدام مصباح جيد ، فإن جميع المعاملات الثلاثة المذكورة تتزامن. ولكن بالنسبة للسلع منخفضة الجودة ، يمكن ملاحظة التناقضات. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الشركات المصنعة "الصعبة للغاية" تصنع الفوسفور بطريقة تجعل التركيز على 8 ظلال رئيسية تستخدم للمقارنة. كل البقية ببساطة لا تؤخذ بعين الاعتبار. لكن العين البشرية تلاحظ دائمًا هذه المزيفة.

من المهم فحص المصابيح ، خاصة عندما يتعلق الأمر بالحصول على مشتل.عندما يظهر شيء ما لأول مرة في الحياة ، يُنظر إليه على أنه القاعدة. ومن ثم يصبح من الصعب إعادة التعلم.

مصادر الإضاءة الأخرى

يجب قياس جميع المصابيح المستخدمة. يتم الحصول على القيم التالية:

1. المصابيح المتوهجة. تمتلك قريبًا من تشغيل اللون الشمسي. على مقياس CRI ، تبلغ قيمتها 100. ولكن بصريا هناك تحول نحو الظلال الدافئة.
2. مصابيح الهالوجين. استنساخ اللون قريب من قيمة لمبات التنغستن ، لذلك ، هناك تدفق مضيء كبير.
3. مصابيح الصوديوم. توفر المصابيح شاشة عرض منخفضة اللون إلى حد ما. تتقلب قيمة المؤشر حول 40.
4. مصابيح فلورية من الزئبق. حسب قيمها تقع بالقرب من الصوديوم. يسود الطيف الأزرق ، لذلك ، لا يستخدم DRL لزراعة النباتات.
5. مصابيح الفلورسنت. يمكن أن يختلف نطاق التغييرات ضمن حدود كبيرة: من 60 إلى 90. تعتمد القيمة الدقيقة على الفوسفور المستخدم.

تحتل لمبات LED موقعًا وسيطًا بمؤشرات 70-90 على مقياس CRI.

التأثير على الناس

يجب أن تعرف كيف يمكن لمصابيح LED أن تؤثر على الأشخاص:

• الكمية الرئيسية من الطاقة المستهلكة تذهب إلى إشعاع الضوء. تنفق بقية الطاقة على التدفئة ، لكن قيمتها صغيرة جدًا بحيث لا يذوب الجليد في بضع دقائق ، إذا اقترب منه. لذلك ، الخوف من الحروق ليس ضروريًا.
• لا تحتوي مصابيح LED على معادن ثقيلة أو عناصر مشعة أو مواد سامة.

في حالة حدوث ضرر ، ستضر مصابيح LED بصحة الإنسان أقل من جميع الخيارات الأخرى. لذلك ، من الأفضل الاعتماد على مصدر الضوء هذا بدلاً من المصابيح الأخرى الأكثر خطورة.