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La historia de cómo las características espectrales de la iluminación afectan nuestras vidas.

Ciudadanos lectores, técnicos y humanidades, usted está en peligro, salga inmediatamente a la calle bajo el cálido sol de verano (si el clima lo permite), ¡esto no es una alarma educativa! Repito que esto no es una alerta de entrenamiento! Bueno, si otros no aprecian su intento de evacuar, entonces acomódese y hablemos con usted sobre la iluminación. En pocas palabras, un artículo sobre el impacto de la iluminación doméstica (interna) en nuestro cuerpo. Intentaré no sobrecargar el artículo con información técnica, para todos los colegas curiosos dejaré los enlaces correspondientes. Sin embargo, no podemos prescindir de los horarios (simplemente los amo). El artículo resultó ser largo, así que al final decidí que consideraríamos en primer lugar las características espectrales de la iluminación ( más detalles aquí ).

Entonces, imaginen, amigos, que una persona promedio vive en algún lugar del mundo, llamémosle Vasily. Y así, Vasily vivió durante 20 años, vivió al borde del bosque en el carril central de nuestra interminable patria, pero quería "café del mejor barista", sudaderas y "iPhones" brillantes, y Vasily decidió ir a la ciudad. Y para que no tuviera una vida dulce en absoluto, decidió ir a la oficina en la planta baja de la gloriosa ciudad de Murmansk, bueno, en general, a la "caja de la oficina concreta", para que trabajara duro para no ver la luz de Dios.

Pero lo que estaba esperando a Vasily allí, oculto bajo el corte, le pedimos a todas las gracias curiosas.

El artículo será grande y, en términos de significado, se dividirá en tres partes
1 - Características espectrales de las fuentes de luz
2 - Cómo medir el espectro con manos rectas y una "cinta aislante azul"
3 - Brevemente sobre los efectos de la luz en los humanos




* Las notas presentadas en los espectros del artículo debido a limitaciones técnicas pueden diferir de las fuentes de luz reales, si lo desea, verifíquelo usted mismo.

Parte 1 - características espectrales de las fuentes de luz.


Para comenzar, considere los puntos principales

1. Antes de la introducción masiva de fuentes eléctricas de luz en la vida cotidiana, la humanidad ajustó de muchas maneras su actividad vital (ciclo diario) a la iluminación natural.
2. La iluminación natural cambia a lo largo del día, su espectro de radiación es continuo, el sol brilla en los rangos ultravioleta, visible e infrarrojo. La luz natural no es ondulación.
3. Una persona moderna generalmente pasa un buen 90% de su tiempo en interiores (el transporte también se considerará un entorno artificial)
4. En las instalaciones, las personas a menudo usan iluminación artificial (o combinada), incluso en un día de verano, no todos tienen la oportunidad de usar solo iluminación natural
5. La luz afecta los procesos biológicos en el cuerpo humano.

Así es como se ve el espectro del sol con un "arco iris" y un gráfico. Alguien fotografió fielmente el cielo de Moscú.



Todavía hay algo.

Volvamos a Vasily. Como recordamos, pasó casi toda su vida consciente en la naturaleza, veamos cómo le brillaba el sol y por qué las espinas crecieron rápidamente de él en los erizos.

Los hombres responsables dedicados a la tecnología de iluminación nos hicieron un modelo de luz diurna condicional de diferentes temperaturas de color (esto es xls en el que puedes simular no tengas miedo), imaginaremos que a primera hora de la mañana el sol brillaba con una temperatura de 4000 K temprano en la mañana, a 5500 K al mediodía y 7000 K por la tarde, bueno y por la noche movido en el orden opuesto (temperatura de color aproximada de las fuentes de luzaquí )

Pero un sol tan ordenado brilló durante mucho, mucho tiempo, ¿qué puede esperar a nuestro héroe que ha caído en la "caja de concreto"?
Teniendo en cuenta que es poco probable que la mayoría de las personas empleadas en trabajos no relacionados con la producción se sienten en habitaciones similares a las oficinas de categoría "A", entonces muchas (y yo en particular) lo estamos esperando.



