Свет, естественный и искусственный, оказывает огромное влияние на повседневный ритм человеческого организма. Вот почему это один из важнейших факторов окружающей среды, от которого зависит наше здоровье (обмен веществ, гормональный баланс, кровяное давление) и, как следствие, наше благополучие. В последние годы осведомленность в этой области значительно возросла, и, кроме того, появились технологии, позволяющие проектировать освещение, ориентированное на человека (HCL).

комфортное освещение

Что такое ориентированное на человека освещение

Влияние света на человеческое тело не должно вызывать удивления, учитывая, что виды животных на Земле эволюционировали, чтобы адаптироваться к 24-часовому циклу дня и ночи. Поэтому люди по своей природе являются дневными существами, активными в течение дня. Однако на протяжении более 150 лет врожденный циркадный ритм нарушался, поскольку искусственное освещение позволяет вести дневную и ночную деятельность.

Благодаря этому экономика работает 24 часа в сутки, семь дней в неделю. Повышенная продуктивность за счет того, что можно находиться в освещенном помещении 24 часа в сутки, к сожалению, имеет «темные» стороны. Однако в течение многих лет это не было реализовано, и поэтому производители освещения сосредоточились только на его функциональной роли.

Биологическое влияние света

Фоторецепторы в глазу – это палочки и колбочки. Первые позволяют видеть при слабом освещении, с ограниченным восприятием цвета или без него, что известно как скотопическое зрение. Поэтому в таких условиях мы воспринимаем мир черно-белый, различая лишь степень яркости.

В свою очередь, суппозитории отвечают за зрение при хорошем освещении (фотопикс) и за распознавание цвета. Мы можем видеть, потому что свет, падающий на фоторецепторы, вызывает высвобождение белков родопсина и фотопсина, которые стимулируют зрительный нерв посылать сигнал в мозг, который он преобразует в изображение.

Недавно был обнаружен третий тип фоторецепторов, не участвующих в процессе зрения – это клетки RGC (ганглиозные клетки сетчатки). Они обеспечивают нервную связь с областью мозга, которая регулирует циркадный ритм.

Фоточувствительность клеток RCG обусловлена ​​присутствием в них фотопигмента меланопсина, который наиболее сильно реагирует на синий свет. С максимальной чувствительностью к излучению с длиной волны в диапазоне 459-484 нм.

Под его воздействием угнетается секреция мелатонина, что вызывает сонливость, и повышается выработка других стимулирующих гормонов. Поэтому, среди прочего, воздействие синего света он увеличивает температуру тела, частоту сердечных сокращений, увеличивает мышечную силу и координацию, а также максимизирует внимательность и продуктивность.

Что такое цветовая температура

Параметр белого света, который имеет ключевое значение при проектировании освещения, ориентированного на человека. Получается, с учетом его биологического воздействия, – это цветовая температура, а в случае светодиодных источников света – коррелированная цветовая температура (CCT).

Например, обычно цветовая температура свечей составляет 1800 К, естественного света в сумерках и рассвете — 2000 К и более, обычной лампочки — 2800 К, галогенной лампы — 3200 К, солнечного света в полдень — 5000 К, облачности — 6500 К. , а днем ​​безоблачно — 9000–12000 К. Чем ниже цветовая температура, тем «теплее» кажется источник света, поскольку в его спектре преобладают компоненты из диапазона длин волн красного и оранжевого света.

синий свет от монитора

Что такое HCL

Отсюда следует, что холодный дневной свет с цветовой температурой в диапазоне 4000-6500 К стимулирует организм к функционированию. Тёплый свет меньшей интенсивности на восходе и закате обеспечивает мягкое начало дня и помогает вам отдохнуть ночью.

Целью стратегии проектирования освещения, ориентированной на человека, является воспроизведение этого цикла с использованием искусственного освещения, чтобы оно не только отвечало эксплуатационным требованиям, но и позволяло пользователям функционировать в соответствии с естественным циркадным ритмом их организмов. Для этого необходимо:

  • моделировать динамические изменения интенсивности света и цветовой температуры внешнего освещения в течение дня;
  • создавать оптимизированные композиции искусственного света;
  • повышать концентрацию и продуктивность в рабочей и учебной среде в течение дня.

Значение светодиодов в HCL

К счастью, открытие влияния освещения на человеческий организм совпало с развитием светодиодной технологии, которая оказалась прорывом в области искусственного освещения. Их обычно популяризируют как энергосберегающие источники света, но это не единственное их преимущество. При разработке ориентированного на человека освещения возможность динамически регулировать различные рабочие параметры, в первую очередь цветовую температуру, в полном диапазоне, от холодного до теплого.

Это позволяет отображать изменения естественного освещения. Кроме того, наряду с развитием технологии Интернета вещей, появились инструменты, позволяющие записывать и анализировать поведение пользователей, что еще больше увеличивает возможности оптимизации освещения.

HCL на практике

Освещение, ориентированное на человека, реализовано с использованием белых светодиодов с регулируемыми параметрами, диммеров и драйверов, реализующих продвинутые алгоритмы изменения цветовой температуры светодиодов в различных возможных комбинациях и независимого управления интенсивностью освещения.

Основным методом управления является двухканальное смешивание тепла и холода, при котором цветовая температура регулируется путем изменения относительной интенсивности белых светодиодов, свет которых характеризуется как холодный и теплый.

Задача этой техники состоит в том, чтобы обеспечить возможность непрерывной регулировки цветовой температуры в соответствии с кривой Планка. Диапазон настройки обычно составляет от 2700 до 6500 K или от 1800 до 6500 K. Чаще всего требуются отдельные входы для управления интенсивностью и цветовой температурой, чтобы обеспечить постоянную цветовую температуру во время управления интенсивностью, и наоборот.

Альтернативой этому методу является смешивание основных цветов (красного, зеленого, синего) от независимых светодиодов RGB. Можно подключить дополнительные цветные светодиоды, что улучшает качество цветопередачи. Этот метод позволяет не только независимо управлять освещенностью и CCT, но и настраивать дополнительные параметры освещения.

естественный солнечный свет

Примеры приложений HCL

Освещение, ориентированное на человека, смягчает физиологические и психологические последствия несоответствия между естественным и искусственным освещением, обеспечивая лучшую визуальную среду и улучшая работу человека. Поэтому есть много мест, где стоит задуматься о внедрении такой системы.

Примером могут служить центры, где лечат расстройства как следствие нарушений циркадного ритма дня и окружающей среды, в которых благодаря правильному освещению можно достичь лучших результатов в учебе или работе.

К первым относятся медицинские учреждения, которые предоставляют пациентам положительные стимулы. В частности, помогают выздороветь, решают проблемы со сном, лечат или предотвращают депрессию.

Другой пример – образовательные учреждения. Регулировка цветовой температуры и интенсивности освещения поддерживает концентрацию, снижает утомляемость и улучшает когнитивные способности. Подобные требования есть, например, промышленные предприятия и офисы.

Читайте также: Чувство комфорта: теплый или холодный свет

 

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here