Renk Sıcaklığı ile Cahil Tercih
Algılanan "daha soğuk" veya "daha beyaz" hissindeki cahil tercih nedeniyle, soğuk beyaz CCT (ilişkili renk sıcaklıkları) ışık kaynaklarını içeren dış mekan aydınlatmasının yaygın bir uygulaması vardır. Alçak enlemlere sahip ülkelerde iklim sıcaktır ve insanlar kendilerine serin bir his veren yüksek renk sıcaklıklarına sahip ışıkları tercih ederler. Floresan lambaların son birkaç on yılda hakimiyeti, bazı insanları aydınlatmanın soğuk beyazlığına alıştırdı. Işığın "daha beyaz" olduğuna ve görünürlüğü "daha net" olduğuna inanıyorlar. Ancak, LED aydınlatma alanında insanlar yine de nasıl hissettiklerine göre seçimlerini yapmalılar mı? Bir daha asla! 14 Haziran 2016'da Amerikan Tabipler Birliği (AMA), led sokak aydınlatması hakkında resmi bir politika bildirisi yayınladı. Yüksek yoğunluklu LED aydınlatmanın zararlı etkileri konusunda ciddi endişelerini dile getirdiler.
Beyaz Işık Nasıl Üretilir?
Işık yayan diyotlar, tek bir renge sahip ışık yayan neredeyse tek renkli ışık kaynakları olduğundan, beyaz esasen iki veya daha fazla rengin (veya dalga boyunun) bir karışımıdır, şu anda bir LED'den beyaz ışık oluşturmak için en çok tercih edilen yol modül, tek renkli bir LED (esas olarak mavi bir LED) ve bir dalga boyu dönüştürücü eleman (genellikle sarı bir fosfor olan) kullanılarak yapılır. Bir LED tarafından yayılan renk, tipik olarak, oluşturulduğu malzeme tarafından belirlenir. Beyaz bir LED'in temsili bir çizimi, galyum nitrürden (GaN) yapılmış, fosforla kaplanmış mavi bir LED çip paketinden oluşur. istenilen renk sıcaklığında beyaz renk. Dolgu fraksiyonu bileşimini veya yüzde ağırlığını değiştirerek beyaz ışık rengi ayarlanabilir. Geniş bir kromatiklik alanı boyunca beyaz ışık üretme özellikleri, farklı aydınlatma uygulamaları için avantajlıdır.
Mavi Işık Tehlikesi
Enerji verimliliği faydalarına rağmen, yüksek yoğunluklu LED aydınlatma, çıplak gözle beyaz görünen önemli miktarda mavi ışık yayar ve geleneksel aydınlatmadan daha fazla istenmeyen gece parıltısı üretir. Mavi ışık, baskın olarak 400 nm ile 500 nm arasındaki dalga boylarında radyasyona maruz kalmanın bir sonucu olarak potansiyel tehlike veya fotokimyasal olarak indüklenen retina hasarı oluşturur. Fosfor kaplı LED'lerden gelen aşırı mavi ve yeşil emisyonlar, artan ışık kirliliğine neden olur, çünkü bu dalga boyları göz içinde daha fazla dağılır ve zararlı çevresel ve parlama etkileri ile sonuçlanır.
Yeni AMA kılavuzu, zararlı sağlık ve çevresel etkileri azaltan LED aydınlatmaya geçiş yapılırken optimum tasarım ve mühendislik özelliklerine gereken özenin gösterilmesini gerektirmektedir. Özellikle mavi açısından zengin LED aydınlatmanın görme keskinliğini ve güvenliğini azaltarak endişelere yol açabileceğine ve yol tehlikesi yaratabileceğine dikkat çekiyorlar. Beyaz LED sokak lambaları, enerji verimliliği ve uzun vadeli maliyet tasarrufu adına şu anda dünyanın her yerindeki şehirlere ve kasabalara tanıtılıyor. 4000K ile 6500K arasındaki CCT, yakın zamanda sokak aydınlatmasını HPS'den LED'e yenileyen birçok ülkenin tercihi olmuştur. Ancak, 4000K LED aydınlatma spektrumunun yüzde 29'u, insan gözünün sert beyaz renk olarak algıladığı mavi ışık olarak yayılır. Sürücüler üzerindeki etkisinin yanı sıra, mavi açısından zengin LED sokak lambaları, gece boyunca melatonini en olumsuz şekilde bastıran bir dalga boyunda çalışır. Beyaz LED lambaların sirkadiyen uyku ritimleri üzerinde geleneksel sokak lambalarına göre 5 kat daha fazla etkisi vardır.
Fizyolojik Etki
Yüksek yoğunluklu LED ışıklar, gece vakti melatonini en etkili şekilde baskılayan dalga boyunda güçlü bir artışla gelen bir spektruma sahiptir. Melatonin, beynin merkezine yakın bir yerde bulunan küçük bir çam kozalağı şeklindeki bez olan epifiz bezi tarafından salgılanan bir hormondur. Epifiz bezi, melatonin salınımı yoluyla vücut fonksiyonunun doğal ritimlerini düzenleyen iç saati korur. Melatonin, insanın fizyolojik fonksiyonları üzerinde çeşitli etkilere sahiptir. Bu hormon uykuyu teşvik eder, duyguları etkiler, olgunluğu ve üremeyi uyarır ve bağışıklık fonksiyonlarını etkiler. Araştırmalar, melatonin üretiminin ve salgılanmasının öncelikle ışıktan etkilendiğini keşfetti - melatonin, kısa dalga boylu renkli ışıklar altında daha yüksek bir ışık hassasiyetine sahiptir; Öte yandan melatonin, uzun dalga boylarına sahip renkli ışıklar altında daha düşük bir ışık duyarlılığına sahiptir. Fosfor kaplı bir LED lambanın sirkadiyen fizyolojiyi etkilemede melatonin bastırmasına dayalı yüksek basınçlı bir sodyum ışığa göre en az 5 kat daha güçlü olduğu tahmin edilmektedir.
