أي نوع من الإضاءة مفيد للصحة؟ ضرر من مصابيح LED ومصابيح الفلورسنت
أصبحت مصابيح LED مصدرًا شائعًا للضوء في العقد الماضي. لقد جاءت لتحل محل مصابيح الفلورسنت المدمجة (CFLs) أو، كما يطلق عليها شعبيا، المصابيح الموفرة للطاقة. ثم بدأ عصر إضاءة LED للبشر.
كانت المصابيح الموفرة للطاقة خطيرة نسبيًا بسبب بخار الزئبق الموجود في مصابيحها. إذا تم تدميره، هناك خطر الحصول عليه ضرر جسيملصحتك، حتى إلى حد الموت. دعونا نلقي نظرة على ما إذا كانت مصابيح LED ضارة بالبشر؟
مصادر الضرر على الصحة
لإثبات أو دحض ضرر مصابيح LED على الصحة، سنحدد مصادر الضرر الذي يلحق بالجسم. دعونا نقسمهم بشكل مشروط إلى مجموعتين: خصائص الجهاز والتشغيل غير السليم.
خصائص جهاز الإضاءة الضارة بالجسم:
- الخصائص الطيفية لمصدر الضوء.
- الإشعاع في طيف الأشعة تحت الحمراء.
- نبضات تدفق الضوء.
المجموعة الثانية ضرر على الصحة ليس من مصدر الضوء نفسه، ولكن من استخدامه غير السليم. دعونا نلقي نظرة على كل عامل إضاءة يؤثر على صحتك ونحدد ما إذا كان ضوء LED ضارًا لعينيك.
ما هي الاختلافات بين مصادر الضوء؟
وينبغي أن يؤخذ ضوء الشمس كمعيار، لأنه يحتوي على الطيف الأكثر اكتمالا من الإشعاع الضوئي. من بين جميع أجهزة الإضاءة الاصطناعية، يعتبر المصباح المتوهج هو الأقرب إلى الشمس. قارن الخصائص الطيفية للمصادر المختلفة.
تظهر الرسوم البيانية أطياف مختلفة من تركيبات الإضاءة. للضوء المتوهج طيف سلس، يزداد باتجاه المنطقة الحمراء. طيف مصادر ضوء الفلورسنت خشن للغاية، بالإضافة إلى مؤشر تجسيد اللون المنخفض (حوالي 70).
يؤدي العمل في غرف بها مثل هذه الإضاءة إلى زيادة التعب والصداع، فضلاً عن تشوه إدراك الألوان.
طيف مصابيح LED أكثر اكتمالاً وحتى. وقد زادت شدتها في منطقة الطول الموجي 450 نانومتر للتوهج البارد، وفي منطقة 600 نانومتر للمصابيح "الدافئة"، على التوالي. توفر مصادر LED عرضًا طبيعيًا للألوان بمؤشر CRI يزيد عن 80. تتميز مصابيح LED بكثافة منخفضة للغاية للأشعة فوق البنفسجية.
إذا قارنت طيف مصابيح الصمام الثنائي ومصابيح الفلورسنت الشائعة، يصبح من الواضح سبب استخدام هذه الأخيرة بشكل أقل فأقل. إن طيف المصابيح الفلورية المتضامة بعيدًا تمامًا عن المعيار، كما أن مؤشر تجسيد الألوان الخاص بها يترك الكثير مما هو مرغوب فيه.
وبناءً على ذلك، يمكننا أن نستنتج أنه بناءً على خصائص الطيف، فإن مصابيح LED غير ضارة بالصحة.
لماذا تومض المصابيح؟
العامل التالي الذي يؤثر على الرفاهية هو معامل نبض تدفق الضوء. لفهم ما هو وما يعتمد عليه، عليك أن تأخذ في الاعتبار شكل الجهد في الشبكة الكهربائية.
تعتمد جودة الضوء ونبضه على مصدر الطاقة الذي تعمل منه. مصادر الضوء التي تعمل من الجهد المستمر، مثل مصابيح LED 12 فولت، لا تومض. دعونا نلقي نظرة على الخفقان وأضرار مصابيح LED على العيون وأسباب حدوثها وطرق التخلص منها.
من المخرج نتلقى جهدًا متناوبًا بقيمة فعالة بسعة 220 فولت و310 فولت، وهو ما يمكنك رؤيته في الرسم البياني العلوي (أ).
نظرًا لأن مصابيح LED تعمل بالتيار المباشر، وليس التيار المتردد، فيجب تصحيحها. في المبنى مصباح LEDيتم وضع دائرة إلكترونية بمقوم نصف موجة مفرد أو مزدوج، وبعد ذلك يصبح الجهد أحادي القطب. فهو ثابت في الإشارة، ولكن ليس في الحجم، أي. ينبض من 0 إلى 310 فولت، الرسم البياني في المنتصف (ب).
تنبض هذه المصابيح بتردد 100 هرتز، أو 100 مرة في الثانية، بالتزامن مع تموجات الجهد. يعتمد الضرر الذي يلحق بعيون مصابيح LED على جودتها، وسنتحدث عن هذا لاحقًا.
هل تنبض مصابيح LED؟
تستخدم مصابيح LED برامج التشغيل ذات التثبيت الحالي (باهظة الثمن) أو مرشحات منع التعرج (رخيصة). يصبح الجهد ثابتًا ومستقرًا إذا تم استخدام مرشحات سعوية.
إذا لم تقم الشركة المصنعة بحفظ برنامج التشغيل، تصبح القيمة الحالية مستقرة. هذا هو الخيار الأفضل لتقليل التموج وعمر LED.
توضح الصورة أدناه كيف تبدو النبضات من منظور الكاميرا. قد لا تلاحظ النبض، لأن أجهزة الرؤية تسعى جاهدة لتكييف الصورة للإدراك. ويمتص الدماغ هذه النبضات بشكل مثالي، مما يسبب التعب وغيرها من الآثار الجانبية.
يمكن أن يكون تأثير مصابيح LED على رؤية الإنسان سلبيًا إذا أنتجت تدفقًا ضوئيًا نابضًا. المعايير الصحيةيقتصر عمق النبض في المباني المكتبية على 20%، وفي الأماكن التي يتم فيها تنفيذ أعمال تسبب إجهاد العين، إلى 15%.
لا ينبغي تركيب المصابيح ذات النبضات الكبيرة في المنزل، فهي مناسبة فقط لإضاءة الممر والمخزن والمداخل وغرف المرافق. أي مكان لا تؤدي فيه أي شيء العمل البصريولا تبقى طويلا.
الضرر الناجم عن مصابيح LED منخفضة السعر يحدث في المقام الأول بسبب النبضات. لا تبخل بالإضاءة، فمصابيح LED المزودة بمحرك عادي تكلف ما بين 50 إلى 100 روبل فقط أكثر من أرخص نظائرها الصينية.
مصادر الضوء الأخرى ونبضاتها
لا تومض المصابيح المتوهجة لأنها تعمل بالتيار المتردد ولا يتوفر للخيط الوقت ليبرد عندما يتجاوز الجهد علامة الصفر. تومض المصابيح الأنبوبية الفلورية إذا كانت متصلة باستخدام دائرة "الخانق" القديمة. يمكنك تمييزه من خلال طنين الخانق المميز أثناء التشغيل. الصورة أدناه توضح نبضات المصباح النقطي كما تراها كاميرا الهاتف.
لا تصدر المصابيح الفلورية المتضامة الفلورية والمصابيح LL الحديثة صوت طنين أو تومض فقط لأن دائرتها تستخدم مصدر طاقة تحويل عالي التردد. يسمى مصدر الطاقة هذا بالصابورة الإلكترونية (الصابورة الإلكترونية أو الجهاز) .
ضرر من طيف الأشعة تحت الحمراء
لتحديد ما إذا كانت مصابيح LED ضارة بالرؤية، فكر في عامل الضرر الثالث - الأشعة تحت الحمراء. ومن الجدير بالذكر أن:
- أولاً، إن ضرر طيف الأشعة تحت الحمراء أمر مشكوك فيه وليس له حجة قوية؛
- ثانيا، في طيف المصابيح، يكون الأشعة تحت الحمراء إما غائبة أو صغيرة للغاية. يمكنك التحقق من ذلك من خلال الرسوم البيانية الواردة في بداية المقال.
هل مصابيح الهالوجين ضارة بالصحة؟ في مصادر الضوء الغنية بطيف الأشعة تحت الحمراء (الهالوجينات)، تستخدم الشركات المصنعة المسؤولة (Philips، وOsram، وما إلى ذلك) مرشحات الأشعة تحت الحمراء، وبالتالي يتم تقليل ضررها على الصحة.
ضرر الطيف الأزرق
وقد ثبت علميا أن الإشعاع في الطيف الأزرق يقلل من إنتاج هرمون النوم الميلاتونين ويضر شبكية العين، مما يسبب تغيرات لا رجعة فيها.
بالإضافة إلى انخفاض مستويات الميلاتونين، يسبب إشعاع الضوء الأزرق عددًا من الآثار الجانبية: التعب، وزيادة إجهاد العين، وأمراض العين. يُنظر إلى هذا اللون على أنه أكثر إشراقًا، وغالبًا ما يستخدم في التسويق لجذب انتباهنا. معظم المؤشرات الموجودة على مكبرات الصوت وأجهزة التلفاز والشاشات وغيرها من المعدات تكون باللون الأزرق.
