Сказ о том как спектральные характеристики освещения влияют на нашу жизнь

    Граждане читатели, технари и гуманитарии, вы находитесь в опасности, немедленно переместитесь на улицу под теплое летнее солнышко (если погода позволяет), это не учебная тревога! Повторяю это не учебная тревога! Ну а если окружающие не оценят вашу попытку провести эвакуацию, то устраивайтесь поудобнее и давайте поговорим с вами об освещении. Если в двух словах, статья про воздействие бытового (внутреннего) освещения на наш с вами организм. Я постараюсь не перегружать статью техническими сведениями, для всех любознательных коллег оставлю соответствующие ссылки. Однако, без графиков все же не обойдемся (люблю я их просто). Статья получилась длинная, так что в итоге я решил что мы рассмотрим в первую очередь спектральную характеристику освещения (тут подробнее).

    Итак, представьте, друзья, что живет где-то на свете среднестатистический человек, назовем его Василий. И вот значится жил себе жил Василий 20 лет на опушке леса в средней полосе нашей бескрайней родины, да вот захотелось ему «кофе от лучших бариста», свитшотов, да «айфонов» глянцевых и решил Василий в город податься. А чтобы ему совсем не сладко жилось, то решил он податься в офис на цокольном этаже в славный город Мурманск, ну в общем в «бетонную коробку офисную», дабы трудится там не покладая рук и света божьего не видеть.

    А вот, что же там Василия ждало, спрятано под катом, всех любознательных милости просим.

    Статья будет большая и по смыслу делиться на три части
    1 – Спектральные характеристики источников света
    2 – Как можно померить спектр с помощью прямых рук и «синей изоленты»
    3 – Кратко о воздействии света на человека




    *Примечания представленные в статье спектры ввиду технических ограничений могут отличаться от реальных источников света, если есть желание проверьте сами.

    Часть 1 – спектральные характеристики источников света


    Для начала рассмотрим основные моменты

    1. До массового внедрения в быт электрических источников света, человечество во многом подстраивало свою жизнедеятельность (суточный цикл) под естественное освещение.
    2. Естественное освещение изменяется втечении суток, спектр излучения у него непрерывный, солнце светит в ультрафиолетовом, видимом, и инфракрасных диапазонах. для естественного освещения не характерна пульсация.
    3. Современный человек обычно проводит добрых 90% своего времени в помещениях (транспорт тоже будем считать искусственной средой)
    4. В помещениях человек, часто пользуется искусственным освещением (или совмещенным), даже летним днем не все имеют возможность использовать только естественное освещение
    5. Свет влияет на биологические процессы в организме человека

    Вот так выглядит спектр солнца с «радугой» и графиком, кто-то добросовестно сфотографировал московское небо



    Вот тут есть еще

    Вернемся к Василию. Как мы помним почти всю свою сознательную жизнь он провел на природе, посмотрим как ему светило солнышко, и почему от него у ежей быстрей росли колючки.

    Ответственные мужи занимающиеся светотехникой сделали для нас модель условного дневного света различной цветовой температуры( это xls в котором можно моделировать не бойтесь ), мы представим, что ранним утром Василию светило солнышко с температурой 4000К, в полдень с температурой 5500К ну а днем все 7000К, ну а к ночи двигалось в обратном порядке (примерная цветовая температура источников света тут).

    Но такое лакомое солнышко светило очень и очень давно, что может ждать нашего героя попавшего в «бетонную коробку»?
    Учитывая, что большинство людей занятых на работах не связанных с производством, вряд ли сидят в помещениях похожих на офисы категории «А», то многих (и меня в частности) ждет это



    Дешёвые люминесцентные лампы с электромагнитной пуско-регулирующей аппаратурой, например ЛБ-40 с индексом цветопередачи (способностью воспроизводить корректно цвета) CRI<70.

    Возможно это будут более дорогие заморские баклажанные , лампы от Osram или Philips с CRI>80, ну а поскольку график под рукой у меня завалялся и для компактных люминесцентных ламп КЛЛ, то упомянем и про них.



    Картинки с «радугой» под сплойером, рекомендую посмотреть, и сравните с представленным выше московским небом, будет очень наглядно.

    смотрим




    Итак, что мы видим, мы видим мечту любого скалолаза и способ проверки друзей по методу В. Высоцкого, а именно, горы и пики, причем чем дешевле лампа тем больше «Гималаи» мы наблюдаем.

    О чем нам это говорит? Это говорит нам в первую очередь о том, что свет совсем не такой как естественный. А если учесть, что наш подопытный Василий вынужден сидеть под совсем неизменным светом все свои 8 рабочих часов. Помните график выше? Естественный свет изменяется в течении дня, а этот вот нисколечко нет. Таким образом наш организм страдает от нахождения под непривычным освещением. Что связано с ухудшением здоровья, уменьшением зрительной работоспобности и производительности труда. Не верите мне? Спросите у мудрейшего Юлиан Борисовича Айзенберга (справочник по светотехнике стр. 889).

    Где же выход, возможно светодиодное освещение?

    Ну пожалуй, что не совсем. Хотя, уже намного лучше.
    Смотрим на графики и все равно «твой спектр на мамин совсем не похож». Все равно есть пик в синей области, провал в голубой, ну и опять напомню, что большинство светодиодных ламп светит одним цветов в течении дня.
    Картинок для RGB светодиодов у меня под рукой нет, но поверьте, что там дело обстоит ничуть не лучше (а пожалуй обычно даже хуже).

