ما هو معامل مصابيح LED - طيف الضوء وتأثيره على الإنسان

أدت شعبية مصابيح LED إلى العديد من الأسئلة المتعلقة بخصائص أدائها. هناك العديد من الشائعات والتكهنات حول تأثير مصابيح LED على البشر.

الضوء وأطيافه وتأثيره على الناس

الضوء هو الإشعاع المرئي ، والذي يعمل على أنه المهيج الوحيد للعين ، مما يؤدي إلى الأحاسيس البصرية التي توفر تصورًا بصريًا للعالم. تظهر الصور على شبكية العين وتتشكل الصور المرئية. بالإضافة إلى ذلك ، يساهم الضوء في تنفيذ ردود أفعال مهمة أخرى لها طابع انعكاسي وخلطي.

يسبب حدوث الضوء على جهاز الرؤية نبضات تنتشر على طول العصب البصري إلى المنطقة البصرية لنصفي الكرة المخية. اعتمادًا على شدة أو إثارة أو اكتئاب الجهاز العصبي المركزي ، أثناء إعادة بناء ردود الفعل الفسيولوجية والعقلية ، تتغير النغمة العامة للجسم ويتم الحفاظ على الحالة النشطة.

يُفهم الطيف على أنه توزيع قيم شدة الإشعاع على طول طول الموجة. هناك أطياف الضوء الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والأزرق والبنفسجي. كل واحد منهم يؤثر بشكل خاص على جسم الإنسان.

مؤشر تجسيد اللون

من حيث التأثير البشري وجودة الضوء ، فإن قيمة CRI لمصباح LED مهمة. مؤشر تجسيد اللون ، المعروف أيضًا باسم مؤشر تجسيد اللون ، هو معلمة تحدد مدى تطابق اللون المرئي مع اللون الطبيعي للجسم عند إضاءته بواسطة مصدر الحرارة المستخدم. يتم حساب قيمته كمتوسط ​​ثمانية ألوان ، والتي تم تعيينها من R1 إلى R8.

اللون الأحمر يستحق اهتماما خاصا. تم تعيينه R9. لا يشار إليه دائما. تؤثر قيمة R9 على جودة استنساخ لون بشرة الإنسان. يتم إدراك الصبغة الحمراء بمهارة شديدة من قبل العين البشرية. حتى أصغر الانحرافات يمكن ملاحظتها. إذا كانت الإضاءة ذات جودة رديئة ، تلاحظ العين البشرية على الفور كل شيء: جميع العيوب ، على سبيل المثال ، البثور والشحوب. لذلك ، يتم إجراء الفحص وفقًا لـ R9 للحصول على نتيجة أكثر دقة.

حساب الجودة

مؤشر تجسيد اللون لمصابيح LED مطلوب لتحديد جودة مصدر الضوء أثناء إنشائه. يتم استخدام جدول فحص خاص لحساب قيمة المؤشر. له ثمانية ألوان قياسية ، كلها باهتة وغير مشبعة.

قم بقياس قيمة المعلمة لكل لون. تسمح لك هذه القياسات بمعرفة كيفية انتقال الألوان تحت وحدة إنارة معينة. يستخدم ضوء مرجعي للقياسات. ثم تتم مقارنة المعلومات التي تم الحصول عليها باستخدام منهجية لجنة الإضاءة الدولية ، ويتم الحصول على معلومات حول درجة الانحراف عن المعيار.

القيم الموصى بها

قيمة CRI القصوى هي 100. ولكن ليس من الضروري دائمًا السعي للحصول على مثل هذا المؤشر. أنواع مختلفة من المصابيح لها قيم مؤشر مختلفة. بعضها مناسب للمناطق التي يتم فيها تنفيذ أعمال دقيقة. البعض الآخر مناسب لمباني المستودعات. يجب أن تقدم نوافذ المتاجر التي تبيع الأقمشة أو مواد التشطيب اللوحات بشكل صحيح. نفس متطلبات المعارض في المتاحف.في هذه الحالة ، يجب أن تتراوح قيمة المعلمة من 90 إلى 100.

في الغرف التي يكون فيها من المهم أن يكون هناك ضوء مريح للعيون ، ولا يلعب عرض التشبع دورًا ، يعتبر نطاق مؤشر تجسيد اللون من 70 إلى 90 مقبولًا. تجسيد اللون لمصابيح LED في الغالبية العظمى من الحالات في هذا النطاق. من الممكن تحقيق أفضل نتيجة ، لكن هذا يؤدي إلى زيادة كبيرة في سعر المنتج النهائي. عند استخدام الصمام الثنائي في البيئات السكنية والتعليمية والمكتبية والطبية ، يكون النطاق 70-90 أكثر من كافٍ.

عندما لا يكون اللون مهمًا ، يتم استخدام مصادر الإضاءة التي تقل قيمة مؤشرها عن 60. وهذا ينطبق على إنارة الشوارع وإنارة المستودعات. تلاحظ العين البشرية انحرافات في لوحة الألوان إذا اختلفت قيمة المؤشر بأكثر من 5 نقاط. الاختلافات الصغيرة خفية للعين.

المعيار هو ضوء الشمس في نصف الكرة الشمالي وضوء لمبة التنغستن. قيمة تجسيد اللون بالنسبة لهم تساوي 100. ولكن هناك عيوب هنا أيضًا. على سبيل المثال ، إذا قمت بقياس وهج الشمس في نصف الكرة الشمالي ، فستلاحظ أنه يعيد إنتاج الظلال الحمراء بشكل أسوأ. مصباح التنغستن لديه مشكلة طيف أزرق.