مزيد من التفاصيل حول هذا الأمر ومدى أمان مصابيح LED للعيون مكتوبة في المجتمع.
مصابيح LED البيضاء عبارة عن مصابيح LED زرقاء مطلية بفوسفور خاص يحول الإشعاع إلى اللون الأبيض.
اللون الأزرق هو العامل الأكثر سلبية في تأثير مصابيح LED على الرؤية. ألقِ نظرة على الرسوم البيانية، أي طيف انبعاث مصابيح LED الموضحة أعلاه. حتى مصباح LED ذو الإضاءة الدافئة لديه ذروة سطوع في الطيف الأزرق، في حين أن المصباح البارد لديه ذروة سطوع عالية جدًا.
الجانب العملي للمشكلة
إذن ضرر مصابيح LED على البشر ليس خرافة؟ ليس بالتأكيد بهذه الطريقة. والحقيقة هي أن الدراسات أجريت في ظروف تم فيها إضاءة العينات قيد الدراسة بمصابيح LED زرقاء قوية وكان طيفها بالكامل في النطاق "الضار".
وعلى الرغم من وجود حصة من الضوء الأزرق في مصابيح LED الباردة، إلا أنها لا تقل في ضوء الشمس.
يقضي الأشخاص المعاصرون من أي عمر الكثير من الوقت أمام شاشات الكمبيوتر والهواتف الذكية والأجهزة اللوحية. التركيز المستمر على مسافة 0.3-1 متر من الشاشة يسبب ضررًا أكبر للرؤية بشكل لا يضاهى.
إن ضرر الطيف الأزرق لمصابيح LED، مقارنة بالضرر الناتج عن شاشات الأجهزة، ضئيل. يعد LED مثاليًا لإضاءة غرفة أو مكتب أو أماكن أخرى بتيار من الضوء الساطع مع استهلاك منخفض للطاقة.
إذا كنت قلقًا، فقد تم تطوير أنواع مختلفة من العدسات والنظارات المخصصة للعمل على الكمبيوتر لتقليل ضرر الإشعاع الأزرق. تعكس مرشحاتها الضوء في النطاق الأزرق وتجعل الألوان أكثر دفئًا.
بحاجة إلى أن نتذكر: ليست مصابيح LED هي التي تضر بصحة الإنسان، ولكن الوضع غير الصحيح للعمل مع الأدوات الذكية والإضاءة السيئة.
المصابيح - فائدة أم ضرر؟
يمكنك فهم ما إذا كانت مصابيح LED ضارة أم لا من خلال تنظيم الإضاءة المناسبة وفقًا لها. إنه ينظم كمية الضوء اللازمة لتنفيذ أعمال متفاوتة الدقة وحجم الأجزاء التي تعمل بها أثناء العمل.
تتيح لك مصادر إضاءة LED تحقيق السطوع المطلوب في مكان العمل، بأقل فواتير كهرباء. ستحافظ على رؤيتك، وسيكون من الأسهل عليك العمل عندما تكون الغرفة مضاءة ولن تحتاج إلى النظر إلى التفاصيل الصغيرة في الضوء الخافت. في هذه الحالة، ضرر مصابيح LED للعين هو الحد الأدنى.
إن الاستهلاك العالي للطاقة للمصابيح المتوهجة القديمة غير مربح سواء على المستوى الوطني (الحمل العالي على خطوط الكهرباء) أو على المستوى الفردي (الاستهلاك العالي وارتفاع أسعار الكهرباء).
واليوم، يظل الجدل حول ما إذا كانت مصابيح LED ضارة بالرؤية مفتوحًا ولا يمكن إعطاء إجابة محددة. لقد ملأوا سوق الإضاءة مؤخرًا نسبيًا، قبل أقل من 10 سنوات، والعديد منهم يشككون فيهم.
تأثير مصابيح LED على صحة الإنسان متى التقيد الصحيحالروتين اليومي والنوم والعمل سيكون صفراً. إذا تعرض الإنسان للإجهاد والأحمال المفرطة ولم يأخذ نوعية النوم على محمل الجد، فلن يحافظ أي مصدر للضوء على صحته.
فوائد LED في الحياة اليومية
بالإضافة إلى التطبيقات المنزلية، يمكنك توفير إضاءة الدفيئة الاصطناعية. يسمح الطيف لمحاصيلك بالنمو بشكل أسرع وأفضل. لهذا الغرض، غالبا ما تستخدم مصابيح HPS، التي يحتوي ضوءها على أطوال موجية مختلفة.
يتم حساب قوة مصادر الضوء هذه بمئات الواط، في حين تتمتع مصابيح LED النباتية بقدرة أقل بعشرات المرات وتحتوي فقط على الأطوال الموجية اللازمة نمو أفضلالنباتات.
ورغم انخفاض الأسعار بنحو 10 مرات منذ عام 2011 إلى عام 2017، إلا أن سعر المصباح الواحد LED الذي يعادل 100 واط من المصابيح المتوهجة يظل عند مستوى 10 مصابيح متوهجة، وهو ما يمنع الكثير من المستهلكين من الشراء.
بالنسبة للبيئة، يعد التخلي عن مصابيح تفريغ الغاز ميزة إضافية مطلقة، وقد كتبنا عن ذلك في مقال حول ذلك. لكن الخطر الذي تشكله مصابيح LED على الصحة ليس معروفًا بالكامل بعد. والأمر الواضح هو أنه لم يعد هناك أي خوف من بخار الزئبق.
يتيح استخدام مصادر الإضاءة الجديدة من قبل مجموعة واسعة من الأشخاص للمطورين الحصول على تمويل لمشاريع جديدة أكثر تقدمًا. والتقدم التكنولوجي يتقدم دائمًا إلى الأمام. لذلك، نحتاج إلى انتظار الإحصائيات، ثم سيتضح مدى الضرر الذي تسببه مصابيح LED للصحة، وهذا يستغرق وقتًا.
الصداع، وتدهور الرؤية والذاكرة، والأرق، والاكتئاب، والسمنة، والسكري، وحتى السرطان - هناك رأي مفاده أن واحدة أو أكثر من هذه المشاكل تتفوق عليك الآن، ببطء ولكن حتما، والسبب في الطيف الأزرق من إشعاع أجهزة العرض الخاصة بك، حتى الهاتف الذكي، وحتى جهاز الكمبيوتر. لحماية المستخدمين، يقوم المزيد والمزيد من الشركات المصنعة ببناء مرشحات الضوء الأزرق في برامجهم. دعونا نكتشف ما إذا كانت هذه حيلة تسويقية أم أن المرشحات تساعد حقًا، وما إذا كانت الأدوات الذكية تشكل خطورة على النوم والصحة، وإذا كان الأمر كذلك، فكيف نعيش بعد ذلك.
الإشعاع الأزرق: ما هو وهل هو ضار بالصحة؟
الضوء بطبيعته هو إشعاع كهرومغناطيسي، يتميز نطاقه المرئي بطول موجي يتراوح من 380 نانومتر (الحدود مع الأشعة فوق البنفسجية) إلى 780 نانومتر (على التوالي، الحدود مع الأشعة تحت الحمراء).
لماذا هو أكثر ما يهتم به العلماء والأطباء؟ ضوء أزرق؟ دعونا نقسمها نقطة بعد نقطة.
انخفاض وضوح الصورة. ويتميز الضوء الأزرق نسبيا قصير الطولالموجات والذبذبات عالية التردد. على عكس، على سبيل المثال، الأخضر والأحمر، فإن الموجات الزرقاء تصل جزئيا فقط إلى قاع العين، حيث توجد المستقبلات. ويتبدد الباقي في منتصف الطريق، مما يجعل الصورة أقل وضوحًا وبالتالي يسبب المزيد من الضغط على العينين. ونتيجة لذلك، مع وجود فائض من اللون الأزرق، نحصل على زيادة في ضغط العين والتعب والصداع.
تأثير سلبي على شبكية العين. تتناسب طاقة الفوتونات عكسيا مع طول الموجة الكهرومغناطيسية، مما يعني أن الإشعاع القصير الموجي البنفسجي والأزرق يحتوي على طاقة أكبر من أي طاقة أخرى. بمجرد دخوله إلى المستقبلات، فإنه يسبب تفاعل كيميائيمع إطلاق المنتجات الأيضية التي لا يمكن الاستفادة منها بالكامل بواسطة الأنسجة السطحية للشبكية - الظهارة. مع مرور الوقت، يمكن أن يؤدي ذلك إلى تلف شبكية العين بشكل خطير ويسبب ضعف البصر وحتى العمى.
اضطراب في النوم. لقد درب التطور جسم الإنسان جيدًا: يحل الظلام - تريد النوم، لقد حل الفجر - حان وقت الاستيقاظ. تسمى هذه الدورة بإيقاع الساعة البيولوجية، وهرمون الميلاتونين هو المسؤول عن عمله الصحيح، والذي يضمن إنتاجه قوة وقوة. نوم صحي. الضوء الساطع، بما في ذلك من الشاشة، ينتهك إنتاج هذا "هرمون النوم"، وحتى لو شعرنا بالتعب، لا يمكننا النوم - لا يوجد ما يكفي من الميلاتونين. ويمكن أن تؤدي الوقفات الاحتجاجية الليلية المنتظمة أمام الشاشة إلى الأرق المزمن.
