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Die Geschichte, wie sich die spektralen Eigenschaften der Beleuchtung auf unser Leben auswirken

Bürger Leser, Technikfreaks und Geisteswissenschaften, Sie sind in Gefahr, sofort auf die Straße gehen unter der warmen Sommersonne (wenn das Wetter es zulässt), dies ist kein pädagogischer Alarm! Ich wiederhole, dies ist kein Trainingsalarm! Wenn andere Ihren Evakuierungsversuch nicht schätzen, sollten Sie sich einleben und mit Ihnen über die Beleuchtung sprechen. Kurz gesagt, ein Artikel über die Auswirkungen der häuslichen Beleuchtung auf unseren Körper. Ich werde versuchen, den Artikel nicht mit technischen Informationen zu überladen, für alle neugierigen Kollegen werde ich die entsprechenden Links hinterlassen. Wir können jedoch nicht auf Zeitpläne verzichten (ich liebe sie einfach). Der Artikel erwies sich als langwierig, und so entschied ich mich am Ende, zunächst die spektralen Eigenschaften der Beleuchtung zu betrachten ( weitere Details hier ).

Stellen Sie sich also vor, Freunde, dass ein durchschnittlicher Mensch irgendwo auf der Welt lebt. Nennen wir ihn Wassili. Und so lebte Vasily 20 Jahre lang, lebte am Rande des Waldes in der mittleren Gasse unserer endlosen Heimat, aber er wollte „Kaffee vom besten Barista“, Sweatshirts und „iPhones“ glänzend, und Vasily beschloss, in die Stadt zu gehen. Und damit er überhaupt kein süßes Leben führen würde, beschloss er, in das Büro im Erdgeschoss der herrlichen Stadt Murmansk zu gehen, im Allgemeinen in die "konkrete Bürobox", damit er hart arbeiten würde, um das Licht Gottes nicht zu sehen.

Aber was dort auf Vasily wartete, versteckt unter dem Schnitt, fragen wir alle neugierigen Gnaden.

Der Artikel wird groß sein und in Bezug auf die Bedeutung in drei Teile unterteilt.
1 - Spektrale Eigenschaften von Lichtquellen
2 - Messen des Spektrums mit geraden Händen und einem „blauen Isolierband“
3 - Kurz über die Auswirkungen von Licht auf den Menschen




* Die Hinweise in den Artikelspektren können aufgrund technischer Einschränkungen von den tatsächlichen Lichtquellen abweichen. Wenn Sie dies wünschen, überprüfen Sie dies selbst.

Teil 1 - Spektrale Eigenschaften von Lichtquellen


Betrachten Sie zunächst die wichtigsten Punkte:

1. Vor der Masseneinführung elektrischer Lichtquellen in den Alltag hat die Menschheit ihre Lebensaktivität (Tageszyklus) in vielerlei Hinsicht an das natürliche Licht angepasst.
2. Das natürliche Licht ändert sich im Laufe des Tages, sein Strahlungsspektrum ist kontinuierlich, die Sonne scheint im ultravioletten, sichtbaren und infraroten Bereich. natürliches Licht ist keine Welligkeit.
3. Ein moderner Mensch verbringt normalerweise gut 90% seiner Zeit in Innenräumen (Transport wird auch als künstliche Umgebung betrachtet).
4. Auf dem Gelände wird häufig künstliches Licht (oder kombiniert) verwendet, selbst an einem Sommertag hat nicht jeder die Möglichkeit, nur natürliches Licht zu verwenden
5. Licht beeinflusst biologische Prozesse im menschlichen Körper.

So sieht das Spektrum der Sonne mit einem „Regenbogen“ und einer Grafik aus. Jemand hat den Moskauer Himmel getreu fotografiert.



Es gibt noch etwas.

Gehen wir zurück zu Wassili. Wie wir uns erinnern, verbrachte er fast sein ganzes bewusstes Leben in der Natur. Mal sehen, wie die Sonne für ihn schien und warum Dornen in Igel schnell aus ihm wuchsen.

