Физика в быту

Но есть ещё и психологическая адаптация: мозг всё время делает поправку на условия освещения. Вспомните фотографии, сделанные при свете ламп накаливания. Обращали внимание на неестественный красно-жёлтый оттенок? Это происходит потому, что фотокамера честно регистрирует то, что есть на самом деле. А мозг человека убирает любую постоянную примесь цвета, приспосабливаясь к условиям освещения. В нашей памяти заложены характеристики цветов известных предметов: бумаги, кожи человека, листвы и так далее. И при необходимости мозг компенсирует цветовую «вуаль», переосмысливая значения всех цветов, опираясь на известные как на эталоны. Естественно, если мозг убирает из спектра некую цветовую примесь, это искажает цвета некоторых объектов. Поэтому условия освещения играют такую важную роль в точной работе с цветом, да и просто для комфортного самочувствия.

Подытожим всё сказанное, чтобы ответить на вопрос: какое искусственное освещение было бы максимально комфортно для глаз? С непрерывным спектром (содержащим все цвета радуги), похожим на спектр солнечного света, то есть с максимумом интенсивности в жёлто-зелёной части. Желательно обеспечить наличие голубой (подчёркиваю: голубой, а не сине-фиолетовой!) спектральной составляющей в дневное время для выработки достаточного количества гормона бодрости – серотонина. И ещё более важно в вечернее время убирать синие цвета из спектра, чтобы не мешать организму готовиться ко сну.

Ну что ж, теперь мы вооружены необходимыми сведениями о свете и о нашей зрительной системе и готовы приступить к обсуждению достоинств и недостатков различных искусственных источников света.

Глава 2 Что надо знать об источниках света

В продаже мы встречаем разные типы бытовых ламп: лампы накаливания, галогенные, люминесцентные, светодиодные (или led-лампы). Помимо понятных всем мощности, напряжения, силы тока, срока службы ламп, на упаковках указан ряд характеристик. Это световой поток, светоотдача, цветовая температура, индекс цветопередачи, коэффициент пульсаций и проч. Что означают все эти характеристики и на какие из них стоит обратить внимание про покупке ламп? Давайте разбираться.

Световой поток и светоотдача

Любой искусственный источник света (о свечах мы тут не говорим) потребляет из сети электроэнергию, за которую мы (или государство) платим. Нам понятно, что за каждый час работы лампы мощностью 75 Вт придется платить в 5 раз больше, чем за час работы лампы мощностью 15 Вт. Но что именно мы получаем за свои деньги? Отнюдь не только свет. Вся затраченная электроэнергия никогда не преобразуется полностью в световую, значительная её часть выделяется в виде тепла.

Световой поток очень важная характеристика лампы. Он определяет ту часть мощности излучения, которая воспринимается глазом как видимый свет. Остальная часть излучения будет в инфракрасном (а иногда и в ультрафиолетовом) диапазоне. Световой поток – это именно то, что мы хотим получить от лампы. Чтобы рассчитать его, надо знать полный спектральный состав излучения, а также чувствительность глаза к свету разных длин волн (ту самую функцию видности, которая графически изображена на рис. 12, кривая 1). Вспомним, что при равных интенсивностях жёлто-зелёный свет воспринимается более ярким, чем красный и сине-фиолетовый. Световой поток учитывает эту особенность глаз. Для измерения светового потока ввели специальную единицу – люмен (лм).

Недостаточная освещенность в помещении, а также её переизбыток, могут вызывать повышенную утомляемость и даже головные боли. Чтобы прикинуть, сколько люменов вам потребуется для нормального освещения конкретного помещения, надо его площадь в квадратных метрах умножить на санитарно-гигиеническую норму для данного типа помещений, выраженную в лм/м² (это при условии, что светильники подвешены не слишком высоко, не выше 3 м; если же выше, то увеличьте полученное число в 1,5 раза). Санитарно-гигиеническая норма для освещенности жилых комнат составляет 150 лм/м², для рабочего кабинета или библиотеки 300 лм/м². Например, если жилая комната имеет площадь 20 м², для её освещения вам требуется 150 лм/м² × 20 м² = 3000 лм. Допустим, на упаковке лампы указан световой поток 940 лм (примерно такой световой поток даёт лампа накаливания мощностью 75 Вт), тогда потребуется минимум 3 таких лампы, а лучше 4. Если же лампа даёт световой поток 1500 лм (это может быть светодиодная лампа мощностью 20–22 Вт), то достаточно двух ламп. Итак, обеспечение достаточной освещённости – это условие нашего зрительного комфорта. Ради этого мы обращаем внимание на строку «световой поток» на упаковке лампы.