На коробке с лампочкой или на сайте интернет-магазина вряд ли удастся найти информацию и показателях пульсации (мерцания) источника света. А ведь эта характеристика имеет очень высокое значение, поскольку оказывает прямое воздействие на человека и может даже быть опасным для его здоровья.
Человек способен фиксировать мерцание с частотой не выше 300 Гц. Более того, не всякую пульсацию даже в рамках этого диапазона мозг способен обработать и интерпретировать, однако он будет трудиться над этим, стараться сформировать правильную реакцию на раздражитель. Вдобавок, мерцания от разных источников накладываются друг на друга, что ещё сильнее ввергает в "штопор" наше сознание, тщетно пытающееся с ними справиться. То есть мы даже, вроде бы, не замечаем никакого мерцания, а мозг в этот момент работает на износ.
О механизмах разрушительного воздействия пульсации света и его плодах написано немало, и вовсе не написанием очередной страшилки я хотел заняться, принимаясь за текст этой статьи. Поэтому просто ограничусь предостережением: световое мерцание способно привести к последствиям различной тяжести: от головной боли и раздражения глаз - до патологий органов зрения и даже сердечно-сосудистой системы.
О чём идёт речь
Пульсация света (мерцание) - это неравномерное свечение источника на протяжении его работы, когда с определённой периодичностью (чаще всего незаметной для глаза) он светит то более ярко, то менее, или не светит вообще.
Такое явление характерно для всех без исключения источников света, работающих от переменного или импульсного тока, поэтому для нас важен не сам факт наличия, а его характеристики.
Вот такие интересные анимированные картинки замедленного в 120 раз мерцания лампы накаливания и LED выложил в блоге компании LampTest на Хабре Алексей Надеждин:
Как видите, характер пульсации разный: LED без дополнительного выпрямляющего драйвера (таких сейчас уже практически нет) мгновенно включается/выключается, в то время как остывание спирали лампы накаливания заметно сглаживает мерцание. Из этого становится очевидным: мерцание мерцанию рознь, и разные пульсации могут обладать различными и вполне измеряемыми показателями.
Пульсация света характеризуется двумя параметрами: глубиной и частотой.
Глубина говорит об отношении самого тёмного свечения к самому светлому, частота - о скорости их смены.
Для человека важны оба параметра, поскольку увеличение глубины усугубляет негативное воздействие на здоровье, в то время как увеличение частоты - снижает эти риски.
📌 Чем выше частота пульсации света и меньше её глубина - тем источник света безопаснее
Какие показатели пульсации (мерцания) можно считать безопасными
Нормирование допустимых уровней пульсации света устанавливается СНиП 23-05-95. Документ регламентирует показатели по значению коэффициента пульсации (Кп).
Коэффициент пульсации - это взятое в процентах отношение разности максимального и минимального значения освещённости - к его среднему значению.
Да, за основу расчёта берётся именно освещённость, а не световой поток, поскольку из-за отражений и пр. в помещении показатели пульсации в разных его зонах будут различаться, а ведь именно это имеет значения для нормативов. При расчёте показателей для отдельно взятой лампы в отрыве от освещаемого ей помещения справедливо оперировать и световым потоком.
Как ни странно, но частоту пульсации этот коэффициент не учитывает, ну а те показатели, которые принимают в расчёт частоту (индекс мерцания, например) - не фиксируются в нормативах... Поэтому вряд ли можно говорить однозначно, что источники света, имеющие показатели Кп ниже требуемых нормативом, однозначно наносят вред, т.к. могут обладать более высокой частотой пульсации, нивелирующей высокую глубину.
Тем не менее, этот норматив - единственное, на что можно ориентироваться в практической деятельности.
Вот выдержка из СНиП, устанавливающая максимальные значения Кп для помещений различного назначения:
- жилые комнаты: не нормируется
- детские комнаты: 10%
- рабочие комнаты, кабинеты, офисы: 15%
- рабочее место оператора ПК: 5%
- учебные аудитории: 10%
- торговые залы: 10%
Как видите, для жилых комнат этот коэффициент вообще не определён, поэтому нам остаётся только ориентироваться на ограничения для остальных помещений и, исходя из них, стараться придерживаться значений 10-20% в зависимости от того, насколько длительным может быть нахождение человека в той или иной комнате, а также насколько напряжённая зрительная работа будет там производиться.
Однако, как уже говорилось в самом начале, Кп не указывают на коробках с лампочками и сайтах магазинов (во всяком случае, я пока не замечал). Да и мерцания лампы зависит не только от самой лампы, но и от характеристик тока в сети, поэтому даже если бы какие-то параметры и были указаны, в каждом конкретном случае замеры с высокой долей вероятности дали бы отличающиеся от них результаты.
Как обнаружить опасное мерцание
Наличие пульсации как таковой можно определить, посмотрев близко на источник света через камеру телефона или цифрового фотоаппарата (будут заметны тёмные полосы), но это не позволит определить никакие параметры мерцания (частоту/глубину). Более того, у современных моделей цифровых камер часто присутствует программное подавление мерцания, и тогда такой эксперимент вряд ли окажется успешным.
