В течение последних лет в средствах массовой информации периодически всплывает тематика воздействия синего света на человека и природу. По запросу «синий свет» поисковые системы на первых же нескольких страницах выдают заголовки вроде: «Синий свет мешает спать», «Защита глаз от синего света», «Синие светодиоды вредны для глаз», «Синий свет - опасность современного мира», и даже - «Убийственная способность синего света». Вызывает тревогу, не так ли? Но помимо этого в результатах поиска присутствуют и альтернативные, позитивно-настроенные заголовки: «Лечебные свойства синего света», «Терапия синим светом», «Синий свет бодрит лучше, чем кофе», «Синий свет улучшает мышление и внимание», и, даже, безапелляционно-решительный: «От синего света умнеют». Так есть ли повод для беспокойства или, как часто бывает в СМИ, проблема сильно преувеличена? В этой статье мы попробуем в этом разобраться.
Что же такое «синий свет»?
Видимый свет, который человек воспринимает глазом, это электромагнитное излучение в диапазоне от 380 до 760 нм. Излучение с длиной волны короче, чем 380 нм – ультрафиолетовое (УФ), с длиной волны больше, чем 760 нм – инфракрасное (ИК). Такое излучение человек увидеть не может, но может ощутить его воздействие иначе: инфракрасные лучи мы ощущаем как тепло, а ультрафиолетовые делают нашу кожу загорелой.
Рисунок 1. Виды электромагнитного излучения.
Синим светом принято называть коротковолновый участок видимого диапазона электромагнитного излучения с длинами волн от 380 до 500 нм. (Хотя, строго говоря, сюда входят не только синий, но и фиолетовый, и голубой свет). Чем меньше длина волны, тем более высокой энергией обладает такое излучение и тем больше оно рассеивается. Именно из-за рассеивания коротковолновых лучей, входящих в солнечный спектр, небо имеет сине-голубой цвет - он больше всего рассеивается в атмосфере.
Как человек воспринимает свет?
После того, как свет прошёл через зрачок и попал на сетчатку, он воспринимается особыми клетками – фоторецепторами, которые реагируют на него и через зрительный нерв посылают импульс в мозг. Чуть выше зрительного нерва находится жёлтое пятно (макула) - это место наибольшей концентрации светочувствительных клеток.
Рисунок 2. Устройство человеческого глаза.
Есть два типа фоторецепторов: палочки и колбочки. Палочки отвечают за ночное зрение и работают в условиях низкой освещённости, обладая очень высокой чувствительностью. При этом цветовое восприятие практически отсутствует -«ночью все кошки серы». Колбочки же обеспечивают «дневное зрение» и бывают трёх типов – восприимчивые к синему, красному или зелёному свету.
Рисунок 3. Спектральная чувствительность фоторецепторов дневного и ночного зрения.
Распределение типов колбочек по сетчатке неравномерно: «синие» колбочки находятся ближе к периферии, в то время как «красные» и «зеленые» распределены случайным образом. В результате суммы импульсов от трех видов колбочек человек «видит» определённый цвет. При этом ощущение одного и того же цвета может быть вызвано светом с различным спектральным составом (такое явление называется метамерией). Скажем, и солнечный дневной свет, и свет от люминесцентной или светодиодной лампы мы посчитаем одинаковым - белым. Хотя на самом деле спектр излучения здесь совершенно разный, у солнца - сплошной, а у газоразрядной лампы - линейчатый.
В чём же особенность восприятия именно синего света?
1.В первую очередь, из всего видимого спектра именно синий свет несёт наибольшую долю ответственности за фотохимические повреждения сетчатки глаза. Исследования, проводимые на животных и на клеточных культурах, показали, что облучение синим светом приводит к разрушению пигментного слоя и фоторецепторов сетчатки. Синий свет вызывает фотохимическую реакцию, продуцирующую свободные радикалы, которые оказывают повреждающее воздействие на фоторецепторы - колбочки и палочки. Образующиеся вследствие фотохимической реакции продукты метаболизма не могут быть нормально утилизированы эпителием сетчатки, они накапливаются и вызывают ее дегенерацию. С уменьшением длины волны излучения степень повреждений возрастает. Было доказано, что изменение тканей после длительного воздействия яркого синего света аналогично такому, какое связывают с симптомами возрастной дегенерации макулы. Стоит отметить, что с возрастом хрусталик человеческого глаза желтеет и меньше пропускает синий свет.
Таким образом, в группе риска, подверженной наиболее сильному повреждающему действию, оказываются:
дети и подростки (глаза десятилетнего ребёнка поглощают в 10 раз больше синего света, чем глаза 95-летнего старика);
люди с интраокулярными линзами (искусственным хрусталиком);
люди с высокой светочувствительностью, проводящие много времени в условиях яркого освещения с большим количеством синей составляющей в спектре (синий свет также излучают и мониторы компьютеров, экраны смартфонов и электронные дисплеи различных приборов).
2. Помимо риска повреждения сетчатки существует и ещё одна особенность синего света: в 1991 году были открыты особые светочувствительные ганглионарные (или «ганглиозные») клетки типа ipRGC (intrinsically photosensitive retinal ganglion cells). Эти клетки реагируют именно на коротковолновую, синюю часть видимого спектра с длиной волны от 450 до 480 нм. Таким образом, в сетчатке глаза существует третий тип фоторецептора, но импульсы от ганглионарных клеток не участвуют в восприятии цветовой картинки. Они выполняют другие очень важные задачи: отвечают за своевременное изменение размера зрачка (сужение/расширение) и управляют циркадными ритмами человека. Циркадные ритмы – это наши «внутренние часы», колебания интенсивности различных биологических процессов в организме, связанные со сменой дня и ночи.
Рисунок 4. Клетки сетчатки.
Главную роль в регуляции суточных ритмов играет гормон мелатонин. Он вырабатывается эпифизом только в темноте, поэтому его также называют «гормоном сна». А синий свет (цвет неба ясным днём) вызывает реакцию ганглионарных клеток, заставляя их блокировать выработку мелатонина, в результате человек чувствует себя бодрым и не хочет спать. Многочисленные исследования показали, что люди, подвергаемые облучению синим светом, показывают большую способность к концентрации внимания и быстрее принимают сложные решения, давая большее число правильных ответов в единицу времени. Доказано, что бодрящий эффект синего света превосходит даже действие кофе - известного способа привести себя в рабочее состояние рано утром. Известно об эффективности светотерапии в лечении таких заболеваний, как: сезонное аффективное расстройство («зимняя депрессия»), гериартрические расстройства сна, нарушение ритма сон-пробуждение у страдающих болезнью Альцгеймера и синдромом дефицита внимания и гиперактивностью.
Контроль секреции мелатонина - ключевой фактор в регуляции здоровья и циркадных ритмов человека. В ряде работпоказано, что люди, подвергающиеся воздействию светаночью (в особенностисинего света), имеют низкий уровень мелатонина иповышенную частоту развития различных заболеваний и расстройств, включаянарушения сна, психическиеболезни, неврологические болезни (болезнь Альцгеймера), сердечнососудистые заболевания, мигрень, ожирение, диабет, а также некоторые виды онкологических заболеваний, включая рак груди и простаты.
Отметим, что светодиодное освещение подавляет выработку мелатонина в пять раз эффективнее, чем освещение светильниками с натриевыми лампами при том же выходном световом потоке.
В спектре каких современных источников света присутствует синий свет?