وبالمناسبة، فإن لون وشدة الإشعاع لهما تأثير هنا أيضًا. أوافق، نحن ننام بشكل مريح أكثر في الضوء الخافت لضوء الليل الأصفر أكثر من النوم تحت مصباح الفلورسنت الساطع (وسيكون أفضل بالطبع في الظلام الكامل). للسبب نفسه، من النادر جدًا أن تكون مؤشرات الصمام الثنائي في أجهزة التلفزيون والأجهزة الإلكترونية الأخرى باللون الأزرق - فهي نفسها أكثر سطوعًا من اللون الأحمر والأخضر وتكون الرؤية المحيطية أكثر حساسية لها.
 |
الأخطار الأخرى. تعتبر العواقب المذكورة أعلاه الآن مثبتة من خلال عقود من البحث المستقل في هذا المجال. ومع ذلك، يواصل العلماء دراسة تأثيرات الضوء الأزرق على جسم الإنسان ويحصلون على نتائج مخيبة للآمال. مع احتمال كبيريؤدي انتهاك إيقاع الساعة البيولوجية إلى زيادة مستويات السكر في الدم بشكل كبير ويمكن أن يؤدي إلى الإصابة بمرض السكري. وعلى العكس من ذلك، يتناقص هرمون اللبتين المسؤول عن الشعور بالشبع، ونتيجة لذلك يشعر الإنسان بالجوع حتى لو لم يكن الجسم بحاجة إلى الطعام.
وبالتالي، فإن الاستخدام المنتظم للأدوات في الليل يمكن أن يؤدي إلى السمنة ومرض السكري - بسبب كمية الطعام الكبيرة المستهلكة، إلى جانب دورة النوم المضطربة. ولكن هذا ليس كل شيء. تشير كلية الطب بجامعة هارفارد إلى أن تغيير الدورات والتعرض المنتظم للضوء في الليل يزيد بشكل كبير من خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية وحتى أمراض الأورام.
من يتأثر وهل كل الضوء الأزرق ضار؟
ومن المعروف أنه مع تقدم العمر، تصبح عدسة العين غائمة، وبالتالي تنقل كمية أقل من الضوء، بما في ذلك الضوء الأزرق - يتحول الطيف المرئي ببطء على مر السنين من طيف الموجة القصيرة إلى طيف الموجة الطويلة. أعظم نفاذية للضوء الأزرق هي في عيون طفل يبلغ من العمر عشر سنوات، والذي يستخدم الأدوات بنشاط بالفعل، ولكن لم يتم تطوير مرشحات طبيعية بعد. لنفس السبب تمامًا، يعاني المستخدمون المنتظمون للأدوات الذكية من حساسية متزايدة للضوء أو مع عدسة اصطناعيةبدون مرشح الضوء الأزرق.
لا توجد حاليًا إجابة واضحة حول أي الإشعاعات الزرقاء ضارة وأيها غير ضارة. وتزعم بعض الدراسات أن الطيف الأكثر ضررا هو من 415 إلى 455 نانومتر، في حين تشير دراسات أخرى إلى خطورة الموجات التي تصل إلى 510 نانومتر. وبالتالي، لتقليل المخاطر المرتبطة بالضوء الأزرق، من الأفضل أن تحمي نفسك قدر الإمكان من كامل الطيف المرئي ذو الطول الموجي القصير.
كيفية الحد من الضرر الناجم عن الإشعاع الأزرق
وقفة قبل النوم. يوصي الأطباء قبل ساعتين على الأقل من موعد النوم بالامتناع عن استخدام أي أجهزة بها شاشة: الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية وأجهزة التلفاز وما إلى ذلك. هذه المرة كافية للجسم لإنتاج كمية كافية من الميلاتونين، ويمكنك النوم بسلام. الخيار المثالي هو الذهاب للنزهة، ولكن بالنسبة للأطفال، فإن قضاء عدة ساعات في الهواء النقي كل يوم أمر ضروري للغاية.
حاصرات زرقاء. في الثمانينيات والتسعينيات، في ذروة أجهزة الكمبيوتر الشخصية، كانت المشكلة الرئيسية في الشاشات هي الإشعاع الصادر عن أنابيب أشعة الكاثود. ولكن حتى ذلك الحين، درس العلماء ملامح تأثير الضوء الأزرق على جسم الإنسان. ونتيجة لذلك، ظهر سوق لما يسمى بالحاصرات الزرقاء - العدسات أو النظارات التي تقوم بتصفية الإشعاع الأزرق.
معظم خيار بأسعار معقولة- نظارات ذات عدسات صفراء أو برتقالية يمكن شراؤها مقابل بضع مئات من الروبل. ولكن إذا كنت ترغب في ذلك، يمكنك اختيار حاصرات أكثر تكلفة، والتي بكفاءة أكبر (تصفية ما يصل إلى 100٪ من الأشعة فوق البنفسجية وما يصل إلى 98٪ من الموجات القصيرة الضارة) لن تشوه الألوان الأخرى.
برمجة. في الآونة الأخيرة، بدأ مطورو أنظمة التشغيل والبرامج الثابتة في تضمين محددات الضوء الأزرق لشاشات العرض في بعض البرامج. يتم تسميتها بشكل مختلف على الأجهزة المختلفة: Night Shift في iOS (وأجهزة كمبيوتر macOS)، والوضع الليلي في نظام التشغيل Cyanogen، وBlue Light Filter في أجهزة Samsung، ووضع Eye Care في EMUI، ووضع القراءة في MIUI، وما إلى ذلك.
لن تكون هذه الأوضاع حلا سحريا، خاصة بالنسبة لأولئك الذين يحبون قضاء الليل في مشاهدة الشبكات الاجتماعية، ولكن لا يزال بإمكانهم تقليل الآثار الضارة على العيون. إذا لم يكن هذا الخيار متاحًا على جهازك، فنوصي بتثبيت التطبيق المناسب: f.lux لأجهزة Android التي تم عمل روت لها، أو Night Filter للأجهزة التي لا تحتوي على جذر. يمكن تنزيل نفس f.lux وتثبيته على أجهزة الكمبيوتر وأجهزة الكمبيوتر المحمولة التي تعمل بنظام Windows - فهو يحتوي على عدد من الإعدادات المسبقة، بالإضافة إلى القدرة على تخصيص الجدول الزمني حسب تقديرك.
الاستنتاجات
الوقفات الاحتجاجية الليلية أمام الهاتف الذكي أو شاشة التلفزيون لا تتناسب مع الوضع صورة صحيةالحياة، لكن إشعاع الطيف الأزرق هو الذي يؤدي إلى تفاقم الوضع بشكل كبير. ومن المؤكد أن آثاره تؤدي إلى التعب وعدم وضوح الرؤية. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يعطل دورة النوم، وربما يؤدي إلى السمنة والسكري. إمكانية زيادة المخاطر أمراض القلب والأوعية الدمويةوالسرطان الناتج عن التعرض للضوء يتطلب المزيد من الدراسة. وبالتالي، هناك كل الأسباب لرفض استخدام أي أدوات قبل ساعات قليلة من النوم، أو على الأقل تشغيل مرشحات البرامج التي يقوم معظم المطورين اليوم بتثبيتها مسبقًا في برامجهم. بالتأكيد لن يصبح الأمر أسوأ.
يتردد العديد من المستهلكين في شراء إضاءة LED خوفًا الضرر المحتملوالتي يمكن أن تسببها مصابيح LED الزرقاء لشبكية العين. تخلط الوسائط بين الضوء الأزرق القادم من شعاع أزرق والضوء الصادر من LED الأزرق. إذن ما هي مصابيح LED الزرقاء إذن؟
يعتمد خطر الضوء الأزرق الموجه إلى العين على مقدار التعرض. تُظهر مصابيح LED والمصابيح الموفرة للطاقة بنفس درجة حرارة اللون اختلافًا بسيطًا جدًا في السلامة.
في الآونة الأخيرة، خلال المنتدى الدولي لتطبيقات إضاءة الحالة الصلبة الذي عقد في شنغهاي، الصين، ناقش الخبراء الحاضرون تأثير سيءالمصابيح الزرقاء للعيون. وقال تشانغ شينغدوين، نائب رئيس قسم الإضاءة الكهربائية في جامعة فودان: "يتم إنشاء ضوء LED الأبيض باستخدام الفوسفور الذي يحول الضوء أحادي اللون من LED الأزرق". "يشير خطر الضوء الأزرق إلى الأطوال الموجية في طيف الضوء الأزرق التي تتراوح بين 400-500 نانومتر أو أعلى. إن النظر مباشرة إلى الضوء الأزرق لفترة طويلة من الزمن يمكن أن يسبب ضررا لشبكية العين. يعتمد مستوى خطر الضوء الأزرق على درجة التعرض للضوء الأزرق.
"تستخدم منتجات LED الموجودة في السوق حاليًا "الكريستال الأزرق والفوسفور الأصفر"، مما يمنح إضاءة LED نسبة أعلى من الضوء الأزرق. ومع ذلك، فإن هذا لا يعني أن مصابيح LED أكثر ضررًا للعين من الأضواء الأخرى. وفي تجارب الضوء التي أجروها، حيث تمت مقارنة السلامة بين مصابيح LED والمصابيح الموفرة للطاقة من نفس اللون، أشارت النتائج إلى نفس النتيجة.