    замеры тем что было под рукой

    картинка из интернета


    Спектр теплого белого СИД под спойлером.

    смотрим


    Итак, вот отпахал Василий свои 8 часов, вернулся домой и, устав от казённых ламп, приходит домой садиться на диван и окунается в теплый ламповый свет.

    И, кстати, это не так плохо, для вечернего домашнего освещения, лампа накаливания остается хорошим вариантом. Спектр лампы накаливания во многом соответствует спектру вечернего солнца, и не сильно подавляет выработку мелатонина(об этом чуть позже), опять таки один минус не регулируется в процессе дня.

    Спектр лампы накаливания под спойлером:

    Смотрим


    Посидел Василий дома подумал, подумал, решил что не будет больше здоровью вредить станет он дворянкою столбовою фрилансером и будет светом белым управлять, как захочет пока дома работает.
    И это, кстати, не самый плохой вариант, не смотря на то, что современные диммируемые светодиодные лампы все равно не дают полной идентичности естественному освещению, это все же лучше чем вышеупомянутые ЛБ-40 и даже может быть немного лучше чем просто светодиодные лампы. Причем если RGBW лампы это скорее баловство, то лампы на основе СИД теплого белого и холодного белого света вполне пригодны для освещения. Если заинтересовало, можно посмотреть в эту сторону

    По крайней мере такая лампа, может ступенчато имитировать теплый белый, нейтральный белый и холодный белый свет. (под спойлером) Что худо бедно вяжется с естественным солнечным циклом.

    Спектры лампы ML-19 Dual White E27 шар 9W (цветовая температура на основании данных производителя)

    смотрим





    Часть 2 — как можно померить спектр с помощью прямых рук и синей изоленты


    Как-то я уже поднимал эту тему на Хабре. Но, думаю, стоит рассказать вкратце.
    Итак, мы с вами загорелись картинками с радугой и решили начать везде мерить спектр. Поскольку самый дешёвый спектрометр стоит в РФ больше 70 т.р. (на момент написания статьи), то мы пойдем другим путем.

    Есть такие замечательные ребята с портала http://publiclab.org/, много у них там интересной открытой науки и так далее. Но нас интересуют самодельные спектрометры.

    К слову там есть несколько типов спектрометров и можно как купить готовый набор для сборки (рекомендую криворуким типа меня), так и собрать самому из подручных средств.

    Поскольку я уверен, что если вы дочитали до этого места, то у вас уже горят глаза, чешутся руки и ждать посылку из-за недружественного нам океана, вы не хотите и не будете.

    Итак, что нам понадобится и что мы будем делать:

    1. Берем желательно плотную чертежную бумагу А4 (Ватман) или плотную матовую фотобумагу, в общем плотную бумагу чем плотнее тем лучше, но думаю если быть очень упорным можно попытаться сделать и из простой правда будет хлипко, (в принципе если дружите с черчением то можете сделать хоть из обувной картонки хоть из текстолита, но я криворук и расскажу свой путь с плотной бумагой.

    2. Принтер и схема сборки, распечатываем схему и инструкцию на листе и дальше радостно вырезаем, прорезая необходимые отверстия (щель лучше резать острым скальпелем или лезвием, нужна аккуратность).
    Берем DVD (можно и CD, но там дифракционная решетка похуже) разрезаем его ножницами пополам, берем одну половинку и аккуратно ее разделяем на два слоя, нам нужен прозрачный слой фоторезиста, из него необходимо вырезать квадратик диф. Решетки под нашу бумажную заготовку. Подробней посмотреть можно тут.

    3. Дальше собираем все части вместе я использовал простой клеящий карандаш, а диф. решетку крепил изолентой (хотя двухсторонний скотч предпочтительнее), смотрим что получилось, а получилась хрупкая просвечивающаяся конструкция, поэтому если бумага изначально была плотная, то мы радостно сможем армировать ее изолентой, до тех пор пока не получим синий или черный квадрат Малевича, в итоге наш спектроскоп не должен пропускать никакого света, кроме света через щель.

    4. Берем желательно старый ненужный телефон (нет ну в принципе можно взять любой). И приклеиваем к его корпусу нашу конструкцию, предварительно определив куда будем приклеивать, так чтобы спектр нормально попадал в камеру. Можно конечно не приклеивать а каждый раз прикладывать, но это неудобно и спектры будут часто съезжать. Да кстати вовсе необязательно крепить к телефону, можно и к веб камере, как вам удобней. На фото самодельный спектрометр (обклеенный), и два комплекте первый его тот же самый но из комплекта, второй похожий по принципу но из пластика (качество по лучше):



    5. Обязательно идем снимать спектр компактной люминесцентной лампы (КЛЛ) или на худой конец обычной люминесцентной лампы, а потом уже все что душе годно После того как мы сфотографировали все спектры, что хотели. Их необходимо обработать, можно в любом графическом редакторе. Я как правило кадрирую и при необходимости центрирую. Поскольку метод калибровки (об этом ниже) предусматривает сравнение с эталоном, то надо чтобы все полоски спектра на всех снимках находились в одном и том же месте (насколько это возможно) или в итоге вы получите, что компьютер будет воспринимать сдвинутое изображение как свет с другой длиной волны.