Зрительно мы можем зафиксировать пульсацию с частотой не более 65 Гц (особенно чувствительно в этом деле боковое зрение), при более высокой частоте пульсация сливается для нас в свечение, кажущееся непрерывным, но всё ещё тщетно интерпретируемое мозгом. Однако, проведя элементарный тест - помахав перед светильником рукой/линейкой/ручкой - заметим мерцания с частотой до 125 Гц. Сигналом нам станет "размножение" изображения движущегося предмета на серию "картинок" вместо сплошного "размазывания". Это называется "стробоскопическим эффектом".
📌 В качестве ремарки.
Стробоскопический эффект особенно опасен на производстве, поскольку из-за него вращающиеся детали могут казаться либо статичными, либо двигающимися крайне медленно (а то и в обратном направлении). Наверняка не раз отмечали такое явление, когда на видео колёса движущихся машин, кажется, крутятся в обратном направлении, либо не крутятся вообще? - Вот это его проделки.
Представьте себе, что, поддавшись иллюзии стробоскопического эффекта, мастер поставил руку под маховик станка, который, как ему ошибочно показалось, был статичен, а на деле - вращался с бешеной скоростью...
Но как быть с диапазоном 125-300 Гц, пульсацию в котором мозг-то продолжает обрабатывать, но ни глазом, ни размахиванием руками/карандашами мы её уже никак не зафиксируем? - Тут остаётся либо применять специальное оборудование (пульсометры), либо ориентироваться на усреднённые параметры ниже:
Усреднённые показатели коэффициента пульсации по типам ламп
- лампы накаливания: 12-20%
- люминесцентные лампы: 23-40%
- галогенные: 10-30%
- светодиодные: 0-10%
Важное о мерцании LED
Светодиоды по самой своей природе - это прямые преобразователи тока в свет, поэтому они синхронно повторяют питающие их импульсы с той же частотой (картинка с пульсацией LED, замедленной в 120 раз, приведена в начале этой статьи). Но это - в случае прямого подключения без какого-либо выпрямителя. В бытовых же светодиодных светильниках имеется драйвер, от которого и зависит пульсация LED (за исключением, разве что, только большинства ламп с такими крохотными цоколями, вроде G9, где для драйвера просто не хватает места).
Необходимо отметить, что год от года Кп светодиодных ламп снижается, что происходит благодаря совершенствованию LED технологий. Но у старых светодиодов этот коэффициент зашкаливал за 30%. Так что установленные лет 10-15 назад светодиоды, если они ещё не вышли из строя, лучше бы заменить на новые модели.
Кроме того, даже среди тех светодиодных ламп, которые сегодня лежат на полках магазинов, можно встретить не соответствующие требованиям по коэффициенту пульсации. Поэтому лучше отдавать предпочтение давно зарекомендовавшим себя производителям и добросовестным продавцам, чтобы не покупать продукцию подозрительной китайской фабрики или не нарваться на подделку под именитый бренд.
Мерцание при диммировании LED
Не буду вдаваться в технические детали того, чего сам не понимаю, поэтому скажу коротко:
LED требует особого подхода к диммированию, и стандартные схемы приводят к ухудшению показателей их пульсации
Остаётся либо полагаться на таблицы совместимости ламп и диммеров, предоставляемые, например, Osram или Phillips, либо идти собственным экспериментальным путём. Последнее - увлекательно, но дорого и не гарантирует результат.
Ещё можно найти электрика, который возьмётся наколхозить какой-то выпрямитель с кучей всяких прочих хитростей. Но будет ли оно работать на выходе, насколько качественный даст свет в помещении и как долго проработает - опять же, это покажет только практика.
Поэтому мы в Дизайн-Студии Инстильер стараемся отговаривать своих заказчиков проектов интерьеров от установки диммирования на светильники с LED лампами. Уж больно это хлопотное дело с негарантированным результатом.
Если всё равно хочется добиться хороших показателей при соблюдении всех требований, включая диммирование
А вот в этом случае придётся обратиться к специалистам светотехникам. Они произведут расчёт освещённости в квартире/комнате, расчёт мерцания, продумают подключение ламп по фазам и т.д. и т.п. Когда видишь, что делают специалисты, понимаешь, насколько мир освещения сложнее того, каким он казался ранее.
И никакой дизайнер интерьера не будет способен дать вам решение, которое гарантированно обеспечит благоприятные показатели мерцания. Уж больно специфичная это работа, требующая глубоких узкоспециальных знаний и оборудования.
Обсудим?
⚫️ Задумывались ли вы ранее о таком явлении?
⚫️ Интересовались ли вы показателями пульсации ламп у себя дома?
⚫️ Статьи на какие темы вы бы хотели увидеть на этом канале?
🎓 Читайте, будет интересно:
▶️ Про свет: на какие параметры лампочек смотреть при покупке
▶️ Можно ли в квартире обойтись без подвесных потолков
▶️ Конструктивный разговор: виниловые обои