Второе название статьи — какие последствия для здоровья влечет за собой использование в качестве рабочего света разного светодиодного барахла.
Ку!
К написанию данной промежуточной статьи меня сподвигло жгучее желание разъяснить читателям несколько очевидных на мой взгляд вещей. Анализируя вопросы, обсуждавшиеся в комментариях к предыдущим статьям цикла я пришел к выводу, что пока что не для всех читателей эти несколько вещей настолько же очевидны как для меня :)
Вот они:
1) почему в природе нет и не может быть светодиодных светильников рабочего света, представляющих собою конструкцию, состоящую из нескольких мощных светодиодов с вторичной оптикой в виде небольших по размеру элементов вторичной оптики — линз или рефлекторов.
2) почему от конкретного типа малогабаритной вторичной оптики (линзы), примененной в светильнике (характера создаваемого ею светораспределения), почти не зависит его т.н. "блескость", которая как раз и является одним из отличительных факторов, характеризующих степень "рабочести" того или иного светильника.
И еще один вопрос требует, как я понял, разъяснения :
3) почему крайне вредно для здоровья и чревато ранней слепотой использование светильников водительского света в ситуациях, требующих использования рабочего света — например, в качестве осветительного прибора для освещения места стоянки (бивуака).
Мне кажется, только после подробного и обстоятельного ответа на эти три вопроса имеет смысл переходить к рассказу о новом поколении рабочего света.
Итак, начнем с вопроса №1. Как обычно, разберемся с теорией и дадим четкие определения некоторым понятиям.
Светильники рабочего света отличаются от прочих, используемых на автомобиле тем, что используются не только во время движения автомобиля, но и на стоячем транспорте — для производства каких-то работ, либо для освещения базового лагеря (бивуака).
Я надеюсь что здесь все понятно и спорить с тем что так оно и есть никто не станет.
По этой причине рабочий свет — это свет, к источникам которого применяется требование по ограничению т.н. "блескости".
Кроме рабочего света требования по ограничению блескости применяются, например, к ближнему свету, но это совершенно иная тема, которая насквозь регламентирована и стандартизована, поэтому ближний свет на многих машинах такой "слабый". В этой статье мы этой темы касаться не будем.
Давайте разберемся с блескостью. У этого понятия есть несколько близких по смыслу определений. Мне нравится такое:
Блескость — ощущение, связанное с наличием в поле зрения яркости, значительно превышающей яркость, к которой может адаптироваться глаз, и вызывающей раздражение, дискомфорт или потерю зрительной работоспособности и ухудшение видения 1′. Блескость можно классифицировать либо в соответствии с ее воздействием — возникновением физического дискомфорта или ухудшением зрительной работоспособности (т. е. дискомфортная блескость или слепящая блескость), либо в зависимости от ее источника (прямая блескость или отраженная блескость). Прямая блескость может быть вызвана наличием одного или нескольких ярких источников света в поле зрения (т. е. ярких источников, светящих прямо в глаза). Примерами источников прямой блескости являются солнечный свет и лампы накаливания. С другой стороны, отраженная блескость вызвана светом, отраженным от объекта или объектов, которые видит наблюдатель. Отражения могут быть зеркальными или диффузными. Диффузное отражение часто называют вуалированным отражением. Примерами отраженной блескости являются отражения, часто возникающие на экранах видеотерминалов, и отражения от страниц книг. Отраженная блескость обычно уменьшает видимый контраст элементов выполняемого задания на рабочем месте и, если ее не контролировать, может воздействовать на работоспособность при выполнении задания.
Итак, мы приехали на "точку" и решили встать лагерем. Время позднее, естественное освещение выключилось, нужно как-то осветить поляну чтобы было удобно рубить дрова, разводить костер, готовить ужин. Нужен такой свет, который обеспечивает хорошее освещение и не слепит тех кто машет топором (чтобы не отрубить ненароком палец на ноге).
В этот самый момент происходит особая уличная магия. Все то время пока мы ехали по лесу и при этом светили всем имеющимся на машине светом наши глаза улавливали _исключительно_ отраженный от предметов свет.
То есть, нам было совершенно пофик, какая там блескость у наших светильников доп. света. От повышенной блескости наших мощных светильников страдали только белочки с ежиками, зайчиками и лисичками.
А тут нам резко стало не пофик. Потому что наши глаза сразу начали эту блескость ощущать как сильный раздражающий фактор. Я немного слукавил, когда сказал что нам при езде по лесу плевать на блескость наших светильников. На прямую таки да, плевать. На отраженную не плевать, но это, опять же, выходит за рамки затрагиваемых в статье вопросов.
Перейдем к известным науке способам снижения блескости, в нашем случае прямой. Уменьшение прямой блескости может быть достигнуто:
а) увеличением высоты установки светильников
У нас светильники уже установлены на крыше внедорожника. И если они не являются специализированными светильниками рабочего света с пониженной блескостью, а, к примеру, являются типовыми светильниками водительского света с малогабаритной вторичной оптикой и мощными диодами, то убрать их из поля зрения, подняв повыше на какой-либо мачте — действенный способ. Но при этом достаточно геморройный. В том смысле что нам придется заранее об этом позаботиться, изготовить какие-то мачты, либо подвесы на которых светильники можно поднимать повыше — удлинить проводку и т.д.