    6. Регистрируемся на портале, жмем capture spectra upload и первым делом загружаем туда наш снимок спектра КЛЛ, он нам необходим для калибровки после того, как рисунок загрузился и открылась картинка со спектром, возможно понадобится провести ряд манипуляций

    6.1 Если изображение не лежит горизонтально если фиолетово-синя зона не лежит слева, а красно оранжевая права значит надо нажать more tools и пользуясь инструментами поворота и отражения повернуть спектр как нам надо. после чего рекомендую Нажать кнопку “re extract from foto (там же в инструментах) после этого компьютер нам построит кривую которая будет согласована с картинкой спектра, правда нам не хватает длин волн.
    6.2 Можно откорректировать график спектра, выбрав автоматически самый яркий спектр (в меню more tools) или в ручную выбрав set sample row и кликнув на наиболее удачном участке спектра а изображении.
    6.3 Жмем кнопку calibrate, жмем begin и на графике мышкой кликаем на вершину среднего синего спектра(как на примере в инструкции), потом также выбираем зеленый максимум. Теперь у нас есть откалиброванный эталон. Этот эталон можно применять к рисункам загруженным и обработанным по п. 6.1. после чего у них тоже появится шкала длин волн.
    6.4 Вы можете применить калибровку к любому снимку нажав calibrate->use existing calibration и выбрав ваш эталон, но помните, что если у вас отклеился приклеенный к камере спектрометр например, то возможно ошибка будет большой и надо будет пере калибровать.
    6.5 Все дальше данные можно забирать в разных форматах и строить графики например в эксель, это конечно не самый точный метод, но существенно лучше чем совсем ничего при должно сноровке вы сможете получать снимки которые коррелируют с реальностью.

    Часть 3 — Кратко о воздействии света на человека


    На десерт, совсем кратко о воздействии света на человека

    Свет воздействует на циркадные ритмы человека.
    Свет особенно в синей области способен подавлять выработку мелатонина, гормона отвечающего за наше спокойное восстановление, чем меньше мелатонина тем большей стресс мы испытываем, с одной стороны это хорошо, днем когда надо взбодрится, с другой стороны поздним вечером и перед сном это нарушит ваши биоритмы и вам будет и трудней заснуть и эффективность сна будет ниже. Следует отметить, что безусловно важна мощность источника света(световой поток), время проведенное под ним, а также возраст (дети более восприимчивы, пожилые люди существенно меньше).

    На картинке представлена одна из усреднённых зависимостей степени подавления мелатонина от длинны волны излучения, есть и другие вариации на тему этой функции, можно поискать в соответствующих источниках.
    Журнал светотехника №3 за 2012.
    Если вкратце, то для успокоения лучше использовать теплые цвета (лампы накаливания, светодиодные лампы с удаленным люминофором).

    Чтобы взбодрится лучше использовать лампы дневного света:



    Помимо циркадного воздействия. свет также оказывает негативное воздействие на органы зрения, избыточный синий свет приводит к повреждению глаза, опять таки дети особенно восприимчивы (статья об этом в том же номере светотехники), поэтому долго смотреть на светодиодные или люминесцентные лампы холодного белого света не стоит.

    Также важный фактор, естественный свет содержит ультрафиолетовое излучение,
    Которое способствует выработке витамина Д, противорахитным действием, ну и просто активизирует потаенные фотобиологические процессы в организме человека.
    Надо отметить, что через оконное стекло проходит только УФ-А, а искусственные источники света как правило не рассчитаны на покрытие дефицита УФ излучения и либо не излучают УФ вовсе либо это побочный продукт не рассчитанный на устранении светового голодания.
    Так что если вы много сидите в «бетонных коробках», будет полезно иногда облучаться соответствующими УФ лампами, или просто выходить погулять.
    Подробней о воздействии света можно почитать тут.

    Ну вот вроде бы и все, статья получилась большая, думаю, что еще не скоро что-то осилю, поэтому спасибо всем, кто прочитал, берегите здоровье.

    О пульсации *Бонус
    Все искусственные источники света (лампы накаливания, люминесцентные, светодиодные), в той или иной степени пульсируют (световой поток в течении времени то становится меньше то больше), в зависимости от частоты пульсации наш глаз может это заметить, а может и не заметить, в любом случае понять что пульсация вредна достаточно просто, прогуляйтесь до любого светильника с некачественными люминесцентными лампами и пристально посмотрите на него минуту (хотя говорят, что если долго всматриваться в люминесцентную лампу то люминесцентная лампа начнет всматриваться в тебя).
    Существуют различные способы снизить пульсацию, как правило они заключаются в применение качественных электронных устройств питания и управления (ЭПРА для люминесцентных ламп, или драйверы для светодиодов).
    Но поскольку на мой взгляд достоверно из совсем уж подручных средств пульсацию не померить, то мы остановимся на вопросе спектральной характеристики света, а всем интересующимся измерением пульсации можно заглянуть сюда.

    Комментарии 74

      +1
      Неплохо бы добавить пару слов о газоразрядных и галогеновых лампах. Тем более что последние вроде как принято считать наиболее близкими к естественному освещению, чем все остальные вместе взятые (хотя тут можем ошибаться).
        +1
        Люминесцентные относятся к газоразрядным лампам низкого давления :)

        Но я так понял вы имели ввиду РЛВД (ДРИ, ДРЛ, НЛВД. МГЛ)?
        оно не очень связано с офисным и домашним освещением, да и образцов, чтобы померить у меня нет под рукой.