В первую очередь, конечно же, синий свет присутствует в солнечном излучении. Утром и днём – в наибольшем количестве, вечером – в минимальном. Созерцание заходящего солнца совсем не вредно для глаз, а вот взглянув вверх в дневное время можно получить повреждение сетчатки. Но, как было упомянуто выше, для правильной работы организма человеку необходимо получать свою «порцию» уличного света, и для этого каждый день хотя бы 30 минут проводить вне помещения. Некоторые производители ламп даже специально добавляют синюю составляющую в свои источники света, позиционируя их как оптимальный аналог дневному солнечному свету (full-spectrumlamps).
Рисунок 5. Примерные спектры излучения солнца, лампы накаливания, люминесцентной лампы.
Рисунок 6. Примерные спектры излучения натриевой лампы низкого давления, натриевой лампы высокого давления, металлогалогенной лампы.
Рисунок 7. Примерные спектры излучения галогенной лампы накаливания, холодно-белого светодиода и тёпло-белого светодиода.
Лампы накаливания и галогенные лампы содержат очень мало синего в спектре, это можно заметить и визуально - их свет тёплый, желтоватого оттенка. Люминесцентные лампы обладают линейчатым спектром, в котором присутствует узкий пик в синем диапазоне. В излучении натриевых ламп высокого давления синяя составляющая практически полностью отсутствует, есть только пик в голубой области, ближе к зелёному. Белые светодиоды, в настоящее время производимые чаще всего по технологии «синий излучающий кристалл + люминофор», разумеется, имеют один из максимумов излучения в синей зоне – это излучение собственно кристалла. Его величина относительно второго, люминофорного пика тем больше, чем холоднее цветовая температура.
Каков опыт использования в уличном освещении белых светодиодов с высоким содержанием синего света в спектре?
Холодно-белые светодиоды (с Тцв от 4000 до 6500 К) более популярны в уличном освещении чем тёпло-белые, так как имеют больший световой поток при той же потребляемой мощности, а значит более эффективны и быстрее окупаются. Когда светодиодные светильники стали выпускаться в промышленных масштабах и цены на них снизились, стало экономически выгодно повсеместно их внедрять: во многих городах Европы, в США и в России были утверждены программы по замене светильников с ртутными и натриевыми лампами на современные светодиоды. В частности, в США установлено уже более 5.7 миллионов уличных светодиодных светильников и прожекторов, и их количество продолжает расти.
Однако, с открытием особенностей синего света помимо эффективного энергосбережения обнаружились и другие стороны холодно-белого светодиодного освещения. К примеру, в 2014 году в городе Дэвис, Северная Калифорния был принят план по замене 2600 шт. уличных 90 Вт натриевых светильников светодиодными. Предварительно были испытаны две модели светильника: со световым потоком 2115 лм (Тцв=4000 К) и с потоком 2326 лм (Тцв=5700 К). По результатам испытаний было решено выбрать вариант с Тцв 4000 К. Через пять месяцев после установки приборов в городской совет начали поступать отзывы местных жителей. В большинстве своём, они были негативными: люди сообщали что «свет слишком яркий», «слишком резкий» и «слишком блёский». Уже установленные светильники пришлось заменить на аналогичные, но с более тёплой цветовой температурой 2700 К.
Рисунок 8. Светодиодное освещение на улицах Бостона. (Фото: Боб О`Коннор).
Аналогичные проблемы возникли и у жителей Нью-Йорка, Сиэтла, Филадельфии, Хьюстона. Свет белых светодиодов визуально совсем не похож на свет уже ставших привычными натриевых ламп. Раздражающей «блёскости» холодно-белых светодиодовесть научное объяснение: дело в том, что глаз человека фокусирует лучи с различной длинойволны в различных фокальных плоскостях - на сетчатке, либо перед ней, либо за ней.
Рисунок 9. Различия в фокусировке света разных цветов.
Синий свет, как самый коротковолновый, фокусируется перед сетчаткой, а на самой сетчатке вместо точки (исходного объекта) получается пятно (размытое, нерезкое изображение). Большая степень размытости изображения означает снижение контрастности и четкости, снижение остроты зрения. А вот если убрать синий свет, а оставить только жёлто-зелёную и красную часть излучения, то картинка для глаза станет намного более чёткой, и разглядывать отдельные объекты будет легче. Например, снайперы и спортсмены для того, чтобы чётко видеть окружающие объекты, а значит быстрее и лучше ориентироваться в обстановке,используют очки с покрытиями, отфильтровывающими синий свет.
Рисунок 10. Работа фильтра, повышающего контрастность. Слева – через очки с фильтрующим покрытием, справа – без очков.
Ещё один аспект проблемы касается не людей, но представителей фауны: рассеянный в ночном небе синий свет создаёт избыточную яркость, что влияет на некоторые виды ночных животных и насекомых. В нескольких штатах США, в частности во Флориде пришлось законодательно утвердить перечень типов источников света, допустимых к использованию на прибрежных территориях. Морские черепахи, дезориентированные городским освещением, вместо того, чтобы ползти к морю (синий отражённый свет которого и должен их привлекать), направляются в сторону автомобильных дорог. Поэтому на побережьях рекомендовано использовать натриевые лампы либо янтарные светодиоды.
Что предпринимается в мире сейчас для решения проблемы синего света?
Обобщив накопленный опыт применения светодиодных источников света, в июне 2016 года Американская Медицинская Ассоциация (АМА) выпустила Руководство по повышению безопасности уличного освещения. Рекомендации, приведённые в нём, призваны помочь в выборе наиболее безопасных для здоровья людей (и окружающей среды) световых приборов. АМА полагает, что излучение светодиодов с большим содержанием синего света создаёт для водителей условия повышенной блёскости, что дискомфортно для глаз, снижает остроту зрения и может привести к аварийным ситуациям. А в случае использования в освещении дворов и придомовых территорий такие источники света могут быть причиной проблем со сном ночью, избыточной сонливости днём, как следствие - сниженной активности и даже ожирения.
Чтобы минимизировать негативные эффекты, АМА рекомендует:
использовать для освещения населённых пунктов светодиодные светильники с наименее возможным содержанием синего света (с Тцв не выше 3000К);
диммировать источники света в часы сниженной загрузки улиц;
использовать ограничители и защитные решётки, чтобы уменьшить количество искусственного света, попадающего в окружающую среду.
Приняв к сведению этот документ, в дополнение к просьбам горожан (150 обращений за прошедший год), Городской Совет Нью-Йорка постановил использовать светодиодные светильники более «тёплого» цвета, а также в отдельных районах уменьшить мощность световых точек.
Рисунок 11. Светодиодные светильники в Куинсе. (Фото:Сэм Ходжсон)
В Сан-Франциско также сделали выбор в пользу светодиодов с низкой цветовой температурой: в 2017 году 18500 уличных светильников с натриевыми лампами будет заменено на светодиодные модели с тёпло-белой цветовой температурой. На городском сайте можно увидеть подробную карту планируемой модернизации.
Рисунок 12. Онлайн-карта Сан-Франциско. Жёлтая точка – планируется к замене на светодиодный светильник, зелёная – уже заменён.
