Приложна наука за светлината: оптимизация на осветлението в офис

 

Сред основните причини за депресия, главоболие и други здравословни и психически аномалии при хората е качеството на светлината. И не само на синтетичната от изкуствени източници, а и от естествената по различни географски ширини. Щастието или неговата противоположност мнозина гурута, учители, а вече и квартални философи приписват на светлината. Правим го и ние, чрез наука, инструменти и анализи.
Обект на това изследване е осветлението, осигурено от флуоресцентни пури, най-разпространеният източник на светлина във всеки офис. Защо е толкова популярен? Икономичност и ефективност.
Стига философия, за повече от нея се обърнете към кварталния разбирач, който разбира се е осведомен за всичко.
На първата снимка виждате хубав японски уред, който анализира качеството на светлината по десетки различни параметри. Не бързайте да търсите в EBay колко струва. Струва майка си и баща си (интересно как ще го преведе Google за чуждестранните читатели).
Избрах уредът да отчита CCT (цветова температура в келвини), Lux (мощност на светлинния поток), Ra (или CRI, индекс на цветопредаване) и да показва най-важното, спектрограмата на светлината в рамките на видимите за хората 400-800nm.
За да има някаква динамика в сухите факти и любителска белетристика ви показвам още две снимки:

Преди да продължите четенето на анализа за трите вида флуоресцентни пури, искам да ви предложа да си сверим часовниците. Огледайте показателите на трите лампи, извадете лист и си запишете коя лампа според вас е по-добра и защо.

Въпреки, че в блога има десетки материали за това как да изберем добра светлина от лампа, топ проектор, лаптоп, монитор, публичен дисплей, телевизор, таблет или смартфон, ще обобщя накратко.
Добра е тази светлина, която:

1. Има спектър, цветова температура и индекс на цветопредаване близки до слънчевата светлина в безоблачен ден, обедно време и някъде между Пловдив и Барселона;
2. Няма пулсации.

Анализът на трите лампи в светлината на добър инструмент, опит и знания е следният:

FSL, T8, 18W, 6000K

• Лампата на първата снимка е тази пура от световно-неизвестен производител. Официално тя осигурява 6000K цветова температура, което е доста студено и леко бягащо от нормалните 5500K от Слънцето, които толкова се харесват гръцкото Черноморие. Друг слаб момент е Ra/CRI, който със своите жалки 75 не осигурява добро цветопредаване, което се вижда и от фалшиво бледият цвят на ръката ми. Изненада тук не са лошите параметри, а удивително напомнящата на LED характеристика на спектъра с учудващо висок за флуоресцентен източник интензитет. Да ви призная честно, бих объркал тази лампа с LED. Дори и заради това, че е също толкова гадна;

Philips, T8, 18W, 4000K

• Втората лампа е Philips от Полша. Топла светлина с малко под 4000K, която осигурява уют почти като нажежаема лампа. CRI достига до 83 и вече ръката ми не е на мъртвец. Хубава лампа с уютна светлина. Но предлага магариите на флуоресценцията, назъбеният спектър със скачащ интензитет;

Osram, T8, 18W, 5000K

• На фокус е породист Osram от Германия. Слънчева светлина с почти 5000K. Много прилично за флуоресцентна лампа цветопредаване, Ra = 84.5. Разликата с холанската пура, свита в Полша е толкова малка, че на практика е само в цветовата температура. Което са цели 80 стотинки разлика като цена. 

Много интересно е да се установи връзката между светлина, мощност, цветопредаване. За съжаление не разполагаме с лаборатория, в която да изследваме качествата на луминофора и от колко точно слоя се състои. Затова ще се компенсирам с философия.

Най-топлата лампа има най-висока светлинна мощност, 21 хил. лукса срещу 14 хил. за най-студената лампа. Ако знаете физика, в което много се съмнявам, вероятно сте чували, че по-дългите вълни имат по-голям радиус на поразяване. В случая с автомобилните фарове (от които всички разбират), жълто-оранжевата светлина от халоген свети на по-далеч от син китайски ксенон на пернишки тунинг ентусиаст.

Синият спектър се отдава отлично на този тип тела. Също така и на LED. 1+1 =2, или WLED са също тела с луминофор, който дава добър син спектър и никакъв след оранжевия. Когато се изисква топъл цвят (малко син и повече жълт) от луминофорни тела, тогава имаме само имитация на добра светлина.

Въпреки имитацията на светлина, редукцията на синия цвят и засилването на другите нюанси осигуряват много по-човешко цветопредаване. Което ни позволява да разберем какъв цвят е пред очите ни, без да напрягаме процесора в корекция, която води до главоболие.

Толкова с тези лампи... допълнително за любознателните

Това, уважаеми читатели е най-голямата лампа в нашата слънчева система. Да го знаете за сравнение. Брилянтно цветопредаване, спектър с максимален интензитет и чудна цветова температура. Все параметри, за които са проектирани очите ни.

А това е класическа LED светлина в цялата си синя прелест. В светлината на тази светлина да ви напомня, че ако ползвате такъв челник в мъглив, влажен, запрашен ден сте много прецакан. Късите сини вълни се поглъщат от частиците въз въздуха и нямат пробивността на дългите вълни.  

На снимката по-горе виждате осцилоскоп, който ни напомня за пулсациите, другата слабост на синтетичното осветление, което води от стрес до лудост.

 

Западният "глупак" решава този проблем с електронен баласт, който качва мизерните 50Hz пулсации до хиляди херци.

Съветско-българският "гений" никога не достигна до такова "неефективно" решение. Защото използваше много "по-модерна" технология, свързване на три лампи на три различни фази.
Повече за параметрите на светлината, видовете светлинни източници, проблемите и решенията може да научите в този материал.