        Можно было бы конечно написать, что например лампы НЛВД не сбивают циркадные ритмы,
        и что ночью не очень хорошо плясать рядом с лампой ДРЛ, потому что будет трудно лечь спать, но это совсем другая история

        про галогенные лампы накаливания я не написал, потому что у меня нет их под рукой и их спектр я не изучал, хотя кстати наверное они дают вполне неплохое приближение к теплому дневному.

        В любом случае это материал для другой статьи, не буду против если кто-то склеит свой спектрометр и подхватит флаг.
          +1
          Галогеновые чуть холоднее. На самом деле это чуть более хитрая лампа накаливания, температура спирали которой немного выше. Так для лампы накаливания около 2700К, а для галогеновой около 3000К.
          Так же стоит учитывать этот график.

          image
            +1
            А разве можно указывать просто температуру цвета для лампы накаливания? разве от мощности лампы цвет не меняется? У меня по внутренним ощущениям — чем мощнее лампа накаливания, тем «белее» свет.
              0
              Безусловно, но всё же если брать во внимание 40-100 Вт лампы, то примерно одинаково и около 2700. Сильно выше не будет — спираль перегорит. ниже тоже нет — будет тускло.
                0
                Не могу согласится. До сих пор страдаю. В какой-то момент пришлось заменить одну лампу на сто ватт на три по шестьдесят — свет неприятно желтый, и света совсем мало. Сотка тоже не слишком белая, на двести было бы лучше, но сейчас их купить просто невозможно.
                  0
                  Попробуйте заменить лампочки на 60 Вт (или 40 Вт — они соответствуют 60 Вт накаливания) галогеновые (как на картинке) — светоотдача процентов на 20 выше + свет холоднее.
                  Кстати, вы могли получить такой эффект как раз потому что яркость увеличилась. а температура света нет, что и привело к тому что он стал восприниматься как более тёплый.
                  image
                    0
                    Спасибо, попробую поискать.
                      0
                      В Икеа продаются
                        0
                        Сейчас много где продаются, так что проблемы не будет. Хороший вариант для замены ЛН, потому что:
                        1) Выше светоотдача — экономия электричества при прочих равных
                        2) Больший срок службы (где-то в два раза по ТД)
                        3) Чуть холоднее свет (при нормальной яркости ЛН уже чувствуются очень тёплыми)
                        4) Всё тот же линейный спектр, что и у ЛН

                        Кстати, что ЛН, что галогеновые рекомендуется включать плавно для продления срока службы (и для глаз приятно) — для этого можно купить небольшое устройство.
                          0
                          Плавный выключатель был, сенсорный, качественный. Но сгорел от статического электричества. А у нас штука эта довольно редка. С галогеновыми лампами тоже непонятно. Для настольного светильника ватт на 10-20 найти вроде не проблема. А вот E27 как-то не попадается.
          +1
          Ещё можно иногда боковым зрением увидеть пульсацию.
            +1
            Угу, хотел написать про пульсацию, но понял, что статья раздутая да и подручными средствами не измерить ее с помощью картона и изоленты.
            Поэтому про пульсацию оставил маленький бонус в низу и всё.

            Пульсация страшная штука порой достаточно минуту пристально на светильник с ЛЛ посмотреть и как-то становится не хорошо.
              +2
              Подносим телефон поближе и видим полоски на лампе.
                0
                Видим конечно, но как из этого посчитать коэффициент пульсации я не представляю.
                  +2
                  При большой пульсации должны быть узкие светлые пики и широкие тёмные полосы.
                    0
                    Спасибо, подумаю, что из этого можно выжать на досуге
                      0
                      Эк вы смело заявляете :D

                      А частоту «съёма» кадров с матрицы камеры и передачи их на экран вы можете назвать так же легко, не заглядывая в руководство пользователя?
                        +1
                        Я так замерял как-то ШИМ у нового телефона. Просто сфотографировал экран, дальше из Exif вытащил выдержку фото, посчитал полоски, перемножил и получил частоту ШИМ-а, данные сошлись с тем, что снимали с прибора, так что метод вполне имеет право на жизнь.
                          0
                          Я не спорю, что имеет. Вопрос лишь в том, что частота сьёмки (или выдержки в случае с фото), не константа и должна быть известна, для проведения измерений или визуальной оценки «по ширине полосок» ;).

                          Даже мой телефон (который просто телефон, хоть и с камерой), умеет 50 (и 60) Гц для, например LCD мониторов и ещё какую-то неуказанную частоту «для люминесцентных ламп » (видимо 100 Гц). А на старой мыльнице этих частот было штук 6 разных (этим он мне и нравился). Просто в зависимости от смены «режима» меняется и направление движения (или вообще остановка) полос, их ширина… ну, в общем-то я только на эту тему полупошутил, без обид.
                            +1
                            >>> Вопрос лишь в том, что частота сьёмки (или выдержки в случае с фото), не константа и должна быть известна,