Производители световых приборов и компонентов не оставляют без отклика проблему синего света. Например, один из крупнейших производителей светодиодов компания Cree запустила в производство тёпло-белые светодиоды (Тцв=3000К) с таким же световым потоком, как и у холодно-белых светодиодов (Тцв=4000К). Технология состоит в добавлении к стандартному люминофорному холодно-белому светодиоду красного светодиода с высокой световой отдачей. Таким образом, в одном источнике света сочетаются комфортная для человека цветовая температура (как у натриевых ламп) с высокой световой отдачей и большим сроком службы. При этом количество синего света снижено с 30% (светодиоды 4000К) до 20% (3000К).
В ответ на пресс-релиз АМА, Департамент Энергетики США выпустил ответное послание , в котором напомнил, что проблема синего света касается не только светодиодов, но и других источников света. И не только их. Помимо воздействия от осветительных приборов человек испытывает влияние синего света и от многочисленной электроники. Экран монитора, телевизор, дисплей смартфона, электронная книга с подсветкой, панель управления автомагнитолой, индикаторные светодиоды бытовой техники - всё это синий свет. А что касается светодиодов, то эта технология благодаря своей гибкости и многовариантности как никакая другая позволяет добиться наилучших результатов в городском освещении, минимизировав негативные стороны. Светодиоды отлично диммируются, их световой поток регулируется от 0 до 100%. Может быть получено практически любое светораспределение, благодаря широкому разнообразию линз и отражателей. Комбинирование светоизлучающих кристаллов разных цветов с различными же люминофорами позволяет достигнуть нужного спектрального состава.
Несмотря на отдельные негативные моменты, люди в большинстве довольны светодиодным освещением и поддерживают модернизацию в этой области, ведь белые светодиоды продолжают оставаться самым энергоэффективным источником света и на сегодняшний день уже помогли сохранить немалые деньги. Проведя замену 150 тыс. городских светильников на светодиодные, Лос-Анджелес экономит в год 8 млн. долларов. Аналогичные меры в Нью-Йорке по замене 250 тыс. светильников сохранили городскому бюджету 6 млн. долларов по расходу электроэнергии и ещё 8 млн. долларов с обслуживания световых точек.
Рисунок 13. Замена натриевых ламп светодиодами. Лос-Анджелес, Хувер-стрит.
А что происходит в России?
На данный момент в Москве самая крупная система наружного освещения в мире. Это более 570 тысяч приборов, около 370 тысяч опор наружного освещения. Количество световых точек продолжает расти: только в 2012-2013 гг. в столице осветили порядка 14 тыс. дворов. Столичное правительство выделило в 2012–2016 гг. более 64 млрд руб. (в том числе более 15 млрд руб. – в 2016 г.) на подпрограмму «Развитие единой светоцветовой среды» городской коммунальной программы.
Летом 2016 года на Московском урбанистическом форуме руководитель Департамента топливно-энергетического хозяйства города Москвы Павел Ливинский рассказал о недавно принятом новом стандарте благоустройства.
Рисунок 14. Дискуссия «Функции света. Как освещение может преобразить жизнь города?» в рамках Московского урбанистического форума.
Стандарт будет применяться на улицах, во дворах и общественных пространствах Москвы. Он увязывает разнообразные варианты городских осветительных установок в единую концепцию, а так же в нём прописаны технические характеристики световых приборов, обеспечивающие максимальные энергоэффективность и качество освещения. В этом документе среди основных рекомендаций по источникам света указаны:
использование светодиодных и металлогалогенных ламп;
цветовая температура освещения – 2700-2800 градусов по Кельвину (К);
индекс цветопередачи Ra 80 и более. На пешеходных улицах и в зонах уличного фронта и общественного обслуживания индекс цветопередачи R9 (насыщенный красный) должен составлять >70;
класс бликования световых приборов G4 и выше.
Ливинский подчеркнул, что тёпло-белая цветовая гамма выбрана для городского освещения именно из соображений безопасности для зрения.
Заключение.
Синий свет присутствует в излучении многих источников света: солнце, люминесцентные лампы, ртутные лампы, металлогалогенные лампы, светодиоды. Чем выше цветовая температура - тем больше синего в спектре.
Результаты многочисленных исследований о вреде синего света на данный момент можно свести к следующему:
1. Неправильное использование источников света, имеющих в спектре синюю составляющую, людьми из групп риска по зрению теоретически может привести к ухудшению состояния сетчатки: нельзя смотреть прямо на источник света в течение длительного времени, стоит позаботиться о том, чтобы свет «не бил в глаза».
2. Вред для глаз здорового человека от регулярного пребывания в местах с искусственным освещением в нормальных условиях маловероятен.
3. Независимо от вида источников света, регулярное пребывание ночью на территории с искусственным освещением в течение длительного времени (например, работа в ночную смену либо вождение автотранспорта в тёмное время суток) может быть связано с нарушениями сна, пищеварения и психологическими проблемами.
Чтобы свести к минимуму влияние особенностей синего света, при проектировании установок наружного освещения следует: выбирать источники света тёпло-белого оттенка (с цветовой температурой от 2700 до 3000 К); выбирать светильники с наименьшей блёскостью; располагать их таким образом, чтобы максимальный процент светового потока попадал на освещаемую поверхность, а не в окружающее пространство.
При соблюдении этих условий будет обеспечен необходимый уровень освещённости с максимальным комфортом для зрения человека.
Технический консультант ООО «БЛ Трейд», Елена Ошуркова
Список литературы:
1. Artificial Lighting and the Blue Light Hazard, by Dan Roberts, Founding Director Macular Degeneration Support. Originally published on MDSupport, updated October 3, 2011.
2. Восприятие света как стимула незрительных реакций человека, Г.К. Брейнард, И. Провенсио, Светотехника№1, 2008.
3. Опасность синего света. HoyaVisionCare, Нидерланды. Вестник оптометрии №4, 2016.
4. Оценка влияния синего света на сон и бодрствование пожилых людей, Д. Скен, Университет Суррея, Великобритания, Светотехника №4, 2009.
5. Светотехника завтра: что самое «жгучее»? В. Ван Боммель, Нидерланды, Светотехника №3, 2010.
6. Влияние новых светотехнических приборов на здоровье и безопасность людей, Д.Х. Слайни, Светотехника№3, 2010.
7. Потенциальная опасность освещения светодиодами для глаз детей и подростков, П.П. Зак, М.А. Островский, Светотехника №3, 2012.
8. Спектры излучения светодиодов и спектр для подавления секреции мелатонина, Бижак Г., Кобав М.Б., Светотехника№3, 2012.
9. Retinal damage induced by commercial Light Emitting Diodes (LED), ImeneJaadane, Pierre Boulenguez, et al.
10. Davis, CA LED street retrofit, volt.org
11. LED Streetlights Are Giving Neighborhoods the Blues, Jeff Hecht,22 sent. 2016, spectrum.ieee.org
12. New York’s LED Streetlights: A Crime Deterrent to Some, a Nuisance to Others, Matt A.V. Chaban, July 11, 2016, nytimes.com
13. Doctors issue warning about LED streetlights, Richard G. Stevens, June 21, 2016 edition.cnn.com
23. Архитектурная подсветка помогает продавать недвижимость в Москве, Марина Дыкина, 19 сентября 2016,
Светодиоды стали очень популярным источником света в последнее десятилетие. Они пришла на замену компактным люминесцентным лампам (КЛЛ) или, как их называют в народе — энергосберегайкам. Тогда и началась эра светодиодного освещение для человека.
Энергосберегающие лампы представляли относительную опасность, из-за содержащихся в их колбе паров ртути. В случае её разрушения, есть риск получить серьезный вред для вашего здоровья, вплоть до летального исхода. Мы же разберем – вредны ли светодиодные лампы для человека?