Yüksek CCT ≠ Daha İyi Görünürlük
Bir nesnenin renginin insan tarafından algılanması, nesneden yansıyan elektromanyetik radyasyona yanıt veren gözdeki renk sensörlerinden kaynaklanır. Mezopik görüş altında, insan gözü kısa dalga boylu ışığa daha duyarlıdır. Bu nedenle, daha yüksek mavi ışık bileşenine sahip fosfor kaplı beyaz LED'ler, mezopik görüş altında fotopik görüşe göre daha yüksek ışık verimliliğine sahip olacaktır. Bu özellik geçmişte beyaz LED'lerin bir avantajı olarak tanımlanmıştır. Bununla birlikte, daha yüksek CCT, sis veya puslu havalarda daha düşük iletim ile ilişkilidir. Rayleigh saçılması ve Mie saçılması olduğundan, ışık sis veya pus yoluyla tam olarak iletilemez. Sis nüfuz etme kabiliyeti, sisli veya puslu havalarda yolu aydınlatmak için sokak lambaları kullanıldığından vazgeçilmez bir husustur. Genel olarak konuşursak, sarı ışık, beyaz ışıktan daha iyi sis nüfuz etme yeteneklerine sahiptir. Çoğu beyaz LED'in sis nüfuz etme yeteneği zayıftır. Düşük sis nüfuz etme yeteneği, moleküler (Rayleigh) ve aerosol (Mie) saçılımı nedeniyle beyaz LED'lerden daha yüksek kentsel gökyüzü aydınlığı kirliliğine neden olur. Bu tür saçılma sadece yerin aydınlatmasını azaltmakla ve yer nesnelerini gözlemlemeyi zorlaştırmakla kalmaz (ve dolayısıyla karayolunu daha da az güvenli hale getirir), saçılmadan kaynaklanan gökyüzü parlaması da astronomik araştırmalar üzerinde istenmeyen bir etki yapar ve gökyüzünün genel estetiğini olumsuz etkiler. geceleyin.
Verimsiz karanlığa uyum, gece trafik kazalarına neden olan önemli bir faktördür. Karanlığa adaptasyonu daha hızlı hale getirmek ve sürücünün sürüş güvenliğini ve verimliliğini artırmak amacıyla, aydınlatma için tipik olarak düşük renk sıcaklıklı aydınlatma kullanılır. Soğuk beyaz veya gün ışığı CCT'li LED aydınlatma, nispeten yüksek miktarda mavi ışık bileşenine ve en uzun karanlığa uyum süresine sahiptir. Aksine, sıcak beyaz LED'ler nispeten düşük CCT'ye ve yüksek miktarda uzun dalga boyu bileşenlerine sahiptir ve bu nedenle kısa karanlık adaptasyon süreleri vardır. Karanlığa uyum, karayolu aydınlatması için önemli bir tasarım unsuru olmalıdır ve tünel aydınlatmasında kritik öneme sahiptir.
Sağlıklı Aydınlatma
AMA, yollar gibi dış mekan kurulumları için 3000K veya daha düşük aydınlatma kullanımını teşvik eder. 3000K'da insan gözü ışığı hala "beyaz" olarak algılar, yine de ton olarak biraz daha sıcaktır ve emisyonunun yaklaşık yüzde 21'i tayfın mavi görünen kısmındadır. Bu emisyon, gece ortamı için hala çok mavi kalır, ancak rahatsızlığı ve özürlü kamaşmasını azalttığı gerçeği göz önüne alındığında 4000K aydınlatmaya göre önemli bir gelişmedir. Farklı kaplamalara atfedilebilen 3000K aydınlatmanın enerji verimliliği, 4000K'dan yalnızca yüzde 3 daha azdır, ancak ışık insanları önemli ölçüde daha memnun eder ve yaban hayatı üzerinde daha az bir etkiye sahiptir. Ayrıca, tüm LED aydınlatmalar, parlamayı ve zararlı insan ve çevre etkilerini en aza indirmek için uygun şekilde korunmalı ve yoğun olmayan döngüler için LED aydınlatmanın kısılma özelliğinden yararlanmak için çaba gösterilmelidir.
Yaklaşık 3000K CCT'lik LED aydınlatma altında, insan gözünün iyi bir karanlığa uyum süresi ve renk ayırt etme yetenekleri vardır, bu CCT'deki LED ışık da nispeten yüksek ışık verimliliğine sahiptir ve fiziksel ve zihinsel sağlığımız üzerinde daha az olumsuz etkiye sahiptir. Aydınlatma tasarımında parlaklık, renksel geriverim indeksi (CRI), CCT, kamaşma kontrolü, titreme, mezopik görüş aydınlatması, karanlık adaptasyon, mavi ışık tehlikesi, renk algısı, sis nüfuzu ve gök parıltısı kirliliği, bir ışığın sokak aydınlatması için uygunluğunu belirleyen herhangi bir proje değerlendirmesinin ayrılmaz bileşenleridir.