Verantwortungsbewusste Männer, die sich mit Lichttechnik beschäftigen, haben für uns ein Modell für bedingtes Tageslicht mit unterschiedlichen Farbtemperaturen erstellt (dies sind xls, bei denen Sie simulieren können, keine Angst zu haben). Wir werden uns vorstellen, dass die Sonne am frühen Morgen mit einer Temperatur von 4000 K am frühen Morgen, bei 5500 K am Mittag und 7000 K am Nachmittag schien und bei Nacht in umgekehrter Reihenfolge bewegt (ungefähre Farbtemperatur der Lichtquellenhier ).

Aber so eine ordentliche Sonne schien sehr, sehr lange, was kann auf unseren Helden warten, der in die "Betonkiste" gefallen ist?
In Anbetracht der Tatsache, dass die Mehrheit der Beschäftigten in nicht produktionsbezogenen Arbeiten wahrscheinlich nicht in Räumen sitzt, die den Büros der Kategorie "A" ähneln, warten viele (und insbesondere ich) darauf.



Günstige Leuchtstofflampen mit elektromagnetischen Vorschaltgeräten, z. B. LB-40 mit einem Farbwiedergabeindex (die Fähigkeit, Farben korrekt wiederzugeben) CRI <70.

Vielleicht sind es teurere Auberginen in Übersee , Lampen von Osram oder Philips mit CRI> 80, und da der Zeitplan für CFL-Kompaktleuchtstofflampen zu klein war, werden wir sie auch erwähnen.



Bilder mit einem "Regenbogen" unter dem Spoiler, die ich empfehlen, zu sehen und mit dem Moskauer Himmel oben zu vergleichen, werden sehr klar sein.

aussehen




Was wir also sehen, sehen wir den Traum eines jeden Kletterers und die Methode, Freunde nach der Methode von V. Vysotsky zu überprüfen, nämlich Berge und Gipfel, und je billiger die Lampe, desto mehr „Himalaya“ beobachten wir.

Was sagt uns das? Dies sagt uns zuallererst, dass Licht überhaupt nicht so natürlich ist. Und wenn Sie bedenken, dass unser experimenteller Vasily gezwungen ist, während seiner 8 Arbeitsstunden unter einem völlig unveränderten Licht zu sitzen. Erinnerst du dich an die obige Tabelle? Das natürliche Licht ändert sich im Laufe des Tages, aber dieses ist überhaupt nicht. Daher leidet unser Körper unter ungewöhnlicher Beleuchtung. Was ist mit einer Verschlechterung der Gesundheit, einer Abnahme der visuellen Arbeitsfähigkeit und der Arbeitsproduktivität verbunden? Glaube mir nicht? Fragen Sie den weisesten Julian Borisovich Eisenberg ( Nachschlagewerk zur Lichttechnik S. 889 ).

Wo ist der Ausgang, vielleicht LED-Beleuchtung?

Na ja, vielleicht nicht ganz. Obwohl es schon viel besser ist.
Wir schauen uns die Diagramme an und immer noch "Ihr Spektrum sieht überhaupt nicht wie das Ihrer Mutter aus." Wie auch immer, es gibt einen Peak im blauen Bereich, einen Fehler im blauen Bereich, und ich erinnere Sie erneut daran, dass die meisten LED-Lampen den ganzen Tag über in denselben Farben leuchten.
Ich habe keine Bilder für RGB-LEDs zur Hand, aber glauben Sie mir, dass die Situation dort nicht besser (und vielleicht sogar noch schlimmer) ist.

Messungen mit einem

Bild aus dem Internet Ein


Spektrum warmweißer LEDs unter dem Spoiler.

aussehen


Also pflügte Vasily seine 8 Stunden, kehrte nach Hause zurück und kam, müde von den offiziellen Lampen, nach Hause, um sich auf das Sofa zu setzen und tauchte in das warme Lampenlicht ein.

