Design Cabinet CZ

01.06. 2013

Sviťme zdravě! (II. část)

Články

Jak správně vybírat světelné zdroje pro práci a odpočinek

Lidské oko je vysoce „sofistikovaný" orgán, který se umí přizpůsobit různým světelným podmínkám, avšak pouze takovým, které odpovídají nebo se podobají podmínkám přírodním. Na základě světelných informací získávaných prostřednictvím světelných receptorů na sítnici je řízen biorytmus v našem těle. Pro zdraví člověka je tedy důležité mimo jiné i používání vhodného umělého osvětlení.

Podle jakých parametrů vybírat zdroje světla?

Při výběru vhodných světelných zdrojů pro konkrétní účely se můžeme řídit několika základními údaji, které by měl výrobce u výrobku uvádět. Tyto údaje bychom měli vždy vyžadovat od svých prodejců.
Důležitým faktorem při výběru vhodného zdroje pro práci nebo pro relaxaci je podíl modré složky v barevném spektru vyzařovaného světla. Z tohoto hlediska je rozhodujícím parametrem teplota chromatičnosti neboli barevná teplota (Kelvin - K), která charakterizuje zastoupení jednotlivých barevných složek v celém spektru viditelného světla. Zjednodušeně se vyjadřuje jako „teplé" (žluté až načervenalé) světlo s nízkým podílem modré složky nebo „studené" (namodralé) světlo s vysokým podílem modré složky. Čím je hodnota barevné teploty nižší, tím je světlo teplejší (červenější) a naopak. Pro lepší představu v připojené tabulce uvádíme několik konkrétních příkladů chromatické teploty, jak jsme ji naměřili pomocí spektrometru u různých světelných zdrojů.
Barevná teplota denního světla se v průběhu dne mění od cca 1800 K při východu slunce přes zhruba 6000 K v poledne a opět klesá k 1800 K při západu slunce. Tímto jednoduchým pravidlem bychom se měli řídit také při volbě vhodných zdrojů umělého světla podle jejich účelu. Pro názornost uvádíme několik praktických příkladů použití umělých zdrojů světla s různou barevnou teplotou v různých situacích:
 Prostory pro relaxaci 2000-2500 K
 Herní prostory pro děti 3000 K
 Prostory pro učení a pro práci 4000 K
 Pro krátkodobé velmi intenzivní učení 5000-6000 K

Žlutá a zelná nebo oranžová a hnědá?

Správná volba světelného zdroje ale není jen otázkou našeho zdraví. V praxi může ovlivnit širokou oblast lidských činností např. z hlediska správného vnímání barev.
Zvláště ženy jsou na barvy velmi citlivé. Největší problémy s volbou správného umělého osvětlení jsou proto v prodejnách s oděvy, obuví a módními doplňky, nábytkem a bytovými doplňky, ale také potravin. Rozčarování z dodatečného zjištění, že barva zakoupeného zboží je ve skutečnosti jiná, než jak se jevila v obchodě, je nepříjemné nejen pro zákazníka, ale také pro prodejce při řešení následných reklamací. Podobná situace může nastat např. v kuchyni, kdy při používání nevhodného osvětlení se nám může čerstvá šunka jevit nezdravě šedá, zelená paprika může mít nahnědlou barvu apod.
To, že různé zdroje světla mohou mít různý vliv na podání barvy předmětu je známý fakt, který vychází ze základních fyzikálních zákonitostí. Barva každého předmětu je závislá na tom, kterou barevnou složku světla povrch materiálu odráží. Pokud některá barevná složka v barevném spektru umělého světla chybí nebo je zastoupena v příliš malé míře (ve srovnání s denním světlem), dochází k většímu či menšímu zkreslení barevného vjemu lidským okem.
Hlavním parametrem pro zjištění, jak je na tom světelný zdroj z tohoto hlediska, je index podání barev, který se označuje CRI nebo Ra. Určuje věrnost podání barev neboli hodnocení věrnosti barevného vjemu, který vznikne osvětlením z nějakého zdroje, v porovnání s tím, jaký barevný vjem by vznikl ve světle slunce. Hodnota CRI může být od 0 do 100. Hodnota CRI 100 znamená, že světelný zdroj umožňuje věrné (přirozené) podání barev. Tuto hodnotu má zatím pouze přímé sluneční světlo. Čím nižší je hodnota CRI, tím více ve světle některá barevná složka či složky schází, a tím menší je věrnost podání barev. CRI 0 znamená, že přitomto osvětlení není možno rozeznat barvy. Pro práci bychom proto měli používat světlo s co nejvyšší hodnotou CRI.
Nejlepší umělé světlo z tohoto hlediska poskytují klasické a halogenové žárovky (CRI 100-99), nejhorší naopak zářivky (CRI 88-50) a výbojky (CRI < 50). U světelných zdrojů LED nabízených v současné době na trhu hodnota CRI dost kolísá a je závislá především na kvalitě použitých světelných diod.
Pro výrobu zdrojů umělého bílého světla jsou používány světelné diody, které v původním neupraveném stavu vyzařují modré světlo. Pro docílení bílého světla se na jejich povrch při výrobě nanáší několikavrstvý luminofor. Ten má za úkol zpomalit kmitočet modrého světla a tím prodloužit jeho vlnovou délku na vlnovou délku ostatních složek barevného spektra. Čím více vrstev luminoforu výrobce použije, tím kvalitnějšího bílého světla může docílit. U běžně dostupných LED zdrojů ale zpravidla některé barevné složky ve světle chybí. Obvykle se jedná o tyrkysovou. V praxi se ale můžeme setkat i s případy, kdy barevné spektrum světla z LED, podobně jako u zářivek, obsahuje jen červenou, zelenou a modrou (RGB), tedy pouze základní barvy potřebné pro bílé světlo, zatímco ostatní chybí. CRI takového světla může mít i hodnotu 25, což je hodnota sodíkové výbojky. Na trh ale v poslední době začínají přicházet i vysoce kvalitní a téměř plněspektrální LED s hodnotou CRI kolem 96, které se svým podáním barev přibližují žárovkám či dennímu světlu.