Источники вреда для здоровья
Чтоб доказать или опровергнуть вред светодиодных ламп для здоровья, определим источники ущерба для организма. Условно разделим их на 2 группы: характеристики прибора и неправильная эксплуатация.
Характеристики осветительного прибора, которые наносят вред организму:
- Спектральные характеристики источника света;
- излучения в инфракрасном спектре;
- пульсации светового потока.
Вторая группа, это вред здоровью не от самого источника света, а от неправильного его использования. Давайте рассмотрим каждый фактор освещения, который влияет на ваше здоровье и определимся, вреден ли светодиодный свет для глаз.
Чем отличаются источники света
За эталон нужно принять солнечный свет, поскольку он содержит наиболее полный спектр светового излучения. Из всех искусственных осветительных приборов, наиболее приближена к солнцу лампочка накаливания. Сравните спектральные характеристики разных источников.
На графиках изображены различные спектры осветительных приборов. Лампа накаливания имеет гладкий спектр, возрастающий к области красных цветов. Спектр люминесцентных источников света довольно рваный, плюс низкий индекс цветопередачи (около 70).
Работа в помещениях с таким освещением вызывает повышенную усталость и головные боли, а также искаженное восприятие цвета.
Спектр светодиодных ламп более полный и ровный. Имеет повышенную интенсивность в области длин волн 450нм, для холодного свечения, и в области 600нм, для «тёплых» ламп соответственно. LED источники обеспечивают нормальную цветопередачу с индексом CRI более 80. Светодиодные лампы имеют крайне низкую интенсивность ультрафиолетового излучения .
Если сравнить спектр диодных и популярных люминесцентных ламп, становится понятно почему последние используются все реже. Спектр КЛЛ совершенно далеки от эталона, а их индекс цветопередачи оставляет желать лучшего.
На основании этого можно сделать вывод, что по характеристикам спектра светодиодные лампы безвредны для здоровья.
Почему лампы мерцают?
Следующий фактор, который влияет на самочувствие – это коэффициент пульсаций светового потока. Чтобы понять, что это такое и от чего он зависит нужно рассмотреть форму напряжения в электросети.
Качество света и его пульсация зависят от источника питания, от которого они работают. Источники света, которые работают от постоянного напряжения, например светодиодные лампы на 12 вольт, не мерцают. Давайте рассмотрим мерцание и вред светодиодных ламп для глаз, причины их возникновения и способы устранения.
Из розетки мы получаем переменное напряжение с действующим значением 220В и 310В амплитудным, что вы можете видеть на верхнем графике (а).
Поскольку светодиоды питаются постоянным током, а не переменным – нужно его выпрямить. В корпусе светодиодной лампы размещена электронная схема с одно- или двухполупериодным выпрямителем, после которого напряжение становится однополярным. Оно постоянное по знаку, но не по величине, т.е. пульсирующим от 0 до 310 вольт, график посередине (б).
Такие лампы пульсируют с частотой 100 герц или 100 раз в секунду, в такт с пульсациями напряжения. Вред для глаз светодиодных ламп зависит от их качества, об этом далее.
Пульсируют ли светодиоды?
В светодиодных лампах используются драйвера со стабилизацией тока по величине (дорого), или сглаживающие фильтры (дешево). Напряжение становится постоянным и стабилизированным, если использованы емкостные фильтры.
Если производитель не сэкономил на драйвере – стабильным становится значение тока. Это лучший вариант как для уменьшения пульсации, так и для срока службы LED.
На фото ниже показано как выглядят пульсации взглядом камеры. Вы можете не замечать пульсации, поскольку органы зрения стремятся адаптировать картинку для восприятия. Мозг же эти пульсации прекрасно усваивает, что и вызывает усталость и другие побочные явления.
Влияние светодиодных ламп на зрение человека может быть негативным, если они выдают пульсирующий световой поток. Санитарные нормы ограничивают глубину пульсаций для офисных помещений на значении 20%, а для мест где ведется работа вызывающая зрительное напряжение и вовсе 15%.
Лампы с большими пульсациями не стоит устанавливать дома, они годятся разве что для освещения коридора, кладовой, подъездов и хозяйственных помещений. Любые помещения, где вы не выполняете никакой зрительной работы и не находитесь долго.
Вред от светодиодных ламп низкого ценового сегмента вызван в первую очередь пульсациями. Не экономьте на освещении, LED с нормальным драйвером стоит всего на 50-100 рублей дороже, чем самые дешевые китайские аналоги.
Другие источники света и их пульсации
Лампы накаливания не мерцают потому, что работают от переменного тока и нить накала не успевает остыть когда величина напряжения пересекает нулевую отметку. Люминесцентные трубчатые лампы мерцают, если подключены по старой «дроссельной» схем. Отличить её можно по характерному гулу дросселя во время работы. На фото ниже изображены пульсации растрового светильника, как их видит камера телефона.
Современнее КЛЛ и ЛЛ не гудят и не мерцают только потому, что в их схеме используется импульсный блок питания высокой частоты. Такой источник питания называется ЭПРА (электронная пускорегулирующая аппаратура или устройство).
Вред инфракрасного спектра
Чтоб определить вредны ли светодиодные лампы для зрения, рассмотрим третий фактор вреда – инфракрасное излучение. Стоит отметить, что:
- Во-первых, вредность ИК спектра сомнительна и не имеет основательной аргументации;
- во-вторых, в спектре светодиодов инфракрасное излучение либо отсутствует, либо крайне мало. Убедиться можно на графиках, приведенных в начале статьи.
Вредны ли галогеновые лампы для здоровья? В источниках света, богатых инфракрасным спектром (галогенки), ответственные производители (Philips, Osram и пр.) применяют ИК-светофильтры, поэтому их вред для здоровья сведен к минимуму.
Вред синего спектра
Научно доказано, что излучение в спектре синего цвета уменьшает выработку гормона сна – мелатонина и вредит сетчатке, вызывая в ней необратимые изменения.
Кроме падения уровня мелатонина, излучение синего цвета вызывает целый ряд побочных эффектов: усталость, повышенное зрительное напряжение, заболевание глаз. Этот цвет воспринимается ярче, что часто используется в маркетинге, для привлечения нашего внимания. Большинство индикаторов на колонках, ТВ, мониторах и пр. технике выполнены в синем цвете.
Подробно об этом и насколько безопасны светодиодные лампы для глаз, пишут в сообществе .
Белые светодиоды – это синие светодиоды, покрытые специальным люминофором, который преобразует излучение в белый цвет.
Синий цвет — самый отрицательный фактор влияния светодиодных ламп на зрение. Взгляните на графики, а именно на спектр излучения светодиодов, представленный выше. Даже на Led лампе тёплого света есть пик яркости в синем спектре, а у холодной он очень высокий.
Практическая сторона проблемы
Значит вред светодиодных ламп для человека – это не миф? Не совсем так. Дело в том, что исследования проводились в условиях, когда исследуемые образцы засвечивались мощными синими светодиодами и весь их спектр был во «вредном» диапазоне.
Хоть в холодных светодиодах доля синего света и присутствует, но в солнечном свете она ничуть не меньше.
Современные люди любого возраста проводят очень много времени перед экраном компьютеров, смартфонов и планшетов. Несравнимо больший вред наносит зрению непрерывная фокусировка на расстоянии 0,3-1 метр от экрана.