                            С чего это она неизвестна? Выдержку можно выставить принудительно в любом фотоаппарате или вытянуть ее из exif после, не понимаю проблемы.
                            К слову, конкретно таким способом я и замерял частоту мерцания ламп. Подбирал себе наименее мерцающие, они намного легче воспринимаются глазами. То же касается и мониторов.
                              0
                              Вот жеж блин, ну почему обязательно напоминать о чём шла речь изначально?!
                              > «Подносим телефон поближе»
                          0
                          Мы смотрим не ширину цикла, а длительность светлого и длительность тёмного. Ширина тёмной полосы (и интенсивность) говорит о «выключенном» полупериоде, светлая полоса говорит нам о длительности свечения.
                          Чтобы мерцало мало, нужно искать лампы с широкими светлыми полосами и относительно них узкими тёмными, причём тёмные должны быть как можно светлее.
                            0
                            Да, но при неизвестной «частоте» камеры, мы можем узнать эти параметры только относительно друг-друга и только если камера не попадает в «синхрон», а то и вообще без «полос» можем остаться.
                              0
                              Нужно чтобы камера не попадала в синхрон. Достаточно сделать фото. А плохое изображение только при слишком большой частоте, что период занимает десяток пикселей, либо при слишком низкой частоте мерцания, когда период мерцания вываливается за границы экрана. В обоих случаях помогает зум
                                0
                                А слишком высокая не рассматривается, когда за время выдержки проходит несколько мерцаний и они накладываются друг на друга скрывая темные полосы.
                0
                О, Юлиан Борисович! Человечище!
                Да и ссылка на журнал «Светотехника» делает вам честь.

                Только вот мракобесие, к сожалению, процветает. geektimes.ru/company/medgadgets/blog/247172/#comment_8290716
                Было бы здорово развить тему, а то некоторые персонажи называют исследования чушью.
                  0
                  Ну скажем, так «Хабр» частенько, читают люди во время перерывом на работе, может быть там у человека случился нехороший день :)
                  Я думаю, там бесполезно проводить ликбез.
                  Кстати лампы любопытные, единственное судя по фото мне кажется они холоднее, чем на коробке написано, надо будет когда-нибудь купить в руках покрутить.
                  +2
                  В дополнение к статье хочу сказать, что спектральные характеристики оказывают значительное влияние не только на зрение, самочувствие, биологические процессы человека, но и на фото -видеокамеры.

                  Именно поэтому снимки, сделанные в условиях, к примеру, люминесцентного освещения выглядят отвратительно и слабо поддаются какой-либо коррекции.

                  Пульсация источников света вносит вторую проблему, следующую после неравномерности спектра (имеется ввиду отличие спектра от солнечного) — в разных фазах пульсации спектр оказывается различным, что при коротких выдержках проявляется в виде разных цветов одних и тех же объектов, сфотографированных, казалось бы, при одинаковых условиях освещения.
                    0
                    Безусловно оказывают. Тот самый доступный спектрометр за 70 т.р.о котором я говрил, как раз позиционируется именно для фотографов (те что позиционируются для освещенцев еще дороже), поэтому думаю и фотографам пригодится самодельный спектрометр, хотя бы для того чтобы на глаз прикинуть характеристики источника подсветки.
                      +1
                      Увы, не пригодится. Для калибровки / профилирования дисплеев и печатного оборудования нужна точность.
                      Она же нужна и в научной фотографии. В «бытовых» (в сравнении с вышеперечисленными) целях для цветокоррекции необходима хорошая цветовая мишень, не более того.
                    +1
                    А как же классика, в разделении лучей через стеклянную призму? У телефона размер пиксела довольно маленький, должно хватить нескольких проходов через призму на небольших расстояниях… А если присобачить линейную ПЗС-матрицу то можно и вовсе автономный приборчик сделать.
                      +1
                      Вполне, над этим работает мой коллега, DrZugrik, просто призма есть не у всех под рукой, а вот чистую DVD болванку еще достаточно просто найти.
                      +1
                      А есть ли какие-то готовые автоматические решения для дома, которые бы имитировали полносперовое солнечное излучение?
                      Особенно актуально это в зимнее время, когда темнеет очень рано, а для тех, у кого график работы смещен в сторону ночи (или просто совам) приходится в это время очень тяжко, т.к. максимум получается пару часов светового дня, да и то с натяжкой, т.к. из-за пасмурности солнца можно не увидеть неделями.
                      Лично для меня зимой это просто огромная проблема со всеми симптомами: депрессия, сниженная работоспособность и т.п.
                        0
                        Если нас не опередят китайцы, то мы за пару лет, что-нибудь придумаем с коллегами :)
                        это вообще тема для больших исследований. пока могу сказать, что сейчас это дорого и никому почти не нужно, но мы все равно работаем над этим.
                        P.S. есть полноспектровые лампы для аквариумов например, но это не совсем-то.
                          +1
                          Хм, а почему это должно быть дорого? По той лампочке, что в статье, она управляется с пульта, а значит теоретически можно обойтись чисто программным решением. Управляя через ик адаптер пультом можно изменять спектр света, соответствующий суточным показаниям в данной местности. Я не знаю возможностей это системы, но чисто программно вижу такую надстройку: снимаем спектрограмму в течении летнего светового дня, а потом эмулируем спектр, насколько это возможно, приближая его к реальному.
                            0
                            Сложность как раз в исполнении с помощью той же цветной лампочки от Milight RGBW или Cool W Hot W, невозможно добиться нужного света, надо подождать пока китайцы спаяют что-то более продвинутое в одном корпусе (то что паял и травил в ванной мой коллега светло слабо и сгорело через час :)
                            0
                            А можно взять дугу сварки и отфильтровать всё лишнее?
                            +1
                            Есть очень перспективные газоразрядные лампы на плазме серы, но там проблема с маленькими мощностями. Спектр как у Солнца, только без УФ. В музее аэронавтики НАСА вроде бы такие используют. Над маленькими и компактными по слухам работают, но пока результатов нет.
                              +1
                              Это которые с раскачкой от СВЧ?
                                +1
                                Угу. И в нынешней инкарнации оно просто не обосновано для мощностей менее киловатта. Но поживём — увидим, судя по характеристикам — там всё просто шикарно.
                                  +1
                                  Я как-то очень сомневаюсь, что их можно будет сделать дешево и компактно, как раз именно из-за СВЧ :( Ну и, вроде бы, там были какие-то ограничения на размер собственно колбы.
                                  А так да, хотелось бы такое дома поставить :)
                          +1
                          Линейчатый спектр выглядит страшно и неестественно. Но я сомневаюсь, что светочувствительные клетки в глазах как-то страдают от однообразия энергий фотонов. В мозг поступает информация только о цвете без спектра. Получается снижение работоспособности может быть только из-за искажения цвета окружающих предметов. Выглядит под лампочкой всё серо и уныло, и на душе от этого становится серо и уныло.
                            0
                            Ну даже Будда предлагал сомневаться и Вам не грех конечно :)
                            А если серьезно я привел в статье выдержку из «библии светотехники», справочника под редакцией Ю.Б. Айзенберга,
                            На самом деле есть много исследований о недостатках неестественного спектра, можете те же подшивки журнала Светотехника почитать там старые подшивки в бесплатном досуге. можете у иностранных коллег поискать, они тоже считают что линейчатый спектр «не айс»
                            Свет оказывает разнообразное воздействие на живые организмы, так например как было сказано выше синий цвет оказывает не зрительное воздействие (подавляет выработку мелатонина) это открыли примерно лет 10 назад, соответственно в дешевой лампе белый свет можно получить смешением пика синего и пика желтого диапазонов, зрительно цвет будет такой же, но для здоровья это будет не так хорошо, как эквивалентный по цветовой температуре сплошной равномерный спектр.
                              0
                              В дополнение из того же журнала «светотехника» (ссылка на номер есть в статье)
                              Синий диапазон длин волн вредит по моему хрусталику глаза (в общем какой-то части органов зрения)
                              Причем чем больше неравномерность излучения тем больше вредит (грубо говоря негативный эффект от ранвоэнергетического источника и холодного белого СИД будет разным)