Lámparas fluorescentes baratas con balastos electromagnéticos, por ejemplo LB-40 con un índice de reproducción cromática (la capacidad de reproducir colores correctamente) CRI <70.

Quizás sean berenjenas más caras en el extranjero , lámparas de Osram o Philips con IRC> 80, bueno, y dado que el cronograma a mi alcance era demasiado pequeño para lámparas fluorescentes compactas CFL, también las mencionaremos.



Las imágenes con un "arco iris" debajo del spoiler, recomiendo ver y comparar con el cielo de Moscú arriba, serán muy claras.

Mira




Entonces, lo que vemos, vemos el sueño de cualquier escalador y el método de controlar a los amigos de acuerdo con el método de V. Vysotsky, es decir, montañas y picos, y cuanto más barata es la lámpara, más "Himalaya" observamos.

¿Qué nos dice esto? Esto nos dice en primer lugar que la luz no es tan natural. Y cuando considera que nuestro Vasily experimental se ve obligado a sentarse bajo una luz completamente inalterada durante sus 8 horas de trabajo. ¿Recuerdas la tabla de arriba? La luz natural cambia a lo largo del día, pero esta no es en absoluto. Por lo tanto, nuestro cuerpo sufre de estar bajo una iluminación inusual. Lo que está asociado con un deterioro en la salud, una disminución en la capacidad visual de trabajo y la productividad laboral. ¿No me creas? Pregunte al más sabio Julian Borisovich Eisenberg ( libro de referencia sobre tecnología de iluminación p. 889 ).

¿Dónde está la salida, tal vez la iluminación LED?

Bueno, tal vez no del todo. Aunque ya es mucho mejor.
Observamos los cuadros y aún así "su espectro no se parece en nada al de su madre". De todos modos, hay un pico en la región azul, una falla en la región azul, y nuevamente, les recuerdo que la mayoría de las lámparas LED brillan en los mismos colores durante todo el día.
No tengo imágenes de LED RGB a mano, pero créanme que la situación allí no es mejor (y quizás incluso peor).

mediciones de lo que tenía a mano una

imagen de Internet Un


espectro de LED blancos cálidos debajo del alerón.

Mira


Entonces, Vasily trabajó sus 8 horas, regresó a casa y, cansado de las lámparas oficiales, llega a su casa para sentarse en el sofá y se sumerge en la cálida luz de la lámpara.

Y, por cierto, esto no es tan malo para la iluminación del hogar por la noche, una lámpara incandescente sigue siendo una buena opción. El espectro de una lámpara incandescente corresponde en gran medida al espectro del sol de la tarde, y no inhibe en gran medida la producción de melatonina (más sobre esto más adelante), una vez menos no está regulado durante el día.

Gama de bombillas debajo del alerón:

Acecho


Vasily se sentó en casa pensando, pensando, y decidió que ya no dañaría su salud, se convertiría en un profesional independiente de la mujer noble y controlaría la luz blanca como quisiera mientras trabajaba en casa.
Y esto, por cierto, no es la peor opción, a pesar del hecho de que las lámparas LED regulables modernas aún no dan identidad completa a la iluminación natural, aún es mejor que el LB-40 mencionado anteriormente e incluso puede ser un poco mejor que solo las lámparas LED. Además, si las lámparas RGBW son más mimadoras, entonces las lámparas basadas en LED de luz blanca cálida y blanca fría son muy adecuadas para la iluminación. Si está interesado, puede mirar de esta manera

Al menos, una lámpara de este tipo puede imitar gradualmente luz blanca cálida, blanca neutra y blanca fría. (debajo del spoiler) Que, mal, encaja bien con el ciclo solar natural.

Espectros de la lámpara ML-19 Dual White E27 ball 9W (temperatura de color según datos del fabricante)

Mira





Parte 2: cómo medir el espectro con manos rectas y cinta aislante azul


De alguna manera ya mencioné este tema en Habré . Pero, creo, vale la pena decirlo brevemente.
Entonces, disparamos con imágenes de arcoíris y decidimos comenzar a medir el espectro en todas partes. Dado que el espectrómetro más barato en la Federación de Rusia cuesta más de 70 tr. (al momento de escribir), entonces iremos por el otro lado.