Вредность синего спектра светодиодных ламп, по сравнению с вредом от экранов устройств, незначительна. Для освещения комнаты, рабочего кабинета и других помещений потоком яркого света, с низким энергопотреблением, LED подходит идеально.
Если же вы переживаете, для снижения вреда синего излучения разработаны различные варианты линз и очков для работы за компьютером. Их светофильтры отражают свет в синем диапазоне и делают цвета более тёплыми.
Нужно помнить : не светодиоды вредны для здоровья человека, а неправильный режим работы с гаджетами и плохая освещенность.
Светодиоды — польза или вред?
Понять вредны светодиодные лампы или нет, можно занимаясь организацией правильного освещения согласно . В нем регламентируется количество света, для проведения работ разной точности и размера деталей, с которыми вы оперируете во время работы.
Светодиодные источники света позволяют добиться нужной яркости на рабочем месте, с минимальными счетами за электричество. Вы сохраните зрение, вам будет легче работать, когда в комнате светло и не нужно разглядывать мелкие детали в тусклом свете. В таком случае вредность светодиодных ламп для глаз минимальна.
Высокое энергопотребление старых ламп накаливания не выгодно как в государственных масштабах (большая нагрузка на ЛЭП), так и в индивидуальном (большое потребление и высокая цена электроэнергии).
Сегодня споры о том вредны ли светодиодные лампы для зрения, остаются открытыми и нельзя дать однозначный ответ. Они относительно недавно, менее 10 лет, заполнили рынок осветительных приборов и многие относятся к ним скептически.
Влияние светодиодных ламп на здоровье человека при правильном соблюдении режима дня, сна и работы будет нулевым. Если же человек подвержен стрессам, чрезмерным нагрузкам и несерьезно относится к качеству сна — ни один источник света не сохранит его здоровье.
Польза LED в быту
Кроме бытовых применений вы можете сэкономить на искусственном освещении теплицы. Спектр позволяет вашему урожаю расти быстрее и лучше. Для этого часто применяют лампы ДНАТ, свет которых содержит различные длины волн.
Счет мощностей таких источников света ведется на сотни ватт, тогда как светодиодные фитолампы имеют мощность в десятки раз меньше и содержат только необходимые длины волн, для лучшего роста растений.
Хоть и цены с 2011 по 2017 год снизились примерно в 10 раз, все равно цена одной светодиодной лампы эквивалентом 100 Вт накаливания остаётся на уровне 10 ламп накаливания, что останавливает многих потребителей перед покупкой.
Для экологии отказ от газоразрядных светильников – безусловный плюс, об этом мы писали в статье об . Но какую опасность несут светодиодные лампы для здоровья до конца еще не известно. Ясно только то, что паров ртути можно уже не боятся.
Применение новых источников света широким кругом людей, позволяет разработчикам получать финансы для новых более совершенных проектов. А технологический прогресс всегда идёт вперед. Поэтому нужно ждать статистики, тогда станет известно насколько сильный вред от светодиодных ламп для здоровья, а на это нужно время.
Массовое появление светодиодных ламп на прилавках хозяйственных магазинов, визуально напоминающих лампу накаливания (цоколь Е14, Е27), привело к появлению дополнительных вопросов среди населения о целесообразности их применения. Рекламодатели заявляют о небывалых энергетических показателях, рабочем ресурсе в несколько десятков лет и мощнейшем световом потоке инновационных источников света. Исследовательские центры, в свою очередь, выдвигают теории и преподносят факты, свидетельствующие о вреде светодиодных ламп. Как далеко шагнули осветительные технологии, и что скрывает обратная сторона медали под названием «светодиодное освещение»?
Что правда, а что вымысел?
Несколько лет использования светодиодных ламп позволило учёным сделать первые выводы об их истинной эффективности и безопасности. Оказалось, что такие яркие источники света, как светодиодные лампы также имеют свои «тёмные стороны». Негатива добавили китайские коллеги, которые, в очередной раз, наводнили рынок некачественной продукцией. Какому освещению отдать предпочтение, чтобы в погоне за энергоэффективностью не ухудшить зрение? В поисках компромиссного решения придётся ближе познакомиться со светодиодными лампами.
В конструкции имеются вредные вещества
Чтобы убедиться в экологичности светодиодной лампы, достаточно вспомнить из каких деталей она состоит. Её корпус выполнен из пластика и стального цоколя. В мощных образцах по окружности расположен радиатор из алюминиевого сплава. Под колбой закреплена печатная плата со светоизлучающими диодами и радиокомпоненты драйвера. В отличие от энергосберегающих люминесцентных ламп колбу со светодиодами не герметизируют и не заполняют газом. По наличию вредных веществ, светодиодные лампы можно занести в одну категорию с большинством электронных устройств без аккумуляторов. Безопасная эксплуатация – существенный плюс инновационных источников света.
Белый светодиодный свет вредит зрению
Отправляясь за покупкой LED-ламп, нужно обращать внимание на . Чем она выше, тем больше интенсивность излучения в синем и голубом спектре. Сетчатка глаза наиболее чувствительна к синему свету, который в течение длительного повторяющегося воздействия приводит к её деградации. Особенно вреден холодный белый свет для детских глаз, структура которых находится в стадии развития.
Чтобы снизить раздражение органов зрения в светильники с двумя и более патронами рекомендуется включать лампы накаливания малой мощности (40–60 Вт), а также использовать светодиодные лампы, излучающие тёплый белый свет. Применение подобных светильников без высокого не наносит вреда и одобрено министерством здравоохранения РФ. Цветовая температура (Тс) указывается на упаковке и должна быть в пределах 2700–3200 К Российские производители Оптоган и SvetaLed рекомендуют приобретать осветительные приборы теплых тонов, т. к. их спектр излучения наиболее похож на солнечный свет.
Сильно мерцают
Вред пульсаций от любого искусственного источника света давно доказан. Мерцания частотой от 8 до 300 Гц отрицательно влияют на нервную систему. Как видимые, так и невидимые пульсации проникают через органы зрения в головной мозг и способствуют ухудшению здоровья. Светодиодные лампы не стали исключением. Однако, не всё так плохо. Если выходное напряжение драйвера дополнительно проходит качественную фильтрацию, избавляясь от переменной составляющей, то величина пульсаций не превысит 1%.
Коэффициент пульсаций (Кп) ламп, в которые встроен импульсный блок питания, не превышает 10%, что удовлетворяет санитарным нормам, действующим на территории РФ. Цена прибора освещения с высококачественным драйвером не может быть низкой, а её производитель должен быть известным брендом.
Подавляют секрецию мелатонина
Мелатонин – гормон, отвечающий за периодичность сна и регулирующий суточный ритм. В здоровом организме его концентрация увеличивается с наступлением темноты и вызывает сонливость. Работая в ночное время, человек подвержен воздействию различных вредных факторов, в том числе и освещения. В результате неоднократных исследований доказано негативное воздействие светодиодного света в ночное время на зрение человека.
Поэтому с наступлением темноты следует избегать яркого светодиодного излучения, особенно в спальных комнатах. Отсутствие сна после длительного просмотра телевизора (монитора) со светодиодной подсветкой также объясняется снижением выработки мелатонина. Систематическое воздействие синего спектра в ночное время провоцирует бессонницу. Кроме регуляции сна мелатонин нейтрализует окислительные процессы, а значит, замедляет старение.