                              еще если у Вас растут комнатные растения то при белом свете с низким CRI комнатные растения могут недополучить излучения регулирующего их фотобиологичекие процессы и вырасти например тонкими и вытянутыми (я так ставил опыты на петрушке, где-то есть статья на хабре)
                              у человека вполне возможно тоже есть фотобиологические процессы (я не физиолог они скажут лучше)
                              Так, что естественный свет как правило все же лучше
                                +1
                                С растениями как раз можно поиграть в плане линейчатого спектра. И регулировать рост нужными полосами спектра
                                Тот же синий стимулируетт рост ботвы и делает их более компактными.
                                0
                                Если посмотреть на график зависимости подавления выработки мелатонина от длины волны, а потом на спектр типичных светодиодов, то можно сделать вывод, что из-за провала в голубой области под тёплыми белыми светодиодами засыпать лучше, чем под лампой накаливания. Пик синего находится в области спектра, которая меньше подавляет мелатонин, чем пропущенная в светодиоде голубая область. Источники света с линейчатым спектром могут немного по-другому воздействовать на выработку мелатонина, но из этого никак не следует, что от этого обязательно будет вред для здоровья.

                                В исследованиях пробовали комбинировать люминесцентные лампы с RGB светодиодами, чтобы исключить психологическое воздействие снижения насыщенности цветов окружающих предметов?
                                  0
                                  1. Все зависит от непосредственных источников, от качества люминофоров на СИД и от того какая лампа накаливания (я подозреваю, что та лампа которую мерил я холоднее светит чем с Тц=2760К). Касательно кривых циркадной эффективности я возможно привел не самую лучшую вариацию функции(просто она была под рукой), надо посмотреть европейский стандарт на досуге может быть там минимумы/максимумы чуть сдвинуться, ну и особенности восприятия тоже слегка разные. Я думаю, что лампы накаливания и теплые белые СИД во многом похожи и надо в каждом конкретном случае уже мерить, считать. Заключение что одно точно лучше другого я сейчас дать не готов.

