Η δημοτικότητα των λαμπτήρων LED οδήγησε σε διάφορες ερωτήσεις σχετικά με τα χαρακτηριστικά της λειτουργίας τους. Υπάρχουν πολλές φήμες και εικασίες σχετικά με τις επιπτώσεις των LED στους ανθρώπους.
Φως, φάσμα και επιπτώσεις στους ανθρώπους
Το φως είναι ορατή ακτινοβολία, ενεργώντας ως το μόνο ερεθιστικό του ματιού, το οποίο οδηγεί σε οπτικές αισθήσεις που παρέχουν οπτική αντίληψη του κόσμου. Οι εικόνες εμφανίζονται στον αμφιβληστροειδή και σχηματίζονται οπτικές εικόνες. Επιπλέον, το φως συμβάλλει στην υλοποίηση άλλων σημαντικών αντιδράσεων που έχουν αντανακλαστικό και χιουμοριστικό χαρακτήρα.
Η επίπτωση του φωτός στο όργανο της όρασης προκαλεί παλμούς που διαδίδονται μέσω του οπτικού νεύρου στην οπτική περιοχή των εγκεφαλικών ημισφαιρίων. Ανάλογα με την ένταση, το κεντρικό νευρικό σύστημα είναι ενθουσιασμένο ή κατασταλμένο, ενώ οι φυσιολογικές και ψυχικές αντιδράσεις ξαναχτίζονται, ο γενικός τόνος του σώματος αλλάζει και διατηρείται η ενεργή κατάσταση.
Ως φάσμα εννοείται κατανομή των τιμών έντασης ακτινοβολίας σε μήκος κύματος. Διακρίνετε μεταξύ φασμάτων κόκκινου, πορτοκαλί, κίτρινου, πράσινου, κυανού, μπλε και ιώδους φωτός. Κάθε ένα από αυτά επηρεάζει ειδικά το ανθρώπινο σώμα.
Δείκτης απόδοσης χρωμάτων
Όσον αφορά την ανθρώπινη κρούση και την ποιότητα φωτισμού, η τιμή CRI του LED είναι σημαντική. Ο δείκτης χρωματικής απόδοσης, επίσης γνωστός ως δείκτης απόδοσης χρώματος, είναι μια παράμετρος που περιγράφει πόσο το ορατό χρώμα ταιριάζει με το φυσικό χρώμα του σώματος όταν φωτίζεται από την πηγή θερμότητας που χρησιμοποιείται. Η τιμή του υπολογίζεται ως ο μέσος όρος των οκτώ χρωμάτων, τα οποία ορίζονται από R1 έως R8.
Το κόκκινο χρώμα αξίζει ιδιαίτερη προσοχή. Ορίζεται ως R9. Δεν υποδεικνύεται πάντα. Η τιμή του R9 επηρεάζει τη μετάδοση του τόνου του ανθρώπινου δέρματος. Η κόκκινη απόχρωση γίνεται αντιληπτή από το ανθρώπινο μάτι. Ακόμη και οι μικρότερες αποκλίσεις είναι αισθητές. Εάν ο φωτισμός είναι κακής ποιότητας, το ανθρώπινο μάτι αμέσως παρατηρεί τα πάντα: όλα τα ελαττώματα, για παράδειγμα, ακμή και ωχρότητα. Επομένως, πραγματοποιείται έλεγχος στο R9 για να ληφθεί ένα πιο ακριβές αποτέλεσμα.
Υπολογισμός ποιότητας
Ο δείκτης χρωματικής απόδοσης για λαμπτήρες LED είναι απαραίτητος για τον προσδιορισμό της ποιότητας της φωτεινής πηγής κατά τη διαδικασία δημιουργίας του. Για να υπολογίσετε την τιμή ευρετηρίου, χρησιμοποιήστε μια ειδική λίστα ελέγχου. Έχει οκτώ τυποποιημένα χρώματα, όλα ξεθωριασμένα και ακόρεστα.
Μετρήστε την τιμή παραμέτρου για κάθε χρώμα. Αυτές οι μετρήσεις σας ενημερώνουν πώς θα μεταδίδονται τα χρώματα κάτω από μια συγκεκριμένη λάμπα. Για μετρήσεις, χρησιμοποιείται φως αναφοράς. Στη συνέχεια, οι ληφθείσες πληροφορίες συγκρίνονται με τη μεθοδολογία της Διεθνούς Επιτροπής Φωτισμού και οι πληροφορίες λαμβάνονται σχετικά με το βαθμό απόκλισης από το πρότυπο.
Προτεινόμενες τιμές
Η μέγιστη τιμή CRI είναι 100. Αλλά η προσπάθεια για έναν τέτοιο δείκτη δεν είναι πάντα απαραίτητη. Διαφορετικοί τύποι λαμπτήρων έχουν διαφορετικές τιμές δείκτη. Ορισμένα είναι κατάλληλα για δωμάτια όπου εκτελούνται εργασίες ακριβείας. Άλλα είναι κατάλληλα για κτίρια αποθήκης. Οι βιτρίνες που πωλούν υφάσματα ή υλικά φινιρίσματος πρέπει να μεταδίδουν σωστά παλέτες. Οι ίδιες απαιτήσεις για εκθέσεις σε μουσεία. Σε αυτήν την περίπτωση, η τιμή της παραμέτρου πρέπει να κυμαίνεται από 90 έως 100.