Для светодиодных ламп не имеется стандартов
Данное утверждение является частично ошибочным. Дело в том, что светодиодное освещение ещё развивается, а значит, обретает новые плюсы и минусы. Индивидуального стандарта для него не существует, но оно включено в ряд действующих нормативных документов, предусматривающих влияние искусственного освещения на человека. Например, ГОСТ Р МЭК 62471–2013 «Светобиологическая безопасность ламп и ламповых систем». В нём подробно описаны условия и методики измерений параметров ламп, включая светодиодные, приведены формулы для расчёта предельных значений опасного облучения. Согласно МЭК 62471–2013 все лампы непрерывной волны классифицируют по четырём группам опасности для глаз. Определение группы риска для конкретного типа ламп проводят экспериментально на основании замеров опасного УФ и ИК излучения, опасного синего света, а также теплового воздействия на сетчатку глаза.
СП 52.13330.2011 устанавливает нормативные требования ко всем видам освещения. В разделе «Искусственное освещение» светодиодным лампам и модулям уделено должное внимание. Их рабочие параметры не должны выходить за рамки допустимых значений, предусмотренных настоящим сводом правил. Например, п.7.4 указывает на применение в качестве источников искусственного освещения ламп с цветовой температурой 2400–6800 К и максимально допустимым УФ-излучением 0,03 Вт/м2. Кроме этого, нормируется значение коэффициента пульсаций, освещённости и световой отдачи.
Излучают много света в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазоне
Чтобы разобраться с данным утверждением, нужно проанализировать два способа получения белого света на базе светодиодов. Первый способ предполагает размещение в одном корпусе трёх кристаллов – синего, зеленого и красного. Излучаемая ими длина волны не выходит за пределы видимого спектра. Следовательно, такие светодиоды не генерируют световой поток в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазоне.
Чтобы получить белый свет вторым способом на поверхность синего светодиода наносят люминофор, который формирует световой поток с преобладающим желтым спектром. В результате их смешения можно получить разные оттенки белого. Присутствие УФ излучения в данной технологии ничтожно и безопасно для человека. Интенсивность ИК излучения в начале длинноволнового диапазона не превышает 15%, что несоизмеримо мало с аналогичным значением для лампы накаливания. Рассуждения о нанесении люминофора на ультрафиолетовый светодиод вместо синего небезосновательны. Но, пока, получение белого света таким методом является дорогостоящим, имеет низкий КПД и много технологических проблем. Поэтому до промышленных масштабов белые лампы на УФ светодиодах ещё не дошли.
Имеют вредное электромагнитное излучение
Высокочастотный модуль драйвера является самым мощным источником электромагнитного излучения в LED-лампе. Испускаемые драйвером ВЧ импульсы, могут влиять на работу и ухудшать передаваемый сигнал радиоприёмников, WIFI передатчиков, расположенных в непосредственной близости. Но вред от электромагнитного потока светодиодной лампы для человека на несколько порядков меньше вреда от мобильного телефона, СВЧ печи или WIFI роутера. Поэтому влиянием электромагнитного излучения от LED ламп с импульсным драйвером можно пренебречь.
Дешёвые китайские лампочки безвредны для здоровья
Частично ответ на это утверждение уже дан выше. Относительно китайских светодиодных ламп принято считать: дешево – значит некачественно. И к сожалению, это действительно так. Анализируя товар в магазинах, можно отметить, что все LED лампы стоимостью менее 200 рублей за штуку имеют некачественный модуль преобразования напряжения. Внутри таких ламп вместо драйвера ставят бестрансформаторный блок питания (БП) с полярным конденсатором для нейтрализации переменной составляющей. Из-за малой ёмкости с возложенной функцией конденсатор справляется лишь частично. Как следствие – коэффициент пульсаций может достигать до 60%, что может негативно повлиять на зрение и здоровье человека в целом. 
Минимизировать вред от таких светодиодных ламп можно двумя способами. Первый предусматривает замену электролита на аналог ёмкостью около 470 мкФ (если позволит свободное пространство внутри корпуса). Такие лампы можно будет использовать в коридоре, туалете и прочих комнатах с низким зрительным напряжением. Второй – более дорогостоящий и предполагает замену некачественного БП на драйвер с импульсным преобразователем. Но в любом случае для освещения жилых комнат и рабочих мест лучше использовать достойные , а от приобретения дешевой продукции из Китая лучше воздержаться.
Мировая научная общественность уже не первое десятилетие спорит о вреде и пользе воздействия синего света на человеческий организм. Представители одного лагеря заявляют о серьезной угрозе и разрушительном действии синего света, а их оппоненты приводят веские доводы в пользу оздоровительного эффекта от него. В чем причина этих разногласий? Кто прав и, как разобраться, нужен ли людям синий свет для поддержания здоровья? Или природа что-то перепутала, включив его в доступный человеческому восприятию видимый спектр…
Рисунок 1. Электромагнитное излучение в диапазоне длин волн от 380 до 760 нм
Особую актуальность все эти вопросы имеют для людей, страдающих катарактой и задумавшихся об имплантации интраокулярных линз (ИОЛ) . Многие производители предлагают ИОЛ, изготовленные из материалов, не пропускающих электромагнитное излучение в диапазоне длин волн 420–500 нм, характерном для синего света (узнать такие линзы легко, они имеют желтоватый оттенок).
Но один из лидеров рынка искусственных хрусталиков - компания Abbott Medical Optics (АМО) - осознанно плывет против течения, борясь со стереотипами и отстаивая свою принципиальную и обоснованную позицию. АМО создает прозрачные линзы, подобно естественным хрусталикам молодых здоровых глаз полностью пропускающие синий свет в видимом диапазоне.
Отвечая на этот вопрос, чем обусловлен столь серьезный выбор, возможно, нам удастся развеять миф о вреде синего света, прежде принимавшийся большинством в качестве неопровержимого постулата.
Осторожно! Синий свет
Цвета всех видимых объектов, обусловлены различными длинами волн электромагнитного излучения. Попадая в глаза, отражённый от этих от этих объектов свет вызывает реакцию светочувствительных клеток сетчаски, инициирующую формирование нервных импульсов, переправляемых по зрительному нерву в мозг, где и формируется привычная "карптина мира" - изображение, каким мы его видим. Наши глаза воспринимают электромагнитное излучение в диапазоне длин волн от 380 до 760 нм.Так как коротковолновое излучение (в данном случае синий свет) сильнее рассеивается в структурах глаза, оно ухудшает качество зрения и провоцирует возникновение симптомов зрительного утомления. Но основные опасения относительно синего света связаны не с этим, а с его действием на сетчатку. Помимо сильного рассеяния, коротковолновое излучение обладает большой энергией. Оно вызывает фотохимическую реакцию в клетках сетчатки, в ходе которой продуцируются свободные радикалы, оказывающие повреждающее воздействие на фоторецепторы - колбочки и палочки.
Эпителий сетчатки не способен утилизировать продукты метаболизма, образующиеся вследствие данных реакция. Эти продукты накапливаются и вызывают дегенерацию сетчатки . В результате длительных экспериментов, проводимых независимыми группами ученых в разных странах, таких как Швеция, США, Россия, Великобритания, удалось установить, что наиболее опасной является полоса длин волн, расположенная в сине-фиолетовой части спектра примерно от 415 до 455 нм.