درجة حرارة اللون هي المؤشر الرئيسي في فحص الضوء. في كثير من الأحيان، تتمتع الأضواء الأكثر دفئًا بدرجة حرارة لون أقل، بينما تتمتع الأضواء الباردة بدرجة حرارة لون أعلى. فزيادة درجة حرارة اللون تزيد من نسبة الإشعاع الأزرق وبالتالي الضوء الأزرق. الضوء الأزرق يعطي زيادة في السطوع. بشكل عام، مصابيح LED آمنة مثل مصابيح الفلورسنت بنفس درجة حرارة اللون، في حين أن السطوع أقل بثلاث مرات من نفس مصابيح الفلورسنت.
إلى جانب المصابيح والهواتف المحمولة، تستخدم شاشات الكمبيوتر أيضًا مصابيح LED الزرقاء. نسبياً ضرر محتملبالنسبة للعيون ذات مصابيح LED الزرقاء، أشار شو آنكي، رئيس المركز الوطني الصيني لمراقبة جودة الإضاءة (CLTC) في شانغهاي، إلى أن النظر إلى أي شكل من أشكال الضوء لفترة طويلة، مثل النظر إلى الشمس، من المؤكد أن يسبب ضررًا للعيون. عيون.
أصدرت اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) شهادة دولية جديدة يتم استخدامها كنموذج في الصين لضمان سلامة المنتجات الخطرة. وقال مو تونغ شنغ، الأستاذ في قسم الهندسة البصرية بجامعة تشجيانغ، إنه تم تحديد متطلبات السلامة البيولوجية الضوئية الدولية للضوء الأزرق وفقا لسطوع الضوء، كما تم تحديد مستويات الأمان ضد الضرر المحتمل للضوء الأزرق. على سبيل المثال، الضوء الأزرق الآمن هو المستوى 0، ويتم وضع الضوء ذو المخاطر البسيطة في الفئة الأولى، ويتم وضع الضوء ذو المخاطر العالية في الفئة الثانية. حاليًا، توجد مصابيح LED الأكثر شيوعًا في المستوى 0 والفئة الأولى. إذا تم استخدام ضوء من الفئة 2، فسيتم وضع ملصق تحذيري لتحذير المستخدمين من عدم النظر مباشرة إلى الضوء.
وقال مدير عيادة الأذن والأنف والحنجرة في شانغهاي، سونغ شينغوي، إنه بالنسبة لأولئك الذين يحتاجون إلى احتياجات خاصة للسلامة في الإضاءة، مثل المرضى الذين يعانون من مرض السكري لأكثر من 10 سنوات، وأولئك الذين يعانون من ارتفاع ضغط الدم، والمرضى الذين يستخدمون العلاج بالضوء في العلاج أفضل حالًا باستخدام المستوى صفر.
يمكن أن تتأثر قوة الضوء الأزرق بساعة جسمك البيولوجية. يمكن للضوء الأزرق أن يزيد من إفراز الجسم للكورتيزول، مما يجعلنا أكثر نشاطًا. لذلك، من الأفضل في الليل عدم استخدام الأضواء التي تستخدم الكثير من الضوء الأزرق. وقال المعلم تشو تاي مينغ، مؤلف كتاب "إضاءة LED العامة والضوء الأزرق"، إن أفضل ضوء للإنسان هو الضوء الدافئ.
نصح Zhang المستهلكين عند شراء إضاءة LED داخلية باختيار تركيبات ذات ناشرات حيث لا يكون الكريستال مرئيًا بشكل مباشر وحيث لا يتركز السطوع المفتوح.
على مدى السنوات القليلة الماضية، ظهر موضوع تأثيرات الضوء الأزرق على الإنسان والطبيعة بشكل دوري في وسائل الإعلام. عند البحث عن "الضوء الأزرق"، تعرض محركات البحث في الصفحات القليلة الأولى عناوين مثل: "الضوء الأزرق يتداخل مع النوم"، "حماية عينيك من الضوء الأزرق"، "مصابيح LED الزرقاء ضارة لعينيك"، "الضوء الأزرق مضر لعينيك"، "الضوء الأزرق مضر لعينيك". خطر في العالم الحديث"، وحتى - "قدرة القتل بالضوء الأزرق". يسبب القلق، أليس كذلك؟ ولكن بالإضافة إلى ذلك، تحتوي نتائج البحث أيضًا على عناوين بديلة وإيجابية: "الخصائص العلاجية للضوء الأزرق"، و"العلاج بالضوء الأزرق"، و"الضوء الأزرق ينشط بشكل أفضل من القهوة"، و"الضوء الأزرق يحسن التفكير والانتباه"، و"الضوء الأزرق ينشط بشكل أفضل من القهوة". بل وحاسم بشكل قاطع: "الضوء الأزرق يجعلك أكثر ذكاءً". فهل هناك أي سبب للقلق، أو هل المشكلة مبالغ فيها إلى حد كبير، كما هو الحال غالبا في وسائل الإعلام؟ في هذه المقالة سنحاول معرفة ذلك.
ما هو "الضوء الأزرق"؟
الضوء المرئي الذي يراه الإنسان بالعين هو إشعاع كهرومغناطيسي في المدى من 380 إلى 760 نانومتر. الإشعاع ذو الطول الموجي الأقصر من 380 نانومتر هو الأشعة فوق البنفسجية (UV)، والإشعاع ذو الطول الموجي الأطول من 760 نانومتر هو الأشعة تحت الحمراء (IR). ولا يمكن للإنسان أن يرى مثل هذا الإشعاع، ولكن يمكن أن يشعر بتأثيره بطريقة مختلفة: الأشعة تحت الحمراءنشعر بالحرارة، والأشعة فوق البنفسجية تجعل بشرتنا أسمر.
الشكل 1. أنواع الإشعاع الكهرومغناطيسي.
يُطلق على الضوء الأزرق عادةً منطقة الطول الموجي القصير من النطاق المرئي للإشعاع الكهرومغناطيسي بأطوال موجية من 380 إلى 500 نانومتر. (على الرغم من أن هذا، بالمعنى الدقيق للكلمة، لا يشمل الضوء الأزرق فحسب، بل يشمل أيضًا الضوء البنفسجي والسماوي). وكلما كان الطول الموجي أقصر، زادت طاقة هذا الإشعاع وزاد تشتته. إنه بسبب تشتت أشعة الموجة القصيرة المدرجة في الطيف الشمسي، فإن السماء لها لون أزرق أزرق - وهي أكثر تناثرا في الغلاف الجوي.
كيف يدرك الإنسان الضوء؟
بعد أن يمر الضوء من خلال التلميذ ويضرب شبكية العين، يتم إدراكه بواسطة خلايا خاصة - مستقبلات ضوئية، تتفاعل معه وترسل نبضة إلى الدماغ من خلال العصب البصري. أعلى قليلا العصب البصريتقع بقعة صفراء(البقعة) هي المكان الذي يوجد فيه أعلى تركيز للخلايا الحساسة للضوء.
الشكل 2. الجهاز عين الإنسان.
هناك نوعان من المستقبلات الضوئية: العصي والمخاريط. القضبان مسؤولة عن الرؤية الليلية وتعمل في ظروف الإضاءة المنخفضة ولها حساسية عالية جدًا. في الوقت نفسه، يكون إدراك اللون غائبا عمليا - "في الليل كل القطط رمادية". توفر المخاريط "رؤية نهارية" وهي كذلك ثلاثة أنواع– حساسة للضوء الأزرق أو الأحمر أو الأخضر.
الشكل 3. الحساسية الطيفية للمستقبلات الضوئية للرؤية ليلا ونهارا.
إن توزيع أنواع المخاريط عبر شبكية العين غير متساوٍ: المخاريط الزرقاء توجد بالقرب من المحيط، في حين يتم توزيع المخاريط الحمراء والخضراء بشكل عشوائي. نتيجة لمجموع النبضات من ثلاثة أنواع من المخاريط، فإن الشخص "يرى" لونًا معينًا. في هذه الحالة، يمكن أن يكون سبب الإحساس بنفس اللون هو الضوء ذو التركيبة الطيفية المختلفة (وتسمى هذه الظاهرة metamerism). لنفترض أننا نعتبر ضوء النهار الشمسي والضوء المنبعث من مصباح الفلورسنت أو مصباح LED متماثلين - أبيض. وعلى الرغم من أن طيف الإشعاع هنا مختلف تمامًا، إلا أن الشمس لها طيف مستمر، في حين أن مصباح تفريغ الغاز له طيف خطي.
ما الذي يميز إدراك الضوء الأزرق؟
1. بادئ ذي بدء، من بين الطيف المرئي بأكمله، فإن الضوء الأزرق هو الذي يتحمل أكبر حصة من المسؤولية عن الأضرار الكيميائية الضوئية لشبكية العين. أظهرت الدراسات التي أجريت على الحيوانات ومزارع الخلايا أن التشعيع بالضوء الأزرق يؤدي إلى تدمير الطبقة الصبغية والمستقبلات الضوئية للشبكية. الضوء الأزرق يسبب تفاعل كيميائي ضوئي الشوارد الحرةوالتي لها تأثير ضار على المستقبلات الضوئية - المخاريط والقضبان. لا يمكن لظهارة الشبكية الاستفادة بشكل طبيعي من المنتجات الأيضية التي تتكون نتيجة تفاعل كيميائي ضوئي، فهي تتراكم وتسبب انحطاطها. ومع انخفاض الطول الموجي للإشعاع، تزداد درجة الضرر. تبين أن تغيرات الأنسجة بعد التعرض لفترة طويلة للضوء الأزرق الساطع تشبه تلك المرتبطة بالأعراض الضمور المرتبط بالعمرالبقعة. ومن الجدير بالذكر أنه مع تقدم العمر، تتحول عدسة العين البشرية إلى اللون الأصفر وتنقل كمية أقل من الضوء الأزرق.