Σε δωμάτια όπου είναι σημαντικό να υπάρχει άνετο φως για τα μάτια και η εμφάνιση κορεσμού δεν παίζει ρόλο, το δείκτη χρωματικής απόδοσης από 70 έως 90 θεωρείται αποδεκτό. Η χρωματική απόδοση των λαμπτήρων LED στη μεγάλη πλειονότητα των περιπτώσεων είναι σε αυτό το εύρος. Είναι δυνατόν να επιτευχθεί το καλύτερο αποτέλεσμα, αλλά αυτό οδηγεί σε σημαντική αύξηση της τιμής του τελικού προϊόντος. Όταν η δίοδος χρησιμοποιείται σε οικιακές, εκπαιδευτικές, γραφειακές και ιατρικές εγκαταστάσεις, το εύρος των 70-90 είναι περισσότερο από αρκετό.
Όπου το χρώμα δεν είναι σημαντικό, χρησιμοποιήστε πηγές φωτός για τις οποίες η τιμή δείκτη είναι κάτω από 60. Αυτό ισχύει για φωτισμό δρόμου και φωτισμό αποθήκης. Το ανθρώπινο μάτι παρατηρεί αποκλίσεις στην παλέτα χρωμάτων εάν η τιμή του δείκτη διαφέρει πάνω από 5 σημεία. Μικρότερες διαφορές για το μάτι είναι αόριστες.
Η αναφορά είναι το φως του ήλιου του βόρειου ημισφαιρίου και το φως ενός λαμπτήρα βολφραμίου. Η τιμή απόδοσης χρώματος για αυτούς είναι 100. Αλλά εδώ υπάρχουν παγίδες. Για παράδειγμα, εάν μετρήσετε τη λάμψη του ήλιου στο βόρειο ημισφαίριο, θα παρατηρήσετε ότι μεταδίδει τις κόκκινες αποχρώσεις χειρότερα. Ένας λαμπτήρας βολφραμίου έχει πρόβλημα μπλε φάσματος.
Δυσκολία στη μέτρηση
Παρά την εμφανή συνέπεια, ο συντελεστής CRI δύσκολα μπορεί να ονομαστεί ιδανικός. Οι έλεγχοι δείχνουν ότι τα λευκά LED έχουν προβλήματα με το R9 - το κόκκινο μέρος του φάσματος δεν εμφανίζεται σωστά. Ως εκ τούτου, το 2007, η διεθνής επιτροπή αναγνώρισε ότι δεν είναι σωστό να χρησιμοποιείται ο δείκτης χρωματικής απόδοσης των λαμπτήρων LED σε σχέση με τα LED.
Οι πηγές φωτός μπορεί να έχουν την ίδια παράμετρο ευρετηρίου. Ωστόσο, η οπτική αξιολόγηση της έγχρωμης οθόνης θα είναι πολύ διαφορετική. Λόγω του μεγάλου αριθμού διαφορετικών πηγών τεχνητού φωτισμού, προέκυψε ανάγκη για πιο εμπεριστατωμένη επαλήθευση της αναπαραγωγής χρώματος. Αν και το CRI εξακολουθεί να είναι η κύρια υποχρεωτική παράμετρος που χρησιμοποιείται κατά την αξιολόγηση της ποιότητας του φωτός, ήδη προτείνονται εναλλακτικές λύσεις. Αυτά περιλαμβάνουν CQS και TM-30.
Εναλλακτικές επιλογές αξιολόγησης
Η συμβολογία CQS χρησιμοποιείται για να υποδηλώσει μια κλίμακα ποιότητας χρώματος που χρησιμοποιεί 15 κορεσμένα χρώματα. Σε αντίθεση με το CRI, χρησιμοποιείται διαφορετικός τύπος για υπολογισμούς. Για παράδειγμα, στην περίπτωση του δείκτη χρωματικής απόδοσης, τα LED που έχουν κενά στο κόκκινο φάσμα θα μπορούσαν να παραμείνουν με ένα μεγάλο συνολικό δείκτη. Η CQS εξάλειψε αυτή τη δυνατότητα. Η τιμή ευρετηρίου υπολογίζεται ως η ρίζα του αθροίσματος των τετραγώνων των αλλαγών για κάθε χρώμα. Επομένως, τα ελαττώματα ακόμη και ενός επηρεάζουν έντονα την τελική τιμή. Αλλά αυτή η τεχνική έχει τα μειονεκτήματά της, επειδή δεν λαμβάνει πλήρως υπόψη τον τόνο και τον κορεσμό των χρωμάτων.