                                  2 с ЛЛ лампами, это воистину бессмысленно с технологической точки зрения, проще с белыми светодиодами + монохроматическими (тем более, что уже давно есть формфаткор трубчатых светодиодных ламп),
                                  касательно такой связки могу сказать, если очень сильно заморочится взять разную номенклатуру СИД, то можно добиться спектра близкого к солнечному, но это дорого, криво. технически сложно и пока не очень эффективно. Хотя думаю в будущем будет реализовано (надеюсь успеем отчасти приложить к этому руку)
                              +1
                              Спасибо за статью) вспомнил наш спектрограф из банки чипсов в моей прошлой статье) изолента наше все.
                                0
                                А мой первый был в коробке из-под чая)))
                                Вот так продукты питания внесли неоценимый вклад в науку.
                                  0
                                  Чисто русский подход)
                                0
                                А что сейчас происходит со светодиодными лампочками? Каждый год вижу статью про то, что уж теперь то все недостатки светодиодок исправлены: и не мерцают и имеют нормальный спектр, и драйвер в цоколе не наргеется до температуры плавления плафона и т.п. Насколько вообще безопасно для глаз покупать случайную светодиодку? Или их нужно выбирать как ноутбук, читая обзоры десятками?
                                  0
                                  Так же опасно как покупать случайную КЛЛ думаю.
                                  технологии совершенствуются в принципе думаю лампы с удаленным люминофором теплого белого света от известных брендов вполне подойдут.
                                  тут думаю сходу не угадаешь, что берешь. Я предпочитаю где это критично ставить лампы накаливания, где не критично (в коридоре) вешать КЛЛ
                                    0
                                    В ноутбуках тоже светодиодная подсветка. Если бояться всех диодов, то в первую очередь диодов подсветки.
                                    +2
                                    Во-первых, то за бред про светодиоды с удалённым люминофором?.. Белый светодиод с удалённым люминофором — это синий светодиод!
                                    Во-вторых, спектрометр нужно калибровать далеко не только по положению спектра, но и по его интенсивности. Матрицы фотоаппаратов имеют существенно разную чувствительность в разных областях спектра, причём там тоже есть пики и впадины.
                                      0
                                      Во-первых не только синий но и допустим фиолетовый,, или даже УФ-А (зависит от люминофора)
                                      во-вторых удаленный люминофор объективно обеспечивает более «мягкое» светораспределение.

                                      Касательно калибровки матрицы и так далее,
                                      в статье написано, что метод неточный, глупо вообще чего-то хотеть от куска DVD болванки, картона (пластика) и фотокамеры.
                                      в любом случае учитывая, что ближайший аналог из платных стоит около 70 т.р (судя по падению рубля думаю уже больше). это лучше чем ничего.
                                      О внутренних алгоритмах программы от publiclab я не в курсе возможно там есть некоторая подгонка под чувствительность, но утверждать такого не буду.В любом случае результаты измерений хоть и вероятно с большой погрешностью, но коррелируют с ожидаемыми.

                                      П.с откуда столько негатива? если чувствуете в себе силы предложите сообществу что-то лучше и доступнее.
                                        +1
                                        Какое ещё более мягкое светораспределение? О чём вы? Без люминофора там один горбик с пиком 470 нм — и всё.

                                        А от куска DVD можно запросто получить очень даже неплохую точность. Доли нанометра, конечно, словить не получится, но гелий-неоновый лазер от красного диодного отличите без проблем. Вопрос исключительно в калибровке. Ну и, конечно, входную щель сделать по-уже да по-ровнее.

                                        Негатив от туда, что делаются ОЧЕНЬ громкие заявления, а база под них подводится откровенно кислая…
                                        Я не специалист в области медицины, но из того, какая лажа со спектрами, могу предположить, что и в той части — лажа.
                                        Те же спектры ламп запросто гуглятся снятые отличными заводскими спектрометрами. Вот, например, спектры холодного, нейтрального и тёплого белых светодиодов:
                                        image
                                        Думается, вполне очевидно, насколько сильно результат отличается от вашего (особенно для холодного).
                                        Или вот лампа дневного света Philips:
                                        image
                                        И т.д.
                                        Эти спектры надо было бы привести даже в статье чисто про самодельный спектрометр, чтобы сравнить с ними его результаты, а уж в статье о влиянии ламп на здоровье…
                                          0
                                          1. С точки зрения спектрального распределения светодиод с удаленным или обычным люминофором принципиально не отличаются (все зависит от начинки), просто сама лампа лучше распределяет свет, можете почитать соответсвующую литературу ту же «полупроводниковую светотехнику», например.

                                          2. Чтобы Вам не было так печально, поправил вполне уместное замечание про спектры светодиодов, конечно та выборка что была у меня под рукой нерепрезентативная.
                                          С холодным белым получилось правда плохо, В любом случае в статье полно ссылок как на тот же проект от publicLab где уйма спектров, так и на Айзенберга и журнал «Светотехника» в котором, это все рассмотрено подробнее.

                                          Отдельно отмечу, что светодиод светодиоду, рознь, особенно если он внутри осветительного прибора и при различных условиях эксплуатации.

                                          Ну а Ваши предположения по поводу «кислинки» останутся Вашими предположениями
                                          Цель статьи скорее в легкой форме заинтересовать людей к самостоятельному поиску, более детальному выбору источников света и сборке спектрометра (а еще лучше к тому чтобы иногда появляться на солнышке). А громкие «медицинские» заявления являются общением по множеству исследований, если не верите мне можете посидеть изучить вопрос самостоятельно, после чего мы с Вами продолжим увлекательную беседу.
                                            +1
                                            1. заявление просто шикарно своей бредовостью… Белый светодиод — это синий светодиод, покрытый жёлтым люминофором (на спектрах узкий пик слева — сам светодиод, горб справа — люминофор). Цветовая температура светодиода определяется исключительно толщиной люминофора: чем толще — тем меньше пойдёт синего и больше будет жёлтого, свет «теплеет». Белый светодиод с удалённым люминофором — это чисто синий светодиод, который для освещения могут использовать лишь садисты и современные художники.