Однако нигде не сказано и на практике не подтверждено, что синий свет с длиной волны из данного диапазона может моментально лишить человека здорового зрения. Лишь продолжительное, избыточное его воздействие на глаза может способствовать возникновению негативных эффектов. Наиболее опасным является даже не солнечный, а искусственный свет, исходящий от энергосберегающих ламп и экранов различных электронных устройств. В спектрах такого искусственного света преобладает опасный набор длин волн от 420 до 450 нм.
Рисунок 2. Воздействие коротковолнового излучения на структуру глаза
Не весь спектр синего света вреден для глаз!
Было доказано, что определенная часть диапазона синего света отвечает за правильное функционирование биоритмов, иначе говоря, за регуляцию «внутренних часов». Несколько лет назад в моде была теория замены утреннего кофе пребыванием в помещении с синими лампами . Действительно, результаты многих экспериментов демонстрируют, что синий свет помогает людям проснуться, заряжает энергией, улучшает внимание и активизирует мыслительный процесс, влияя на психомоторные функции. Такой эффект связан с воздействием синего света с длиной волны порядка (450–480 нм) на выработку жизненно важного гормона мелатонина, отвечающего за регуляцию суточного ритма, а также за изменение биохимического состава крови, улучшение работы сердца и легких, стимуляцию иммунной и эндокринной системы, влияющего на процессы адаптации при смене часовых поясов и даже на замедление процессов старения,.
Также стоит отметить незаменимую роль синего света в обеспечении высокой цветовой контрастной чувствительности и в поддержании высокой остроты зрения в сумеречное время, а также в условиях плохой освещенности.
Доказано самой природой!
Еще одним подтверждением пользы синего света является факт, связанный с возрастными изменениями естественного хрусталика. С годами хрусталик становиться более плотным и приобретает желтоватый оттенок. В результате этого происходит изменение светопропускания глаз - в них происходит заметная фильтрация синей области спектра. Корреляция между данными изменениями и нарушением циркадных ритмов у пожилых людей была замечена давно. Установлено, что у таких людей гораздо чаще возникают проблемы со сном: они без видимых причин просыпаются среди ночи, не могут надолго погружаться в глубокий сон, при этом в дневное время испытывают сонливость и дремлют. Это происходит за счет снижения восприимчивости их глаз к синему свету, а значит и к уменьшению выработки мелатонина в дозах, необходимых для регуляции здорового суточного ритма.
Фильтрация должна быть разумной!
Современные технические возможности и постоянно расширяющие научные сведения позволяют создавать специальные очковые покрытия, уменьшающие пропускание вредной части спектра видимого излучения. Такие решения доступны всем, кто следит за сохранением здоровья глаз. Что же касается людей с установленными интраокулярными линзами, для них действуют те же правила предосторожности. Чрезмерное пребывание на солнце или под влиянием искусственных источников света, содержащих коротковолновую синюю составляющую, может наносить вред их организму. Но это не означает, что их ИОЛ должны полностью блокировать попадание в глаза синего света. Люди с искусственными хрусталиками, так же, как и все остальные могут и должны пользоваться внешними средствами оптической защиты.
Но начисто лишать их возможности воспринимать видимый (и в том числе полезный!) синий свет, значит, подвергать их здоровье серьезной опасности. Проще говоря, человек всегда может надеть солнцезащитные очки, но вынуть из глаза интраокулярную линзу при всем желании сам не сможет.
Рисунок 3. Люди с ИОЛ должны пользоваться внешними средствами оптической защиты
Все вышесказанное относится к ответу на вопрос о выборе ИОЛ, о пользе тех из них, свойства которые максимально приближены к свойствам естественных хрусталиков, а еще о том, как важно не забывайте следить за своим здоровьем каждый день!
Куда смотрят разрушители мифов?!
В завершении хочется добавить еще несколько слов уже не о медицинской, а о маркетинговой составляющей спора о синем свете. Практика имплантации интраокулярных линз берет свое начало с середины прошлого века. По мере развития технологий, расширения научных знаний и совершенствования материалов, ИОЛ становились все более эффективными и безопасными.
Однако изначально существовал целый ряд трудностей, которые только предстояло преодолеть. Одной из них являлась разработка стабильного прозрачного биосовместимого полимера, пригодного для производства искусственных хрусталиков. Как раз для стабилизации к этому полимеру примешивали специальные вещества, имевшие желтоватый цвет. По естественным физическим причинам такие ИОЛ не пропускали синий свет внутрь глаза.
И производителям, которые в большинстве своем параллельно занимались созданием специальных защитных покрытий для очковых линз, необходимо было каким-то образом объяснить «необходимость» такой фильтрации, так как устранить ее они еще не могли. Тогда и возникло учение о вреде синего света для сетчатки, получившее широкую известность и до сих пор пугающее непосвященных страшными мифами, так до конца и не доказанными.
Литература:
- Журнал «Веко», № 4/2014, «Осторожно, синий свет!», О.Щербакова.
- A Comparison of Blue Light and Caffeine Effects on Cognitive Function and Alertness in Humans, C. Martyn Beaven, Johan Ekström PLOS ONE journal, October 7, 2013.
- Руководство для врачей «Фототерапия», В. И. Крандашов, Е. Б. Петухов, М.: Медицина 2001.
- Журнал «Наука и жизнь», № 12/ 2011.
Если интересует вопрос, вредны ли фитолампы для человека, необходимо больше узнать о том, как они работают. Существуют разные виды таких источников света, некоторые из них характеризуются повышенным значением коэффициента пульсации, другие отличаются неподходящим спектром излучения. Учитывая, что фитолампы предназначены для освещения растений внутри помещений, лучше использовать наименее вредные модели. Продолжительное воздействие излучения с неподходящими характеристиками иногда является причиной нарушения работы некоторых функций человеческого организма.
Вредны ли фитолампы?
Существуют разные виды таких источников света:
- люминесцентные;
- ртутные;
- натриевые;
- светодиодные.
Раньше для подсветки растений применялись только лампы накаливания, однако они характеризуются низкой эффективностью, поэтому сегодня их практически не применяют с целью выращивания рассады. Чтобы понять, вреден ли свет, который излучают фитолампы, следует больше узнать о принципе работы каждого из названных вариантов. Например, люминесцентные источники света представляют собой ртутьсодержащие колбы. Пока не будет нарушена герметичность, вещество внутри такой лампочки не причинит вреда.
Отмечают и негативное воздействие на зрение человека. Это обусловлено повышенным коэффициентом пульсации люминесцентных фитоламп (22-70%). Проявляется такое явление регулярным «морганием» источника света. Причина заключается в тонкостях конструкции, в частности, играет важную роль применение электромагнитного балласта. Его электронный аналог функционирует с меньшими погрешностями в работе, но коэффициент пульсации все равно высокий.
Это явление остается незаметным для глаз, однако оно может негативно влиять на человеческий организм. В частности, световые колебания плохо воздействуют на мозг, провоцируют раздражительность, являются причиной повышенной утомляемости, что приводит к ухудшению работоспособности. Кроме того, из-за постоянной пульсации фитолампы глаза устают быстрее, может появиться болезненность. При длительном пребывании в помещении с таким освещением ухудшается концентрация внимания.
Мнение эксперта
Алексей Бартош
Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.
Задать вопрос экспертуОднако это еще не все негативные факторы. Отмечают еще и вред ультрафиолетового излучения люминесцентных источников света. В результате его воздействия появляется раздражение наружных покровов. Люминесцентные фитолампы не рекомендованы к применению людям с искусственным хрусталиком устаревшего образца без защиты от УФ-излучения. Такие источники света противопоказаны и пользователям с повышенной светочувствительностью.