Übrigens ist dies nicht so schlecht für die abendliche Beleuchtung zu Hause, eine Glühlampe bleibt eine gute Option. Das Spektrum einer Glühlampe stimmt weitgehend mit dem Spektrum der Abendsonne überein und hemmt die Produktion von Melatonin nicht stark (dazu später mehr), wiederum wird ein Minus tagsüber nicht reguliert.

Auswahl an Glühbirnen unter dem Spoiler:

Aufpassen


Vasily saß zu Hause und dachte nach und entschied, dass er seine Gesundheit nicht mehr schädigen würde, er würde freiberuflich zur Säule einer Adligen werden und das weiße Licht kontrollieren, wie er wollte, während er zu Hause arbeitete.
Dies ist übrigens nicht die schlechteste Option, obwohl moderne dimmbare LED-Lampen der natürlichen Beleuchtung immer noch keine vollständige Identität verleihen. Sie ist immer noch besser als die oben genannte LB-40 und kann sogar etwas besser sein als nur LED-Lampen. Wenn RGBW-Lampen eher verwöhnt werden, eignen sich LED-Lampen mit warmweißem und kaltweißem Licht gut für die Beleuchtung. Bei Interesse können Sie sich auf diese Weise

Zumindest eine solche Lampe kann schrittweise warmweißes, neutralweißes und kaltweißes Licht imitieren. (unter dem Spoiler) Was schlecht zum natürlichen Sonnenzyklus passt.

Spektren der Lampe ML-19 Dual White E27 Kugel 9W (Farbtemperatur basierend auf Herstellerangaben)

aussehen





Teil 2 - wie man das Spektrum mit geraden Händen und blauem Isolierband misst


Irgendwie habe ich dieses Thema schon bei Habré angesprochen . Aber ich denke, es lohnt sich, es kurz zu erzählen.
Also haben wir mit Regenbogenbildern angefangen und beschlossen, das Spektrum überall zu messen. Da das billigste Spektrometer in der Russischen Föderation mehr als 70 tr kostet. (zum Zeitpunkt des Schreibens), dann werden wir den anderen Weg gehen.

Es gibt so wundervolle Leute vom Portal http://publiclab.org/ , dass sie dort eine Menge interessanter offener Wissenschaft haben und so weiter. Wir interessieren uns aber für hausgemachte Spektrometer.

Übrigens gibt es verschiedene Arten von Spektrometern, und Sie können entweder ein fertiges Kit für die Montage kaufen (ich empfehle einen Typ mit gebogenen Händen von mir) und es selbst aus den vorhandenen Mitteln zusammenbauen.

Da ich sicher bin, dass wenn Sie an diesem Ort gelesen haben, Ihre Augen bereits brennen, Ihre Hände jucken und aufgrund des unfreundlichen Ozeans auf das Paket warten, wollen Sie es nicht und Sie werden es nicht.

Also, was werden wir brauchen und was werden wir tun:

1. Wir nehmen vorzugsweise A4 dickes Zeichenpapier (Whatman) oder dickes mattes Fotopapier, im Allgemeinen dickeres Papier, je dichter desto besser, aber ich denke, wenn Sie sehr hartnäckig sind, können Sie versuchen, es zu machen, und die Wahrheit wird einfach sein schwach (im Prinzip, wenn Sie mit dem Zeichnen befreundet sind, können Sie mindestens ein Schuhbrett aus mindestens Textolit herstellen, aber ich bin ein Krivoruk und sage meinen Weg mit dickem Papier.

2. Drucker- und Montagediagramm , drucken Sie das Diagramm und die Anweisungen ausauf dem Blatt und dann freudig schneiden, durch die notwendigen Löcher schneiden (es ist besser, die Lücke mit einem scharfen Skalpell oder einer Klinge zu schneiden, Sie benötigen Genauigkeit).
Wir nehmen eine DVD (Sie können auch eine CD haben, aber das Beugungsgitter ist dort schlechter). Wir schneiden sie mit einer Schere in zwei Hälften, nehmen eine Hälfte und teilen sie vorsichtig in zwei Schichten. Wir brauchen eine transparente Schicht Fotolack. Wir müssen ein Diff-Quadrat daraus schneiden. Gitter für unseren Papierrohling. Weitere Details finden Sie hier .