صعوبة في القياس

على الرغم من الاتساق الواضح ، لا يمكن وصف CRI بالمثالية. تُظهر الاختبارات أن مصابيح LED البيضاء بها مشاكل مع R9 - يتم عرض المنطقة الحمراء من الطيف بشكل غير صحيح. لذلك ، في عام 2007 ، أدركت اللجنة الدولية أنه ليس من الصحيح استخدام مؤشر تجسيد اللون لمصابيح LED فيما يتعلق بمصابيح LED.

يمكن أن يكون لمصادر الضوء نفس معامل الفهرس. ومع ذلك ، فإن التقييم المرئي للشاشة الملونة سيختلف بشكل كبير. نظرًا للعدد الكبير من المصادر المختلفة للإضاءة الاصطناعية ، نشأت الحاجة إلى إجراء فحص أكثر شمولًا للتسليم اللوني المنجز. على الرغم من أن CRI لا تزال هي المعلمة الإلزامية الرئيسية التي يتم استخدامها أثناء تقييم جودة الضوء ، فقد تم بالفعل اقتراح البدائل. وتشمل هذه CQS و TM-30.

خيارات التقييم البديلة

يتم استخدام ترميز CQS للإشارة إلى مقياس جودة اللون الذي يستخدم 15 لونًا مشبعًا. على عكس CRI ، يتم استخدام صيغة مختلفة للحسابات. على سبيل المثال ، في حالة CRI ، يمكن أن تظل مصابيح LED ذات الانخفاضات في الطيف الأحمر بإجمالي عالٍ. قضت CQS على هذا الاحتمال. يتم حساب قيمة الفهرس كجذر لمجموع مربعات التغييرات لكل لون. لذلك ، فإن مساوئ حتى واحد تؤثر بشدة على القيمة النهائية. لكن هذه التقنية لها أيضًا عيوبها ، لأنها لا تأخذ في الاعتبار تمامًا تدرج الألوان وتشبعها.

في عام 2015 ، تم إجراء محاولة أخرى وتم تقديم TM-30-15. يقيس 99 لون مرجعي. يتيح لك استخدام معيار TM-30-15 زيادة حساب تدرج اللون والتشبع عند التحكم في جودة الضوء. في الواقع ، يتضمن هذا المعيار مؤشرين. تتراوح الدقة من 0 إلى 100 ، ويتراوح التشبع من 60 إلى 140. يعد حساب قيمة هذا المعيار أصعب مهمة ، وليس فقط بسبب عدد ألوان التحكم. علينا تبسيط النتائج إلى 99 نقطة ، وتقسيمها إلى 16 مجموعة لونية وتوزيعها على مخطط متجه خاص. ثم تتم مقارنة القيم التي تم الحصول عليها بالمعيار.

مقارنة قيمة المؤشر والضوء الفعلي

إذا تم استخدام مصباح كهربائي جيد ، فستكون جميع العوامل الثلاثة المذكورة هي نفسها. ومع ذلك ، يمكن ملاحظة التناقضات مع السلع منخفضة الجودة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الشركات المصنعة "الماكرة للغاية" تصنع الفوسفور بطريقة تجعل التركيز يذهب إلى الظلال الثمانية الرئيسية المستخدمة للمقارنة. كل الآخرين لا يحسبون. لكن العين البشرية ترى دائمًا مثل هذه المنتجات المقلدة.

من المهم التحقق من المصابيح الكهربائية ، خاصة عندما يتعلق الأمر بشراء الحضانة.عندما يظهر شيء ما لأول مرة في الحياة ، يُنظر إليه على أنه أمر طبيعي. ومن ثم يصبح من الصعب إعادة التدريب.

مصادر الضوء الأخرى

يجب قياس جميع المصابيح المستخدمة. يتم الحصول على القيم التالية:

1. المصابيح المتوهجة. لديك قريبة من تجسيد اللون الشمسي. على مقياس CRI ، قيمتها 100. لكن بصريًا ، هناك تحول نحو منطقة الظلال الدافئة.
2. مصابيح الهالوجين. تسليم اللون قريب من المصابيح التنجستن ، لذلك لوحظ تدفق ضوئي كبير.
3. مصابيح الصوديوم. توفر وحدات الإنارة شاشة ملونة منخفضة إلى حد ما. قيمة المؤشر تحوم حول 40.
4. مصابيح الفلورسنت الزئبقية القوسية. وفقًا لقيمهم ، فهم متعلقون بالصوديوم. يسود الطيف الأزرق ، لذلك ، لا يتم استخدام DRL لزراعة النباتات.
5. المصابيح الفلورية. يمكن أن يختلف مدى التغييرات بشكل كبير: من 60 إلى 90. وتعتمد القيمة الدقيقة على الفوسفور المستخدم.

تحتل مصابيح LED موقعًا وسيطًا بمؤشرات من 70-90 على مقياس CRI.

التأثير على الناس

يجب أن تعرف كيف يمكن أن تؤثر مصابيح LED على الأشخاص:

• يذهب المقدار الرئيسي لاستهلاك الطاقة إلى إشعاع الضوء. يتم إنفاق باقي الطاقة على التسخين ، لكن قيمتها صغيرة جدًا بحيث لا يذوب الجليد في بضع دقائق إذا اقترب منه. لذلك ، لا داعي للخوف من الحروق.
• لا تحتوي مصابيح LED على معادن ثقيلة أو عناصر مشعة أو مواد سامة.

في حالة تلفها ، ستلحق مصابيح LED ضررًا أقل بصحة الإنسان من جميع الخيارات الأخرى. لذلك ، من الأفضل الاعتماد على مصدر الضوء هذا أكثر من المصابيح الأخرى الأكثر خطورة.