وبالتالي، فإن مجموعة الخطر المعرضة لأشد التأثيرات الضارة تشمل:
الأطفال والمراهقون (تمتص عيون طفل يبلغ من العمر عشر سنوات ضوءًا أزرقًا أكثر بعشر مرات من عيون رجل يبلغ من العمر 95 عامًا) ؛
الناس مع العدسات داخل العين(عدسة صناعية)؛
الأشخاص الذين يعانون من حساسية عالية للضوء والذين يقضون الكثير من الوقت في ظروف الإضاءة الساطعة كمية كبيرةالمكون الأزرق في الطيف (ينبعث الضوء الأزرق أيضًا من شاشات الكمبيوتر وشاشات الهواتف الذكية والشاشات الإلكترونية للأجهزة المختلفة).
2. بالإضافة إلى خطر تلف شبكية العين، هناك سمة أخرى للضوء الأزرق: في عام 1991، تم اكتشاف خلايا عقدية خاصة حساسة للضوء (أو "العقدة") مثل ipRGC (خلايا العقدة الشبكية الحساسة للضوء بشكل جوهري). تستجيب هذه الخلايا بشكل خاص للأطوال الموجية القصيرة، الجزء الأزرقطيف مرئي بطول موجي من 450 إلى 480 نانومتر. وبالتالي، يوجد نوع ثالث من المستقبلات الضوئية في شبكية العين، لكن النبضات الصادرة من الخلايا العقدية لا تشارك في إدراك الصور الملونة. إنهم يؤدون الآخرين للغاية مهام مهمة: هي المسؤولة عن التغيرات في الوقت المناسب في حجم الحدقة (الانقباض / التمدد) والتحكم في إيقاعات الساعة البيولوجية البشرية. إيقاعات الساعة البيولوجية هي "الساعة الداخلية" لدينا، وهي تقلبات في شدة العمليات البيولوجية المختلفة في الجسم المرتبطة بتغير النهار والليل.
الشكل 4. خلايا الشبكية.
يلعب هرمون الميلاتونين دورًا رئيسيًا في تنظيم إيقاعات الساعة البيولوجية. يتم إنتاجه عن طريق الغدة الصنوبرية فقط في الظلام، ولهذا يطلق عليه أيضًا “هرمون النوم”. والضوء الأزرق (لون السماء في يوم صاف) يسبب رد فعل في الخلايا العقدية، مما يجعلها تمنع إنتاج الميلاتونين، ونتيجة لذلك يشعر الشخص باليقظة ولا يريد النوم. أظهرت العديد من الدراسات أن الأشخاص الذين يتعرضون للضوء الأزرق يظهرون قدرة أكبر على التركيز واتخاذ قرارات أسرع. حلول معقدة، مع إعطاء عدد أكبر من الإجابات الصحيحة لكل وحدة زمنية. لقد ثبت أن التأثير المنشط للضوء الأزرق يفوق حتى تأثير القهوة - طريقة معروفةأدخل نفسك في ظرف العملفي الصباح الباكر. مدى فعالية العلاج بالضوء في علاج الأمراض مثل: الموسمية عدم صلاحية الطلب سارية("الاكتئاب الشتوي")، واضطرابات النوم لدى كبار السن، واضطرابات إيقاع النوم والاستيقاظ لدى المرضى الذين يعانون من مرض الزهايمر واضطراب نقص الانتباه وفرط النشاط.
يعد التحكم في إفراز الميلاتونين عاملاً رئيسياً في تنظيم الصحة والنشاط إيقاعات الساعة البيولوجيةشخص. وقد أظهر عدد من الدراسات أن الأشخاص الذين يتعرضون للضوء ليلاً (وخاصة الضوء الأزرق) لديهم مستوى منخفضالميلاتونين وزيادة حدوثه امراض عديدةوالاضطرابات، بما في ذلك اضطرابات النوم، والأمراض العقلية، الأمراض العصبية(مرض الزهايمر)، وأمراض القلب والأوعية الدموية، والصداع النصفي، والسمنة، والسكري، وبعض أنواع السرطان، بما في ذلك سرطان الثدي والبروستاتا.
لاحظ أن إضاءة LED تمنع إنتاج الميلاتونين بشكل أكثر فعالية بخمس مرات من الإضاءة بمصابيح الصوديوم بنفس خرج الإضاءة.
ما مصادر الضوء الحديثة التي تحتوي على الضوء الأزرق في الطيف؟
بادئ ذي بدء، بالطبع، الضوء الأزرق موجود في الإشعاع الشمسي. في الصباح وبعد الظهر - بأكبر كمية، في المساء - بالحد الأدنى. النظر إلى غروب الشمس ليس فيه ضرر على العين إطلاقاً، ولكن النظر إلى الأعلى النهاريمكنك الحصول على ضرر لشبكية العين. ولكن، كما ذكر أعلاه، ل التشغيل السليميحتاج جسم الإنسان إلى الحصول على "حصته" من ضوء الشارع، وللقيام بذلك، يجب قضاء 30 دقيقة على الأقل في الخارج كل يوم. حتى أن بعض الشركات المصنعة للمصابيح تضيف مكونًا أزرقًا على وجه التحديد إلى مصادر الإضاءة الخاصة بها، مما يجعلها التناظرية المثالية لضوء النهار ضوء الشمس(مصابيح الطيف الكامل).
الشكل 5. أطياف الانبعاث التقريبي للشمس، والمصباح المتوهج، ومصباح الفلورسنت.
الشكل 6. أطياف الانبعاث التقريبية لمصباح الصوديوم ضغط منخفض، مصباح الصوديوم ضغط مرتفع، مصباح معدن هاليد.
الشكل 7. أطياف الانبعاث التقريبية لمصباح الهالوجين المتوهج، ومصباح LED أبيض بارد، ومصباح LED أبيض دافئ.
تحتوي المصابيح المتوهجة والهالوجين على القليل جدًا من اللون الأزرق في الطيف، ويمكن أيضًا رؤية ذلك بصريًا - ضوءها دافئ، مع مسحة صفراء. مصابيح الفلورسنت لها طيف خطي ذو قمة ضيقة في النطاق الأزرق. في إشعاع مصابيح الصوديوم ذات الضغط العالي، يكون المكون الأزرق غائبًا تمامًا تقريبًا، ولا توجد سوى قمة في المنطقة الزرقاء، أقرب إلى اللون الأخضر. مصابيح LED البيضاء، التي يتم إنتاجها حاليًا في أغلب الأحيان باستخدام تقنية "البلورة الزرقاء + الفوسفور"، بالطبع، لها أحد الحد الأقصى للانبعاثات في المنطقة الزرقاء - وهذا هو انبعاث البلورة نفسها. قيمته بالنسبة للثانية، ذروة الفوسفور أكبر، كلما كانت درجة حرارة اللون أكثر برودة.
ما هي تجربة استخدام مصابيح LED البيضاء ذات المحتوى العالي من الضوء الأزرق في الطيف في إنارة الشوارع؟
تعد مصابيح LED ذات اللون الأبيض البارد (بدرجة حرارة تتراوح من 4000 إلى 6500 كلفن) أكثر شيوعًا في إضاءة الشوارع من المصابيح البيضاء الدافئة، نظرًا لأنها تتمتع بتدفق ضوئي أعلى لنفس استهلاك الطاقة، مما يعني أنها أكثر كفاءة وتدفع تكاليفها بشكل أسرع. عندما بدأ إنتاج مصابيح LED على نطاق صناعي وانخفضت أسعارها، أصبح من المربح اقتصاديًا إدخالها في كل مكان: في العديد من المدن في أوروبا والولايات المتحدة وروسيا، تمت الموافقة على برامج لاستبدال المصابيح بمصابيح الزئبق والصوديوم بمصابيح LED الحديثة . على وجه الخصوص، تم بالفعل تركيب أكثر من 5.7 مليون مصباح LED وأضواء كاشفة للشوارع في الولايات المتحدة، ويستمر عددها في النمو.
ومع ذلك، مع اكتشاف خصائص الضوء الأزرق، بالإضافة إلى توفير الطاقة بشكل فعال، تم اكتشاف جوانب أخرى من إضاءة LED البيضاء الباردة. على سبيل المثال، في عام 2014، اعتمدت مدينة ديفيس، شمال كاليفورنيا، خطة لاستبدال 2600 وحدة. مصابيح LED خارجية صوديوم 90 وات. تم اختبار نموذجين من المصابيح مسبقًا: بتدفق ضوئي قدره 2115 لومن (Tcv = 4000 كلفن) ومع تدفق ضوئي قدره 2326 لومن (Tcv = 5700 كلفن). وبناءً على نتائج الاختبار، تقرر اختيار الخيار بجهد TCV يبلغ 4000 كلفن. وبعد خمسة أشهر من تركيب الأجهزة، بدأ مجلس المدينة في تلقي تعليقات من السكان المحليين. في أغلب الأحيان، كانت سلبية: أفاد الناس أن الضوء كان "ساطعًا للغاية"، و"قاسيًا للغاية"، و"لامعًا للغاية". كان لا بد من استبدال المصابيح المثبتة بالفعل بأخرى مماثلة، ولكن مع درجة حرارة لون أكثر دفئًا تبلغ 2700 كلفن.