3. Als nächstes sammeln wir alle Teile zusammen. Ich habe einen einfachen Klebestift und das Differential verwendet. Wenn wir das Gitter mit Klebeband befestigen (obwohl doppelseitiges Klebeband vorzuziehen ist), schauen wir uns an, was passiert ist, und es stellte sich als zerbrechliche durchscheinende Struktur heraus. Wenn das Papier also ursprünglich dicht war, können wir es freudig mit Klebeband verstärken, bis wir Malevichs blaues oder schwarzes Quadrat erhalten Das Spektroskop darf nur Licht durch den Spalt durchlassen.

4. Wir nehmen vorzugsweise das alte unnötige Telefon (nein, im Prinzip können Sie jedes nehmen). Und wir kleben unser Design auf seinen Körper, nachdem wir zuvor festgelegt haben, wo wir es anbringen werden, damit das Spektrum normalerweise in die Kamera gelangt. Natürlich kann man es nicht jedes Mal kleben und anwenden, aber das ist unpraktisch und die Spektren bewegen sich oft heraus. Es ist übrigens überhaupt nicht erforderlich, es an das Telefon anzuschließen. Sie können auch eine Verbindung zu einer Webkamera herstellen, wie Sie es bevorzugen. Auf dem Foto gibt es ein selbstgemachtes Spektrometer (geklebt) und zwei der Sets, das erste ist das gleiche, aber vom Set ist das zweite im Prinzip dem Kunststoff ähnlich (Qualität ist besser):



5. Nehmen Sie unbedingt ein Spektrum einer Kompaktleuchtstofflampe (CFL).oder im schlimmsten Fall die übliche Leuchtstofflampe und dann alles, was zu Ihrer Seele passt. Nachdem wir alle Spektren fotografiert haben, die wir wollten. Sie müssen verarbeitet werden, es ist in jedem Grafikeditor möglich. Normalerweise beschneide und zentriere ich bei Bedarf. Da die Kalibrierungsmethode (ungefähr dazu unten) einen Vergleich mit dem Standard bietet, ist es erforderlich, dass sich alle Streifen des Spektrums in allen Bildern an derselben Stelle befinden (so weit wie möglich), oder dass der Computer das verschobene Bild als Licht von einem anderen wahrnimmt Wellenlänge.

6. Registrieren Sie sich im PortalKlicken Sie auf Upload von Spektren erfassen und laden Sie zunächst unser CFL-Spektrum-Bild dort hoch. Wir benötigen es zur Kalibrierung, nachdem das Bild geladen und das Spektrum-Bild geöffnet wurde. Möglicherweise müssen wir eine Reihe von Manipulationen durchführen.

6.1 Wenn das Bild nicht horizontal liegt, wenn die violett-blaue Zone nicht liegt Links und Rot-Orange rechts bedeutet, dass Sie auf weitere Werkzeuge klicken und die Rotations- und Reflexionswerkzeuge verwenden müssen, um das Spektrum nach Bedarf zu drehen. Danach empfehle ich, die Taste „Aus Foto extrahieren (wie in den Werkzeugen)“ zu drücken. Der Computer erstellt dann eine Kurve für uns, die mit dem Spektralbild übereinstimmt, obwohl wir nicht genügend Wellenlängen haben.
6.2 Sie können das Spektrumdiagramm anpassen, indem Sie automatisch das hellste Spektrum auswählen (im Menü mit den weiteren Werkzeugen) oder manuell, indem Sie die eingestellte Probenzeile auswählen und auf den erfolgreichsten Abschnitt des Spektrums im Bild klicken.
6.3 Klicken Sie auf die Schaltfläche Kalibrieren, klicken Sie auf Beginnen und klicken Sie im Diagramm oben auf das mittlere blaue Spektrum (wie im Beispiel in der Anleitung). Wählen Sie dann auch das grüne Maximum aus. Jetzt haben wir einen kalibrierten Standard. Diese Norm kann auf Zeichnungen angewendet werden, die gemäß Abschnitt 6.1 hochgeladen und verarbeitet wurden. Danach haben sie auch eine Wellenlängenskala.
6.4 Sie können die Kalibrierung auf jedes Bild anwenden, indem Sie auf Kalibrieren klicken-> Vorhandene Kalibrierung verwenden und Ihren Standard auswählen. Denken Sie jedoch daran, dass der Fehler möglicherweise groß ist und Sie neu kalibrieren müssen, wenn Sie beispielsweise ein Spektrometer an die Kamera geklebt haben, die sich abgezogen hat.
6.5 Weitere und weitere Daten können in verschiedenen Formaten aufgenommen und beispielsweise in Excel dargestellt werden. Dies ist sicherlich nicht die genaueste Methode, aber aufgrund der Fähigkeit, Bilder zu erhalten, die mit der Realität korrelieren, viel besser als gar nichts.