Hay muchachos maravillosos del portal http://publiclab.org/ , tienen mucha ciencia abierta interesante allí, y así sucesivamente. Pero nos interesan los espectrómetros caseros.

Por cierto, hay varios tipos de espectrómetros, y puedes comprar un kit listo para ensamblar (recomiendo un tipo de yo con las manos curvadas) y ensamblarlo tú mismo con las herramientas disponibles.

Como estoy seguro de que si has leído en este lugar, entonces tus ojos ya están ardiendo, tus manos están picando y esperando el paquete debido al océano hostil, no quieres y no lo harás.

Entonces, qué necesitaremos y qué haremos:

1. Tomamos preferiblemente papel de dibujo grueso A4 (Whatman) o papel fotográfico mate grueso, en general, papel más grueso cuanto más denso, mejor, pero creo que si eres muy persistente puedes intentar hacerlo y la verdad será simple endeble, (en principio, si eres amigo del dibujo, incluso puedes hacer de cartón de zapatos al menos textolite, pero soy un krivoruk y lo digo con papel grueso.

2. Impresora y diagrama de ensamblaje, imprime el diagrama y las instruccionesen la hoja y luego recorta con alegría, cortando los agujeros necesarios (es mejor cortar el espacio con un bisturí o cuchilla afilada, necesitas precisión).
Tomamos un DVD (también puede tener un CD, pero la rejilla de difracción es peor allí) lo cortamos por la mitad con unas tijeras, tomamos la mitad y lo dividimos cuidadosamente en dos capas, necesitamos una capa transparente de fotorresistencia, necesitamos cortar un cuadrado de dif. Enrejados para nuestro papel en blanco. Puedes ver más detalles aquí .

3. Luego, juntamos todas las partes, utilicé un lápiz adhesivo simple y el diferencial. fijamos la rejilla con cinta aislante (aunque es preferible una cinta de doble cara), observamos lo que sucedió y resultó ser una estructura translúcida frágil, por lo que si el papel era originalmente denso, podemos reforzarlo alegremente con cinta aislante hasta que obtengamos el cuadrado azul o negro de Malevich, como resultado, nuestro El espectroscopio no debe transmitir ninguna luz excepto la luz a través del espacio.

4. Preferiblemente tomamos el viejo teléfono innecesario (no bueno, en principio, puede tomar cualquiera). Y pegamos nuestro diseño a su cuerpo, habiendo determinado previamente dónde lo pegaremos, para que el espectro normalmente entre en la cámara. Por supuesto, no puede pegarlo y aplicarlo cada vez, pero esto es inconveniente y los espectros a menudo se moverán. Por cierto, no es necesario conectarlo al teléfono, también puedes conectarlo a una cámara web, como prefieras. En la foto hay un espectrómetro hecho en casa (pegado), y dos de los juegos, el primero es el mismo pero del juego, el segundo es similar en principio al plástico (la calidad es mejor):



5. Asegúrese de tomar un espectro de una lámpara fluorescente compacta (CFL)o, en el peor de los casos, la lámpara fluorescente habitual, y luego todo lo que se adapte a su alma Después de fotografiar todos los espectros que queríamos. Deben procesarse, es posible en cualquier editor de gráficos. Usualmente corto y centro si es necesario. Dado que el método de calibración (ver más abajo) proporciona una comparación con el estándar, es necesario que todas las franjas del espectro en todas las imágenes estén en el mismo lugar (en la medida de lo posible) o al final se obtiene que la computadora percibirá la imagen desplazada como luz de otro longitud de onda.