Barvy vnímáme jen při dostatečném osvětlení

Na správný barevný vjem má ale vliv také světelný výkon resp. intenzita osvětlení předmětu. Při nedostatečném osvětlení není oko schopno správně rozlišovat barvy.
Světelný výkon (lumen - lm) představuje záření ve viditelném spektru světla. Světelné zdroje vybíráme podle jejich světelného výkonu s ohledem na požadovanou intenzitu osvětlení (lux - lx), tedy na množství viditelného světla, které dopadne na osvětlovanou plochu. Např. běžné osvětlení místnosti by mělo mít hodnotu cca 500 lx, pro čtení ale již potřebujeme alespoň 1000 lx, pro práci 2000 lx. Tato hodnota je ovšem závislá nejen na světelném výkonu zdroje, ale též na vzdálenosti zdroje od osvětlovaného předmětu. Při výběru osvětlení proto musíme brát v úvahu všechny tři parametry: požadované osvětlení (lx) - vzdálenost zdroje od osvětleného předmětu (l) - světelný výkon zdroje (lm).
Požadovaný světelný výkon zdroje pro osvětlení konkrétní plochy (např. pracovního stolu) můžeme orientačně vypočítat podle následujícího vzorce: lm = l2 . lx

Další parametry pro výběr světelných zdrojů

Při výběru vhodného zdroje světla mohou hrát důležitou roli ještě následující dva parametry:
Výkon (watt - W) udává celkové množství vyzářené energie ve všech spektrech viditelného i neviditelného světla (tedy i včetně tepelného IR záření). Tento parametr je důležitý z hlediska spotřeby elektrické energie.
Světelná účinnost (lm/W) vyjadřuje, jak účinně zdroj mění vstupní energii na viditelné světlo. Například klasická žárovka má účinnost 10-15 lm/W, halogenová žárovka 20-25 lm/W, úsporné žárovky (kompaktní zářivky) 45-60 lm/W, klasické zářivky 60-100 lm/W, bílé LED 50-150 lm/W (v některých případech až 250 lm/W).

Závěr

Pro umělé osvětlení v interiérech bychom měli používat zdroje s co nejvyšší hodnotou CRI a teplotu chromatičnosti světla volit podle účelu použití zdroje. Firma Artemide pořádá pro odbornou i laickou veřejnost na téma „zdravé svícení" odborná školení s praktickými názornými ukázkami. Bližší informace jsou dostupné na webových stránkách www.artemide.cz nebo www.svetlojezivot.cz.

Radomír Čapka
Převzato z časopisu Dřevařský magazín 4/ 2013-05-31
www.drevmag.com

Připojené obrázky

Naši partneři:

  • Slovenské centrum dizajnu