الشكل 8. إضاءة LED في شوارع بوسطن. (الصورة: بوب أوكونور)
نشأت مشاكل مماثلة بين سكان نيويورك وسياتل وفيلادلفيا وهيوستن. يختلف ضوء مصابيح LED البيضاء بصريًا تمامًا عن ضوء مصابيح الصوديوم التي أصبحت شائعة بالفعل. هناك تفسير علمي لـ "الوهج" المزعج لمصابيح LED ذات اللون الأبيض البارد: الحقيقة هي أن العين البشرية تركز الأشعة بأطوال موجية مختلفة في مستويات بؤرية مختلفة - على شبكية العين، إما أمامها أو خلفها.
الشكل 9. الاختلافات في تركيز الضوء ألوان مختلفة.
يتم تركيز الضوء الأزرق، باعتباره أقصر طول موجي، أمام شبكية العين، وعلى شبكية العين نفسها، بدلاً من نقطة (الكائن الأصلي)، يتم الحصول على بقعة (صورة ضبابية خارج نطاق التركيز). تعني الدرجة العالية من ضبابية الصورة انخفاضًا في التباين والوضوح وانخفاضًا في حدة البصر. ولكن إذا قمت بإزالة الضوء الأزرق، وتركت فقط الجزء الأصفر والأخضر والأحمر من الإشعاع، فستصبح صورة العين أكثر وضوحا، وسيكون من الأسهل رؤية الأشياء الفردية. على سبيل المثال، القناصون والرياضيون، من أجل رؤية الأشياء المحيطة بوضوح، وبالتالي التنقل في البيئة بشكل أسرع وأفضل، يستخدمون نظارات ذات طلاءات ترشح الضوء الأزرق.
الشكل 10. تشغيل مرشح تعزيز التباين. على اليسار - من خلال النظارات مع طلاء المرشح، على اليمين - بدون نظارات.
جانب آخر من المشكلة لا يتعلق بالناس، بل بالحيوانات: الضوء الأزرق المنتشر في سماء الليل يخلق سطوعًا مفرطًا، مما يؤثر على بعض أنواع الحيوانات والحشرات الليلية. واضطرت عدة ولايات أمريكية، وخاصة فلوريدا، إلى الموافقة التشريعية على قائمة أنواع مصادر الضوء المسموح باستخدامها في المناطق الساحلية. السلاحف البحرية، المشوشة بسبب إضاءة المدينة، بدلاً من الزحف نحو البحر (الذي ينبغي أن يجذبها ضوءه الأزرق المنعكس)، تتجه نحو الطرق السريعة. لذلك، يوصى باستخدام مصابيح الصوديوم أو مصابيح LED الكهرمانية على السواحل.
ماذا يفعل العالم الآن لحل مشكلة الضوء الأزرق؟
تلخيصًا للخبرة المتراكمة في استخدام مصادر إضاءة LED، في يونيو 2016، أصدرت الجمعية الطبية الأمريكية (AMA) إرشادات لتحسين سلامة إضاءة الشوارع. تهدف التوصيات الواردة فيه إلى المساعدة في اختيار أجهزة الإضاءة الأكثر أمانًا لصحة الإنسان (والبيئة). تعتقد AMA أن انبعاث مصابيح LED ذات المحتوى العالي من الضوء الأزرق يخلق ظروفًا لزيادة الوهج للسائقين، وهو أمر غير مريح للعين، ويقلل من حدة البصر ويمكن أن يؤدي إلى وقوع حوادث. وإذا تم استخدامها لإضاءة الساحات والمناطق المجاورة، فإن مصادر الإضاءة هذه يمكن أن تسبب مشاكل في النوم ليلاً، والنعاس المفرط أثناء النهار، ونتيجة لذلك، انخفاض النشاط وحتى السمنة.
لتصغير آثار سلبيةتوصي AMA بما يلي:
تستخدم للإضاءة المستوطناتمصابيح LED ذات أقل محتوى ممكن من الضوء الأزرق (بحيث لا يزيد TCV عن 3000 كلفن)؛
مصادر الضوء الخافتة خارج ساعات الذروة؛
استخدم المحددات والشبكات الواقية لتقليل كمية الضوء الاصطناعي الذي يدخل إلى البيئة.
وبعد الاطلاع على هذه الوثيقة، بالإضافة إلى طلبات المواطنين (150 طلبا ل العام الماضي)، قرر مجلس مدينة نيويورك استخدام مصابيح LED ذات اللون “الأكثر دفئًا”، وأيضًا في بعض المناطق لتقليل قوة نقاط الإضاءة.
الشكل 11. إضاءة LED في كوينز. (الصورة: سام هودجسون)
اختارت سان فرانسيسكو أيضًا مصابيح LED ذات درجة حرارة اللون المنخفضة: في عام 2017، سيتم استبدال 18500 مصباح شوارع بمصابيح الصوديوم بنماذج LED ذات درجة حرارة اللون الأبيض الدافئ. على موقع المدينة يمكنك ان ترى خريطة مفصلةالتحديث المخطط له.
الشكل 12. خريطة سان فرانسيسكو على الإنترنت. النقطة الصفراء - من المخطط استبدالها بمصباح LED، والنقطة الخضراء - تم استبدالها بالفعل.
يعالج مصنعو تركيبات ومكونات الإضاءة مشكلة الضوء الأزرق. على سبيل المثال، أطلقت شركة Cree، إحدى أكبر الشركات المصنعة لمصابيح LED، إنتاج مصابيح LED بيضاء دافئة (Tcv = 3000K) بنفس التدفق الضوئي مثل مصابيح LED البيضاء الباردة (Tcv = 4000K). تتكون هذه التقنية من إضافة مصباح LED أحمر ذو كفاءة إضاءة عالية إلى مصباح LED فوسفوري أبيض بارد قياسي. وبالتالي، مصدر ضوء واحد يجمع بين درجة حرارة اللون المريحة للبشر (مثل مصابيح الصوديوم) مع كفاءة الإضاءة العالية وعمر الخدمة الطويل. وفي الوقت نفسه، يتم تقليل كمية الضوء الأزرق من 30% (4000K LEDs) إلى 20% (3000K).
ردًا على البيان الصحفي الصادر عن AMA، أصدرت وزارة الطاقة الأمريكية رسالة رد أشارت فيها إلى أن مشكلة الضوء الأزرق لا تتعلق بمصابيح LED فحسب، بل بمصادر الضوء الأخرى أيضًا. وليس هم فقط. بالإضافة إلى التعرض من أجهزة الإضاءة، يتأثر الشخص بالضوء الأزرق ومن العديد من الأجهزة الإلكترونية. شاشة المراقبة، التلفاز، عرض الهاتف الذكي، الكتاب الاليكترونيمع الإضاءة الخلفية ولوحة التحكم في راديو السيارة ومؤشرات LED للأجهزة المنزلية - كل هذا ضوء أزرق. أما بالنسبة لمصابيح LED، فإن هذه التقنية، بفضل مرونتها وتعدد استخداماتها، لا مثيل لها، تتيح لك تحقيق أفضل النتائج في الإضاءة الحضرية، مما يقلل من السلبية. مصابيح LED قابلة للتعتيم تمامًا، وتدفقها الضوئي قابل للتعديل من 0 إلى 100%. يمكن تحقيق أي توزيع للضوء تقريبًا بفضل مجموعة واسعة من العدسات والعاكسات. إن الجمع بين البلورات الباعثة للضوء ذات الألوان المختلفة والفوسفورات المختلفة يجعل من الممكن تحقيق التركيب الطيفي المطلوب.
على الرغم من بعض الجوانب السلبية، فإن الناس راضون في الغالب عن إضاءة LED ويدعمون التحديث في هذا المجال، لأن مصابيح LED البيضاء لا تزال مصدر الضوء الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة وقد ساعدت بالفعل في توفير الكثير من المال حتى الآن. ومن خلال استبدال 150 ألف مصباح مدينة بمصابيح LED، توفر لوس أنجلوس 8 ملايين دولار سنويًا. وقد وفرت إجراءات مماثلة في نيويورك لاستبدال 250 ألف مصباح ميزانية المدينة بمبلغ 6 ملايين دولار من استهلاك الطاقة و8 ملايين دولار أخرى في صيانة نقاط الإضاءة.
الشكل 13. استبدال مصابيح الصوديوم بمصابيح LED. لوس أنجلوس، شارع هوفر.
ماذا يحدث في روسيا؟
على هذه اللحظةتمتلك موسكو أكبر نظام إضاءة خارجي في العالم. وذلك أكثر من 570 ألف جهاز، ونحو 370 ألف عمود إنارة خارجي. يستمر عدد نقاط الضوء في النمو: فقط في 2012-2013. وفي العاصمة أضاءت حوالي 14 ألف ساحة. خصصت حكومة العاصمة في 2012-2016. أكثر من 64 مليار روبل. (بما في ذلك أكثر من 15 مليار روبل في عام 2016) للبرنامج الفرعي "تطوير بيئة موحدة ذات ألوان فاتحة" لبرنامج مرافق المدينة.