6. Registrarse en el portal, haga clic en la captura de espectros de carga y, en primer lugar, carguemos nuestra imagen del espectro CFL allí, la necesitamos para la calibración después de que la imagen se haya cargado y la imagen del espectro se haya abierto, es posible que necesitemos realizar una serie de manipulaciones

6.1 Si la imagen no se encuentra horizontalmente si la zona azul violeta no se encuentra a la izquierda y rojo-naranja a la derecha significa que debe hacer clic en más herramientas y utilizar las herramientas de rotación y reflexión para rotar el espectro según lo necesitemos. después de lo cual recomiendo Al presionar el botón "re extract from foto (lo mismo en las herramientas) después de eso, la computadora construirá una curva para nosotros que será consistente con la imagen del espectro, aunque no tenemos suficientes longitudes de onda.
6.2 Puede ajustar el gráfico de espectro seleccionando automáticamente el espectro más brillante (en el menú de más herramientas) o manualmente seleccionando establecer fila de muestra y haciendo clic en la sección más exitosa del espectro en la imagen.
6.3 Haga clic en el botón de calibración, haga clic en comenzar y en la tabla, haga clic en la parte superior del espectro azul medio (como en el ejemplo de las instrucciones), luego seleccione también el máximo verde. Ahora tenemos un estándar calibrado. Este estándar se puede aplicar a dibujos cargados y procesados ​​de acuerdo con la cláusula 6.1. después de lo cual también tendrán una escala de longitud de onda.
6.4 Puede aplicar la calibración a cualquier imagen haciendo clic en calibrar-> usar la calibración existente y seleccionando su estándar, pero recuerde que si tiene un espectrómetro pegado a la cámara que se ha despegado, por ejemplo, entonces quizás el error será grande y deberá recalibrar.
6.5 Se pueden tomar datos cada vez más en diferentes formatos y trazarlos, por ejemplo, en Excel, este ciertamente no es el método más preciso, pero es mucho mejor que nada debido a la habilidad que puede obtener imágenes que se correlacionan con la realidad.

Parte 3: brevemente sobre los efectos de la luz en los humanos


Para el postre, muy brevemente sobre el efecto de la luz en una persona, la

luz actúa sobre los ritmos circadianos de una persona.
La luz, especialmente en la región azul, es capaz de suprimir la producción de melatonina, la hormona responsable de nuestra recuperación silenciosa, cuanto menos melatonina experimentemos, mejor es, por un lado se animará, por otro lado se animará al final de la tarde y antes de acostarse y le será más difícil conciliar el sueño y la eficiencia de su sueño será menor. Cabe señalar que el poder de la fuente de luz (flujo luminoso), el tiempo que se pasa debajo de ella y la edad (los niños son más susceptibles, las personas mayores son mucho menos) es ciertamente importante.

La imagen muestra una de las dependencias promedio del grado de supresión de la melatonina en la longitud de onda de la radiación, existen otras variaciones sobre el tema de esta función, puede buscar en las fuentes correspondientes.
Revista Lighting No. 3 para 2012 .
En resumen, para calmarse es mejor usar colores cálidos (lámparas incandescentes, lámparas LED con fósforo remoto).

Para animarse es mejor usar lámparas fluorescentes:



además de la exposición circadiana. la luz también tiene un efecto negativo en los órganos de la visión, el exceso de luz azul causa daño a los ojos, de nuevo, los niños son especialmente susceptibles (un artículo sobre esto en el mismo tema de la iluminación), por lo que no debe mirar las lámparas LED o fluorescentes con luz blanca fría durante mucho tiempo.

También es un factor importante, la luz natural contiene radiación ultravioleta,
que contribuye a la producción de vitamina D, efecto antirraquítico, y simplemente activa procesos fotobiológicos secretos en el cuerpo humano.
Cabe señalar que solo el UV-A pasa a través del vidrio de la ventana, y las fuentes de luz artificial generalmente no están diseñadas para cubrir el déficit de radiación UV y no emiten UV en absoluto o es un subproducto no diseñado para eliminar el hambre de luz.
Por lo tanto, si se sienta mucho en "cajas de concreto", a veces será útil irradiarse con lámparas UV apropiadas, o simplemente salir a caminar.
Lea más sobre los efectos de la luz aquí .

Bueno, eso es todo, el artículo resultó ser grande, creo que no dominaré algo pronto, así que gracias a todos los que leen, cuiden su salud.

Sobre Ripple * Bonus
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Source: https://habr.com/ru/post/es380377/

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