Το 2015, έγινε μια άλλη προσπάθεια και παρουσιάστηκε το TM-30-15. Σε αυτό, οι μετρήσεις πραγματοποιούνται σύμφωνα με 99 χρώματα ελέγχου. Η χρήση του τυπικού TM-30-15 σάς επιτρέπει να αυξήσετε τη λογιστική απόχρωσης και κορεσμού κατά τον έλεγχο της ποιότητας φωτός. Στην ουσία, αυτό το πρότυπο περιλαμβάνει δύο ευρετήρια. Η ακρίβεια κυμαίνεται από 0 έως 100 και ο κορεσμός από 60 έως 140. Ο υπολογισμός της τιμής αυτού του προτύπου είναι το πιο δύσκολο πράγμα και όχι μόνο λόγω του αριθμού των χρωμάτων ελέγχου. Πρέπει να απλοποιήσουμε τα αποτελέσματα σε 99 σημεία, να τα χωρίσουμε σε 16 ομάδες χρωμάτων και να τα διανείμουμε σε ένα ειδικό διανυσματικό διάγραμμα. Στη συνέχεια, οι ληφθείσες τιμές συγκρίνονται με το πρότυπο.
Σύγκριση δεικτών και πραγματικού φωτός
Εάν χρησιμοποιηθεί ένας καλός λαμπτήρας, θα συμπίπτουν και οι τρεις αναφερόμενοι συντελεστές. Αλλά για προϊόντα χαμηλής ποιότητας, παρατηρούνται αποκλίσεις. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι «πολύ δύσκολοι» κατασκευαστές κατασκευάζουν το φωσφόρο με τέτοιο τρόπο ώστε η έμφαση να φτάνει σε 8 κύριες αποχρώσεις που χρησιμοποιούνται για σύγκριση. Όλα τα υπόλοιπα απλά δεν λαμβάνονται υπόψη. Αλλά το ανθρώπινο μάτι παρατηρεί πάντα τέτοια ψεύτικα.
Είναι σημαντικό να ελέγχετε τους λαμπτήρες, ειδικά όταν πρόκειται για αγορά βρεφικού σταθμού.Όταν κάτι εμφανίζεται για πρώτη φορά στη ζωή, θεωρείται ως ο κανόνας. Και μετά γίνεται δύσκολο να το ξαναμάθεις.
Άλλες πηγές φωτισμού
Όλοι οι χρησιμοποιούμενοι λαμπτήρες πρέπει να μετρώνται. Λαμβάνονται οι ακόλουθες τιμές:
- Λαμπτήρες πυρακτώσεως. Διαθέσιμο κοντά σε απόδοση ηλιακού χρώματος. Σε κλίμακα CRI, η αξία τους είναι 100. Αλλά οπτικά υπάρχει μια στροφή προς ζεστές αποχρώσεις.
- Λαμπτήρες αλογόνου. Η αναπαραγωγή χρωμάτων είναι κοντά στην αξία των βολβών βολφραμίου, επομένως, υπάρχει μια μεγάλη φωτεινή ροή.
- Λάμπες νατρίου. Τα φωτιστικά παρέχουν μια αρκετά χαμηλή έγχρωμη οθόνη. Η τιμή του δείκτη κυμαίνεται περίπου 40.
- Λαμπτήρες φθορισμού υδραργύρου τόξου. Από τις τιμές τους βρίσκονται κοντά στο νάτριο. Το μπλε φάσμα επικρατεί, επομένως, το DRL δεν χρησιμοποιείται για την καλλιέργεια φυτών.
- Λαμπτήρες φθορισμού. Το εύρος των αλλαγών μπορεί να ποικίλει εντός σημαντικών ορίων: από 60 έως 90. Η ακριβής τιμή εξαρτάται από τον φωσφόρο που χρησιμοποιείται.
Οι λαμπτήρες LED καταλαμβάνουν μια ενδιάμεση θέση με δείκτες 70-90 σε κλίμακα CRI.
Επιπτώσεις στους ανθρώπους
Πρέπει να γνωρίζετε πώς οι λαμπτήρες LED μπορούν να επηρεάσουν τους ανθρώπους:
- Το κύριο ποσό της καταναλισκόμενης ενέργειας πηγαίνει στην ακτινοβολία φωτός. Η υπόλοιπη ενέργεια δαπανάται για θέρμανση, αλλά η αξία του είναι τόσο μικρή που ο πάγος δεν λιώνει σε λίγα λεπτά, αν έρθει κοντά του. Επομένως, ο φόβος των εγκαυμάτων δεν είναι απαραίτητος.
- Οι λαμπτήρες LED δεν περιέχουν βαρέα μέταλλα, ραδιενεργά στοιχεία ή τοξικές ουσίες.
Σε περίπτωση ζημιάς, οι λυχνίες LED θα βλάψουν λιγότερο την ανθρώπινη υγεία από όλες τις άλλες επιλογές. Επομένως, είναι καλύτερο να εξαρτάται από μια τέτοια πηγή φωτός από άλλους πιο επικίνδυνους λαμπτήρες.