في صيف عام 2016، في منتدى موسكو الحضري، تحدث رئيس قسم اقتصاد الوقود والطاقة في موسكو، بافيل ليفينسكي، عن معيار التحسين الجديد الذي تم اعتماده مؤخرًا.
الشكل 14. مناقشة "وظائف الضوء. كيف يمكن للإضاءة أن تغير حياة المدينة؟ في إطار منتدى موسكو الحضري.
سيتم تطبيق المعيار في الشوارع والساحات والأماكن العامة في موسكو. فهو يربط الخيارات المختلفة لتركيبات الإضاءة الحضرية في مفهوم واحد، ويوضح أيضًا تحديدأجهزة الإضاءة التي توفر أقصى قدر من كفاءة الطاقة وجودة الإضاءة. في هذه الوثيقة، من بين التوصيات الرئيسية لمصادر الضوء هي:
استخدام مصابيح LED ومصابيح الهاليد المعدنية؛
درجة حرارة لون الإضاءة – 2700-2800 درجة كلفن (K);
مؤشر تجسيد اللون Ra 80 أو أكثر. في شوارع المشاة وفي الشوارع الأمامية ومناطق الخدمات العامة، يجب أن يكون مؤشر تجسيد اللون R9 (الأحمر الغني) أكبر من 70؛
فئة وهج أجهزة الإضاءة G4 وما فوق.
وأكد ليفينسكي أن نظام الألوان الأبيض الدافئ تم اختياره للإضاءة الحضرية على وجه التحديد لأسباب تتعلق بسلامة الرؤية.
خاتمة.
الضوء الأزرق موجود في انبعاث العديد من مصادر الضوء: الشمس، مصابيح الفلورسنت، مصابيح الزئبق، مصابيح الهاليد المعدنية، المصابيح. كلما ارتفعت درجة حرارة اللون، زاد اللون الأزرق في الطيف.
ويمكن تلخيص نتائج الدراسات العديدة حول مخاطر الضوء الأزرق في الوقت الحالي على النحو التالي:
1. الاستخدام غير الصحيح لمصادر الضوء التي تحتوي على مكون أزرق في الطيف من قبل الأشخاص المعرضين لخطر الرؤية يمكن أن يؤدي نظريًا إلى تدهور شبكية العين: يجب ألا تنظر مباشرة إلى مصدر الضوء لفترة طويلة، يجب أن تحرص على أن الضوء لا يصيب عينيك "
2. ضرر للعيون الشخص السليممن البقاء المنتظم في الأماكن ذات الإضاءة الاصطناعية في ظل الظروف العادية أمر غير مرجح.
3. بغض النظر عن نوع مصادر الإضاءة، يجب البقاء بانتظام ليلاً في منطقة ذات إضاءة صناعية لفترة طويلة (على سبيل المثال، العمل في النوبة الليلية أو قيادة المركبات في الوقت المظلمأيام) قد تترافق مع اضطرابات النوم والهضم ومشاكل نفسية.
لتقليل تأثير خصائص الضوء الأزرق، عند تصميم تركيبات الإضاءة الخارجية، يجب عليك: اختيار مصادر الضوء ذات اللون الأبيض الدافئ (مع درجة حرارة اللون من 2700 إلى 3000 كلفن)؛ اختر المصابيح الأقل وهجًا؛ ضعها بطريقة تجعل الحد الأقصى لنسبة التدفق الضوئي تقع على السطح المضاء، وليس في المساحة المحيطة.
إذا تم استيفاء هذه الشروط، فسيتم ضمان مستوى الإضاءة المطلوب مع أقصى قدر من الراحة للرؤية البشرية.
المستشار الفني لشركة BL Trade LLC، إيلينا أوشوركوفا
فهرس:
1. الإضاءة الاصطناعية ومخاطر الضوء الأزرق، بقلم دان روبرتس، المدير المؤسس لدعم الضمور البقعي. تم نشره في الأصل على MDSupport، وتم تحديثه في 3 أكتوبر 2011.
2. تصور الضوء كمحفز لردود الفعل البشرية غير المرئية، G.K. برينارد، آي. بروفينسيو، هندسة الإضاءة رقم 1، 2008.
3. خطر الضوء الأزرق. هويا فيجن كير، هولندا. نشرة البصريات رقم 4، 2016.
4. تقييم تأثير الضوء الأزرق على النوم واليقظة لدى كبار السن، د. سكين، جامعة سري، المملكة المتحدة، هندسة الضوء رقم 4، 2009.
5. تكنولوجيا الإضاءة غدًا: ما هو الشيء الأكثر "سخونة"؟ دبليو فان بوميل، هولندا، هندسة الإضاءة رقم 3، 2010.
6. تأثير أجهزة الإضاءة الجديدة على صحة وسلامة الإنسان، د.خ. سليني، هندسة الإضاءة رقم 3، 2010.
7. الخطر المحتمل لإضاءة LED على عيون الأطفال والمراهقين، P.P. زاك، م.أ. أوستروفسكي، هندسة الإضاءة رقم 3، 2012.
8. أطياف انبعاث مصابيح LED والطيف لقمع إفراز الميلاتونين، Bizhak G.، Kobav M.B.، Svetotekhnika No. 3، 2012.
9. تلف الشبكية الناجم عن الثنائيات الباعثة للضوء التجارية (LED)، إيميني جادان، بيير بولينجويز، وآخرون.
10. ديفيس، كاليفورنيا التحديثية شارع LED، volt.org
11. مصابيح الشوارع LED تضفي الحيوية على الأحياء، جيف هيشت،22 مرسل. 2016، Spectrum.ieee.org
12. مصابيح الشوارع LED في نيويورك: رادع للجريمة للبعض، وإزعاج للآخرين، مات أ.ف. شابان، 11 يوليو 2016، nytimes.com
13. الأطباء يصدرون تحذيرًا بشأن مصابيح الشوارع LED، ريتشارد جي. ستيفنز، 21 يونيو 2016، edition.cnn.com
23. الإضاءة المعمارية تساعد على بيع العقارات في موسكو، مارينا ديكينا، 19 سبتمبر 2016،
في الثمانينيات من القرن العشرين، عندما بدأت أجهزة الكمبيوتر الشخصية في الاستخدام على نطاق واسع، كانت المشكلة الرئيسية هي الإشعاع القوي. قامت الشاشات الأولى بإطلاق موجة كاملة من الأشعة السينية والمجالات الكهرومغناطيسية ذات الترددات المنخفضة والعالية. على خلفية الذعر العام، لم يتوقف آباؤنا عن تقييدنا من العمل على جهاز كمبيوتر، مما يحفزنا بنفس الإشعاع الذي تمكنت الشركات المصنعة من حله منذ فترة طويلة. لقد ثبت أن أجهزة الكمبيوتر الحديثة ليست أكثر خطورة من التلفزيون. أظهرت القياسات أن الكابل الكهربائي العادي الموجود بالقرب من سطح المكتب ينتج إشعاعًا أكثر من الشاشة.
أطلق الجميع الزفير في انسجام مع وصول شاشات LCD/TFT - لم يكن هناك أي إشعاع من أي نوع، وكان الجميع سعداء، وكان بإمكانهم أن يشرحوا لآبائهم بهدوء أنه لم تعد هناك حاجة للقلق بعد الآن.
ومع ذلك، فإن الشاشات الحديثة والهواتف وغيرها من الأجهزة المنزلية وأجهزة الإضاءة ليست أقل خطورة ولم تعد تنبعث منها مجالات كهرومغناطيسية، بل أشعة الطيف المرئي. بالنسبة للعيون، فإن منطقة الأشعة ذات اللون البنفسجي الأزرق (ذات الطول الموجي القصير) هي الأكثر ضررًا. يؤدي البقاء أمام الكمبيوتر لساعات طويلة كل يوم إلى تطور أمراض العين وإرهاقها والصداع واضطرابات النوم، ومن ثم الاضطرابات النفسية، وذلك تحديدًا بسبب التعرض المستمر لكميات الإشعاع البنفسجي والأزرق، حيث أنهما أقرب إلى الأشعة فوق البنفسجية. جزء من الطيف.
حلم ناكامورا
في الوقت الحاضر، توجد مصابيح LED الزرقاء في كل مكان حولنا. تم تطوير أول مصابيح LED زرقاء عاملة بواسطة العالم الياباني شوجي ناكامورا، الذي درس عمل الآخرين (المغلق كطريق مسدود) في هذا الاتجاه.
قام ناكامورا ببناء تقنية جديدة لصنع مصابيح LED، بدلاً من استخدام العمليات المتقدمة المستخدمة بالفعل لمصابيح LED الحمراء والخضراء.
وبالتالي، كانت المراحل الأولى لإنشاء مصابيح LED مكلفة للغاية عملية الإنتاج.
عندما بدأت مصابيح LED الزرقاء في الظهور في المنتجات، اكتسبت شعبية سريعة في التصميم الصناعي. أراد كل مصمم استخدام LED الأزرق لأنه لون جديد تمامًا "جديد" يمنح المنتجات مظهرًا عالي التقنية. في وقت لاحق، أصبح "الضوء الأزرق" أرخص، وانخفض سباق المنتجات لجذب انتباه المشترين إلى الحد الأدنى، ودخلت لعبة زيادة كثافة تأثير الضوء الأزرق إلى السوق.