Teil 3 - Kurz über die Auswirkungen von Licht auf den Menschen


Zum Nachtisch ganz kurz über die Wirkung von Licht auf eine Person.

Licht wirkt auf den Tagesrhythmus einer Person.
Licht, insbesondere im blauen Bereich, kann die Produktion von Melatonin unterdrücken, dem Hormon, das für unsere ruhige Erholung verantwortlich ist. Je weniger Melatonin wir erfahren, desto besser ist es, einerseits wird es aufmuntern, andererseits wird es am späten Abend und vor dem Schlafengehen aufmuntern und Es wird schwieriger für Sie, einzuschlafen, und Ihre Schlafeffizienz wird geringer sein. Es ist zu beachten, dass die Leistung der Lichtquelle (Lichtstrom), die Zeit, die unter ihr verbracht wird, sowie das Alter (Kinder sind anfälliger, ältere Menschen sind viel weniger) sicherlich wichtig sind.

Das Bild zeigt eine der gemittelten Abhängigkeiten des Unterdrückungsgrades von Melatonin von der Strahlungswellenlänge, es gibt andere Variationen zum Thema dieser Funktion, die Sie in den entsprechenden Quellen suchen können.
Beleuchtungsmagazin Nr. 3 für 2012 .
Kurz gesagt, um sich zu beruhigen, ist es besser, warme Farben zu verwenden (Glühlampen, LED-Lampen mit einem entfernten Leuchtstoff).

Zum Aufmuntern ist es besser, Leuchtstofflampen zu verwenden:



Zusätzlich zur zirkadianen Exposition. Licht wirkt sich auch negativ auf die Sehorgane aus. Übermäßiges blaues Licht schädigt die Augen. Auch hier sind Kinder besonders anfällig (ein Artikel dazu befasst sich mit derselben Ausgabe der Beleuchtung). Sie sollten daher lange Zeit nicht auf LED- oder Leuchtstofflampen schauen, um kaltweißes Licht zu erhalten.

Natürliches Licht ist ebenfalls ein wichtiger Faktor. Es enthält ultraviolette Strahlung,
die zur Produktion von Vitamin D und zur antirachitischen Wirkung beiträgt und einfach geheime photobiologische Prozesse im menschlichen Körper aktiviert.
Es ist zu beachten, dass nur UV-A durch das Fensterglas gelangt und künstliche Lichtquellen normalerweise nicht dafür ausgelegt sind, das Defizit an UV-Strahlung zu decken, und entweder überhaupt kein UV emittieren oder ein Nebenprodukt sind, das nicht zur Beseitigung von Lichtmangel ausgelegt ist.
Wenn Sie also viel in "Betonkästen" sitzen, ist es manchmal nützlich, mit geeigneten UV-Lampen bestrahlt zu werden oder einfach spazieren zu gehen.
Lesen Sie mehr über die Auswirkungen von Licht hier .

Nun, das ist alles, der Artikel hat sich als groß herausgestellt. Ich denke, ich werde etwas nicht bald meistern. Dank an alle, die lesen, kümmern Sie sich um Ihre Gesundheit.

Über Ripple * Bonus
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Source: https://habr.com/ru/post/de380377/

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