                                            2. ссылка на проект с кучей лажи… Шикарно просто. Ссылка дана на на журнал в целом, а не на статьи, что конкретно читать не ясно. В книге дали ссылку правильно, на нужное место. Но не посмотрели на ссылки в самой книге… А ссылки идут в основном на старые статьи (70-80, изредка 90-е). Во время их написания, тем более во время описанных в них исследований, лампы по своим характеристикам были существенно иными, чем сейчас. Светодиодных не было вовсе, а люминесцентные были хуже по спектру и страшно мерцали. Применимость этих данных в наше время как минимум не очевидна. Несомненным остаётся только то, что в искусственном свете мало УФ-излучения.

                                            Обобщение — это неплохо. Плохо, когда оно кривое до невозможности. Например, вред избытка синего света есть, да только «немного» забыли, что даже чистый синий светодиод даёт на порядки меньше синего света, чем Солнце… Вы заинтересовали людей в параноидальном выборе источников света по совершенно кривым параметрам с помощью кривого оборудования. А это — несомненный вред.
                                              +2
                                              Как-то неправильно вы понимаете «удалённый люминофор» совсем не по-айтишному. То что он удаленный не означает что его удалили раз и навсегда, его удалили лишь с кристалла и поместили дальше — на поверхность лампы, например. Вместо точечного преобразования люминофор работает далеко от излучающего кристалла. Светоизлучающий прибор теперь становится не точечным источником света а распределенным.
                                                0
                                                Спасибо Вам.
                                                Как хорошо, что есть люди не являющиеся «профессиональными критиками»
                                                Я коллеге пытался это объяснить, но видимо не смог.

                                                А чтобы больше не было вопросов вот соответствующая ссылка
                                                на пусть не совсем научный, но все же профильный журнал
                                                СИД источники на основе технологии удаленного люминофора
                                                  0
                                                  Нет, не пытались. Совсем.
                                                  На моё «Без люминофора там один горбик с пиком 470 нм — и всё» вы никак не возразили, что имеется ввиду, что с люминофором, только расположенным дальше.
                                            0
                                            Я бы не стал калибовать спектрометр по спектру некой лампочки. Не факт что ваша холодная лампочка это та же самая с которой снимался спектр с которой пытаетесь сравнить.
                                            Хорошим источником спектра для сравнения может служить… солнце. Оно у всех одинаковое, и откалибровать можно спектрометр в очень широком диапазоне.
                                              0
                                              там калибровка происходит как я понимаю в упрощенном алгоритме следующим образом:

                                              1 берется эталонное фото КЛЛ снятое на спектрометр
                                              2 на этом фото пользователь отмечает 2 пика (наиболее характерных)
                                              3 на основании расстояния между этими пиками вычисляется масштаб всего спектра и строится шкала
                                              4 последующие фото сравниваются с эталонным и к ним применяется полученная ранее шкала длин волн.

                                              то есть это не калибровка фото датчика или чего либо,
                                                –1
                                                А я и не предлагал никогда по светодиодной лампочке калибровать!
                                                Солнце, кстати, как раз у всех разное. Более того: в каждый момент времени другое.
                                                Это в космосе его спектр неизменен, а в атмосфере постоянно меняется из-за рэлеевского рассеивания, которое сильнее для коротких и слабее для длинных волн (от того как раз небо голубое).
                                                Спектрометры калибруют по свету ламп накаливания. Измеряя разность между сопротивлением выключенной лампы и лампы в данный момент, можно определить её температуру. А спектр излучения вольфрама при любой данной температуре хорошо известен.
                                                  +1
                                                  Как же, и характерные полосы поглощения тоже искажаются? Есть ведь в спектре пару мест в зонах прозрачности атмосферы, которые не зависят от загрязненности. А масштаб по оси частоты можно калибровать по характерным линиям поглощения, они не зависят от атмосферы.
                                                    +1
                                                    Нет в спектре ни одного участка, который бы не зависел от загрязнённости атмосферы и толщины слоя воздуха, который приходится свету пройти. Я ведь про рэлеевское рассеивание вам говорю — это на непрозрачной пыли…
                                                    А сильные линии поглощения находятся за пределами видимого диапазона, а значит и чувствительности камер телефонов:
                                                    image
                                                      +1
                                                      наверно, там должна быть эта картинка
                                                      image
                                                      image

                                                      На ней видно довольно много провалов в видимом спектре.
                                                        –1
                                                        Эти «провалы» видны и на моей картинке. Только эти мизерные отклонения вы никаким телефоном с DVD не увидите, а значит и калиброваться по ним не можете.
                                          +1
                                          А если взять металлогалогеновую лампу (вроде свет у нее весьма близок по спектру к солнечному) и вокруг нее менять светофильтры согласно времени суток, будет эффект?
                                            0
                                            наверное в какой-то степени, но это не удобно да и о точной подстроке речь не идет.
                                            Надо будет регулировать с одной стороны мощность лампы (чтобы светофильтр не снижал нормируемой освещенности) с другой стороны очень точно подбирать фильтры, потери будут лишние.
                                            На мой взгляд с точки зрения динамичесокго освещения, самое перспективное много разных свтеодиодов, возможно в будущем будет, что-то интересней
                                            –1
                                            Если честно, читать невозможно. Половину осилил; остальную часть пришлось проматывать, выцепляя ключевые слова.

                                            От неграмотной речи дискомфорт похуже, чем от некачественного освещения.

                                            Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                            Самое читаемое