Ртутные фитолампы
По КПД ртутные лампочки уступают светодиодным и люминесцентным аналогам. По коэффициенту пульсации они тоже проигрывают — значение данного параметра составляет 63-74%. Соответственно, по степени негативного влияния на организм человека подобные изделия превосходят другие разновидности фитоламп. Принцип воздействия пульсации такой же, что и в случае с люминесцентными аналогами: свет мигает, но визуально сложно уловить периодическое отключение лампы, оптическая система органов зрения сглаживает этот недостаток.
Отмечают и высокий показатель ультрафиолетовой составляющей в спектре. Такой недостаток присущ всем разновидностям фитолампы на основе ртути. Кроме того, содержание этого вещества в колбах представляет опасность для здоровья, т. к. всегда есть риск нарушения целостности стеклянного изделия.
Натриевые фитолампы
Лампочки данного вида излучают свет в красно-желтом спектре, что делает их менее вредными для здоровья человека. Подключение осуществляется через пускорегулирующий аппарат, что может сказаться на стабильности работы фитолампы. Разрядные источники света, в т. ч. натриевые, люминесцентные и ртутные, создают стробоскопический эффект. Из-за этого часто развиваются различные патологические состояния органов зрения.
Светодиодные лампы
По ряду параметров такой вариант фитолампы является наиболее подходящим. Его главное преимущество — низкий коэффициент пульсации (в пределах 1%). Благодаря этому уменьшается интенсивность негативного влияния на организм человека. Светодиодные фитолампы для растений подходят больше, чем аналоги. Это обусловлено комбинаторностью таких источников света. Чаще применяют фитолампы с синими и красными светодиодами. Однако при желании используют разные комбинации источников света данного вида, что позволяет получить другой оттенок.
Светодиоды характеризуются слабым УФ-излучением, что сводит к минимуму негативное влияние на человека. У такой фитолампы преобладает световая волна, которая ближе к синему цвету. Излучение с таким спектром все же сказывается на состоянии здоровья, в частности, на органах зрения: появляется напряжение в глазах, утомляемость, ухудшается концентрация. Однако светодиодные лампы относят к группам с низким и умеренным риском развития заболеваний. Можно заменить такие источники света фитолентой с малой мощностью и менее интенсивным ультрафиолетовым излучением.
Значит, из всех существующих видов фитоламп светодиодный вариант является наименее опасным для здоровья. Интенсивность ультрафиолетового излучения в данном случае невысокая, уровень пульсации минимальный. Значит, исключаются все главные факторы, способствующие развитию заболеваний. Однако это утверждение касается только фитолампы высокой ценовой категории. Дорогостоящая продукция производится с применением качественных материалов. Замечено, что дешевые фитолампы иногда пульсируют намного интенсивнее люминесцентных аналогов.
Влияние на здоровье
В ходе многочисленных исследований было подтверждено, что пульсирующие источники света оказывают негативное влияние на здоровье человека. Причем фитолампы причиняют вред при длительном и кратковременном воздействии. Последствие этого явления:
- негативное влияние на центральную нервную систему и фоторецепторные элементы сетчатки подрастающего поколения (до 15 лет), т. к. у детей органы и системы продолжают формироваться;
- усталость глаз, снижение концентрации, появляется необходимость в напряжении органов зрения.
Негативные свойства ртутьсодержащей фитолампы разных видов могут усугубить состояние здоровья пациентов с уже имеющимися заболеваниями (мигрень, головокружение), что быстрее проявляется у людей, больных эпилепсией. Если постоянно находиться под воздействием такой лампы, обостряются кожные болезни, что вызвано интенсивным влиянием ультрафиолетового излучения. Реагируют люди на фитолампу по-разному. У некоторых не появляется никаких последствий, другие же ощущают на себе негативное влияние уже через 10-15 минут пребывания под ультрафиолетом.
Вред синего спектра
Излучение такого цвета находится в левой части спектра. За ним следует ультрафиолетовый диапазон. Соседство этих участков делает синий более вредным для человеческого организма. Излучение УФ подразделяется на группы в соответствии с длиной волны:
- ближний (400-300 нм);
- ультрафиолетовый длинноволновый (400-315 нм);
- средний (300-200 нм);
- средневолновый диапазон (315-280 нм);
- дальний (200-122 нм);
- коротковолновый ультрафиолет (280-100 нм);
- экстремальный (121-10 нм).
Вредное воздействие светодиодной лампы на сетчатку глаза Чаще всего человек подвергается воздействию излучения в пределах 200-400 нм. Короткие ультрафиолетовые волны считаются наиболее опасными. Излучение с параметрами до 200 нм не достигает земной поверхности. Волны в пределах 200-315 нм задерживаются озоновым слоем. Излучение с подобными характеристиками обеспечивает летом загар, но негативно влияет на органы зрения, провоцируя развитие такой патологии, как фотокератит. Кроме того, ухудшается состояние роговицы, век.
Синий свет в фитолампах
Это видимое глазу излучение. Данный участок располагается рядом с ультрафиолетовым. Прежде чем отказываться от фитолампы, в спектре излучения которой преобладает синий цвет, необходимо узнать, как влияет свет с таким оттенком на растения. Главная его задача — стимуляция роста насаждений. Однако не рекомендуется обустраивать систему освещения с таким излучением в жилом помещении, например, возле подоконника или на стеллажах. Возможные последствия регулярного воздействия фитолампы, излучающей свет с преобладающими волнами синего цвета:
- повреждение хрусталика, сетчатки, что происходит постепенно, т. к. УФ-излучение оказывает накопительный эффект;
- катаракта;
- дегенерация макулы;
- повреждение роговицы глаза в результате ожога при длительном воздействии фитолампы, которая излучает свет синего спектра;
- ультрафиолет характеризуется ионизирующим действием, в результате образуются радикалы, что постепенно приводит к повреждению молекул белка, ДНК, РНК.
Излучение синего участка спектра при интенсивном и регулярном воздействии является косвенной причиной развития и других заболеваний. Например, есть риск нарушения работы сердечно-сосудистой системы.
Вред инфракрасного спектра
Это излучение остается невидимым человеческому глазу. Оно выделяется в виде тепловой энергии. Длинноволновое излучение характеризуется положительными качествами, его даже применяют с целью повышения иммунитета и лечения различных заболеваний. Однако короткие волны данного участка спектра представляют опасность для глаз. Вероятные последствия воздействия такого излучения: катаракта, нарушение водно-солевого баланса. Волны небольшой длины являются причиной перегрева организма. Если человек долго пребывает под таким излучением, он может получить тепловой удар.
Заключение
При выборе фитолампы необходимо обращать внимание на ее характеристики, устройство, принцип работы. Не следует приобретать источник света лишь для растений, ведь если планируется выращивать рассаду в жилом помещении, то и человек будет подвергаться воздействию фитолампы. К наиболее безопасным относят светодиодные разновидности. Они характеризуются минимальным показателем пульсации, практически не мигают. Такие фитолампы являются комбинаторными, значит, можно объединять светодиоды с разными участками спектра.
Благодаря этому растения будут развиваться и плодоносить более интенсивно. Человеку применение источников света данного вида тоже не причинит вреда. Фитолампы газоразрядного типа (люминесцентные, ртутные, натриевые) характеризуются повышенным коэффициентом пульсации, а значит, при длительной эксплуатации они будут оказывать негативное влияние на организм человека.