قد تسأل، ما هو الفرق؟ الضوء هو مجرد ضوء، ولا يهم لونه.
في الواقع، الضوء الأزرق يسبب إجهادًا وتعبًا للعين أكثر من الألوان الأخرى. وهو أكثر صعوبة بالنسبة للعين البشرية، ويجعل التركيز أكثر صعوبة، ويلقي المزيد من الوهج والتأثيرات المبهرة. كما أنه يؤثر على الداخل الساعة البيولوجيةالشخص، ومن ثم اضطرابات النوم. يعتقد العديد من الباحثين أنه حتى المستويات الصغيرة جدًا من الضوء الأزرق أثناء النوم يمكن أن تضعف الجهاز المناعيولها عواقب صحية سلبية.
تعاني أعيننا وأدمغتنا من مشاكل عديدة مع الضوء الأزرق
هذه المشاكل بكل بساطة آثار جانبيةالتطور الذي جعلنا نتكيف مع البيئة الطبيعية لكوكبنا.
الأزرق أكثر إشراقا في الظلام
بالإضافة إلى حقيقة أن مصباح LED الأزرق نفسه أكثر سطوعًا بـ 20 مرة من اللون الأحمر أو الأخضر، فإنه يبدو أكثر سطوعًا بالنسبة لنا في الليل، ويخلق الوهم بوجود ضوء محيطي أقل سطوعًا حول المصدر، وهو ما يسمى بظاهرة بوركينجي (التحول) والذي يحدث بسبب زيادة حساسية المخاريط في أعيننا للضوء الأزرق والأخضر.
ومن الأمثلة العملية لظاهرة بوركينجي ما يلي:
يمكن لمصباح الطاقة الأزرق البارد الموجود على التلفزيون أن يجذب انتباهك ويسمح لك بشراء هذا التلفزيون بعينه. ولكن عندما تحضره إلى المنزل وتقوم بتشغيل قناتك المفضلة ليلاً، فإن نفس ضوء الطاقة سيصبح ساطعًا بشكل مزعج بالنسبة لك ويتداخل مع مشاهدتك. أو مكبر صوت موسيقي عادي يقف بالقرب من الشاشة.
اللون الأزرق أكثر إشراقًا في الرؤية المحيطية
يمكن أيضًا ملاحظة تحول بوركينجي في رؤيتنا المحيطية في ظروف الإضاءة المنخفضة نظرًا لوجود عدد أكبر من المخاريط عند حافة الشبكية مقارنة بالمركز.
اللون الأزرق يتداخل مع وضوح الرؤية
يحدث هذا لأن الأشعة البنفسجية الزرقاء (الموجة القصيرة) لا تصل إلى شبكية العين بالكامل - فهي ببساطة متناثرة في الهواء. في حدقة العين، فقط الأشعة الصفراء والخضراء (طويلة الموجة) تنكسر تمامًا. ونتيجة لهذا التفاوت، تفقد الصورة التي تركز على شبكية العين وضوحها جزئيا.
المعضلة هي أنه في الوقت الحالي لا توجد طرق لتخليص العين من هذا الضغط:
فمن ناحية، لا توجد وسيلة لإزالة الجزء القصير الموجة من الطيف تمامًا من مسار تدفق الضوء من الشاشة إلى العين، الأمر الذي من شأنه تحسين وضوح الصورة وتقليل إجهاد العين عن طريق تقليل تشتت الضوء.
ومن ناحية أخرى، فإن القضاء على الإشعاع البنفسجي والأزرق سوف يحرم صورة مرئيةاللون الكامل، وهذا يزيد أيضًا من إجهاد العين.
نحن نصف عميان في الضوء الأزرق.
تم تصميم عيون الإنسان المعاصر بطريقة تمكنه من التمييز بوضوح بين التفاصيل الصغيرة، وخاصةً اللون الأخضر أو الأحمر. ويحدث ذلك لأننا ضعفاء في تمييز التفاصيل بوضوح في الألوان الزرقاء، أو ببساطة لا تحاول أعيننا القيام بذلك.
النقطة الأكثر حساسية في شبكية العين هي التجويف المركزي، الذي لا يحتوي على قضبان للكشف عن الضوء الأزرق. نعم، نحن جميعًا مصابون بعمى الألوان في الجزء الأكثر حساسية من أعيننا.
بالإضافة إلى ذلك، في الجزء المركزي من شبكية العين، يتم ترشيح البقعة (البقعة). لون ازرق، من أجل شحذ رؤيتنا.
غالبًا ما يستخدم القناصون والرياضيون النظارات ذات العدسات الصفراء الملونة للتخلص من الضوء الأزرق المشتت للانتباه والحصول على رؤية أكثر وضوحًا لمحيطهم.
الوهج الأزرق يتداخل مع الرؤية
يؤدي الوهج والانعكاسات من مصدر الضوء الأزرق إلى مضاعفة الضغط على العينين. وعلى الرغم من أن شبكية العين لا تتحول إلى اللون الأزرق، إلا أنه لا أحد يقول أن بقية أعضاء العين لا تحاول أن تفعل ذلك من أجلها.
إذا أردنا رؤية تفاصيل صغيرة على خلفية زرقاء، فإننا نجهد عضلاتنا ونحدق أعيننا، محاولين إبراز اللون الأزرق وتركيز الاهتمام على التفاصيل. حاول القيام بذلك لفترة طويلة جدًا ومن المحتمل أن تكسب نفسك صداع. لن يحدث هذا على أي خلفية ملونة أخرى، حيث توفر الألوان الأخرى في الطيف تفاصيل أفضل للعناصر المختلفة.
ألم يعمي العين
يمكن أن يسبب الضوء الأزرق الشديد ضررًا كيميائيًا ضوئيًا طويل المدى لشبكية العين. لن يجادل أحد في أنه من المحتمل أن تعاني من هذا النوع من الإصابة بسبب ساعات من مشاهدة مصباح LED أزرق مضاء من مسافة عدة ملليمترات. ومع ذلك، فقد اقترح أن هذا قد يكون محركًا تطوريًا - الإحساس الفوري بالألم الناتج عن الضوء الساطع الذي يحتوي على مكون أزرق قوي جدًا. رد الفعل الغريزي لجسمنا هو تقليل الضوء الأزرق الذي يدخل إلى العينين عن طريق إغلاق حدقة العين. ومن الأمثلة على ذلك عدم القدرة على تمييز الألوان لبعض الوقت بعد فلاش الكاميرا.
الضوء الأزرق واضطراب النوم
الضوء الموجود في الجزء الأزرق من الطيف يثبط مستويات الميلاتونين في الجسم. يلعب الميلاتونين، الذي يُطلق عليه أحيانًا هرمون النوم، دورًا رئيسيًا في تنظيم دورة النوم والاستيقاظ. وهكذا، عندما يكون مستوى الميلاتونين في الجسم مرتفعاً، ننام، وعندما يكون منخفضاً، نستيقظ.
الضوء الأزرق هو نوع من المنبه الطبيعي الذي يوقظ جميع الكائنات الحية بمجرد أن تتحول السماء إلى اللون الأزرق بعد شروق الشمس. حتى ضوء LED أزرق ساطع واحد يكفي لقمع مستويات الميلاتونين.
بدأ الكثير من الناس يدركون أنهم ينامون بشكل سيء على وجه التحديد بسبب مؤشرات الإضاءة الموجودة على لوحة التلفزيون والأجهزة والأدوات المنزلية الأخرى. كما أصيبت شاشات الاحتراق ومصابيح الفلورسنت.
السبب وراء اعتبار مصابيح LED بمثابة خطر محتمل على النوم هو أنها وجدت طريقها إلى غرف النوم ومؤينات الهواء وأجهزة الشحن وغيرها من المساكن المتنوعة. في بعض المنتجات "الحرفية" تكون أكثر سطوعًا مما ينبغي. وعلى عكس المصابيح المتوهجة التقليدية، تعد مصابيح الفلورسنت أيضًا مصادر لهذا الضوء الضار.
التصميم الصناعي
منذ عدة سنوات، كانت العديد من الشركات في حيرة من هذه المشكلة، وكانت شركة Logitech من أوائل الشركات التي استجابت لهذه المشكلة، والتي وعدت بإعادة تصميم منتجاتها في أقرب وقت ممكن.
وهناك شركات أخرى أقل ضميرًا في الدول الصناعية مثل الصين لا تريد حتى أن تسمع عنها المشاكل المحتملةالمستخدمين من الصمام الأزرق المفضل لدى الجميع. يواصل مصنعو علب أجهزة الكمبيوتر تسمية علبهم بإضاءة خلفية زرقاء، مسترشدين بذلك في حاجة عظمىولا تهتم بكتابة تحذيرات حول المشاكل المحتملة، ولا تقدم ألوان إضاءة أخرى.
قيد التوقيف
بعض النصائح:
وفقًا لمرسوم وزارة الصحة والصناعة الطبية في الاتحاد الروسي، يجب على الأشخاص ذوي الإعاقة البصرية، عند التقدم للحصول على عمل يتعلق باستخدام معدات الحاسوب، يجب أن تخضع لفحص العيون الكامل.
إذا كنت لم ترتدي النظارات بعد وكان نظرك جيدًا، فلا تتردد في الاعتناء بصحتك وشراء نظارات الكمبيوتر لنفسك، فقد يضحك من حولك، ولكن في النهاية أنت من ستكون أكثر صحة.