б) уменьшением яркости светильников путем закрытия источников света светорассеивающими стеклами
Отличный способ. Если Вы заранее обзавелись специальным образом сконструированным оптическим прибором — внешним рассеивателем из какого-нибудь опалового или призматического непрозрачного материала, с площадью светящейся поверхности существенно большей, чем у исходного светильника, установленной на определенном расстоянии от элементов вторичной оптики то у нас есть шанс получить вполне приемлемый вариант малослепящего светильника. разумеется, будут нюансы которые нельзя не учитывать.
Учитывая остроту проблемы и при наличии должного интереса у подписчиков я готов разработать систему повышения "рабочести" диодных слепилок. В этом случае все те, кто в силу недостатка информации, либо будучи обманутыми бессовестными продавцами приобрели под видом светильников рабочего света непонятно что смогут это непонятно что по своему хотению, легким движением руки, превращать в нечто относительно вменяемое, соответствующего большинству требований, предъявляемых к рабочему свету.
в) для потолочных светильников — ограничением силы света в направлениях, образующих большие углы с вертикалью, например, применением светильников с необходимым защитным углом
наличие защитного угла — отличный способ снижения блескости и повышения "рабочести" светильника . Дооснастите свой светильник водительского света блендой достаточного размера и наклоните его вниз — и он больше будет похож на рабочий свет. Вопрос только в том, какой по размеру при этом станет освещенная поляна и какого хрена о наличии защитного угла не позаботился продавец, продавший вам под видом рабочего света непонятно что.
г) уменьшением мощности каждого отдельного светильника за счет соответствующего увеличения их числа
Весьма правильный метод, но в рассматриваемых случаях он не очень подходит, так как ночью на природе дорабатывать светильник, чтобы он умел плавно уменьшать мощность до приемлемого с точки зрения блескости уровня — малореальная затея. надо было думать раньше и покупать нормальные светильники рабочего света, у которых плавное уменьшение мощности (диммирование) — одна из стандартных функций .
Я думаю что вышеозначенной информации вполне достаточно чтобы понять о чем речь и согласиться, что высокая блескость — враг рабочего света.
То есть, при разработке светильников рабочего света перед разработчиком стоит задача — максимально снизить их блескость.
Для понимания того как это сделать разберем еще один важный термин — габаритную яркость:
Габаритная яркость – количество света, исходящего с площади светящей поверхности. Чем больше площадь светящей поверхности (при одинаковом световом потоке), тем ниже габаритная яркость, т.е. меньше блескость и выше комфортность восприятия освещения. Габаритная яркость непосредственно влияет на зрение.
Если мы возьмем 2 светодиодных светильника одинаковой мощности, у одного из которых светящаяся поверхность представляет собою небольшое количество малогабаритных элементов вторичной оптики — рефлекторов или линз, а источники света — это мощные осветительные диоды (например, работающие на мощности 3-5 Вт)
а у второго светильника вторичная оптика будет представлять собою одну большую оптическую поверхность гораздо большей площади, как например у светильника рабочего света на этом фото:
в котором для достижения мощности в 12 Вт используется уже 12 светодиодов, т.е. каждый из них работает на мощности не более 1Вт.
То мы поймем, что габаритная яркость у такого светильника будет на порядок, а то и на два (если учесть возможность диммирования, которая наверняка отсутствует у первого светильника )ниже
Равно как и блескость. Притом что световой поток, возможно, будет даже больше, так как у светодиодов, работающих на малой мощности КПД, выраженный в люменах на ватт существенно выше, чем у светодиодов мощностью 3-5 Вт.
Получается, что потребляя ту же самую мощность светильник рабочего света — "иллюминатор" генерирует бОльший световой поток, когда это необходимо (работая на полной мощности, в режиме водительского света) и при этом, когда это не надо — в режиме рабочего света — имеет меньшую габаритную яркость и блескость, и имеет, в силу конструкции, хороший защитный угол.
Светильник же на малогабаритных линзах никак не может, в силу того что имеет высокую габаритную яркость, выполнять функцию рабочего света.
При этом от конкретного типа линзы габаритная яркость не зависит, чего бы там не проповедовали на эту тему неадекваты :)
Поясню следующей картинкой почему это так
на картинке мы видим внедорожник, оснащенный неким светильником водительского света, линзы в котором создают светораспределение, близкое к типу "Л"
В этом случае, максимальный зрительный дискомфорт ощутят человечки, стоящие прям напротив светильника.
Вообще, конечно, идея применять линзы стрит лайтинг, устанавливаемые обычно в светильники уличного освещения, которые повсеместно висят на опорах на высотах 11-12 метров (вспоминаем первый способ снижения блескости) для того чтобы светить через них мощными светодиодами людям прямо в глаза с высоты 2-2,5 метров может прийти только в очень больную голову. По меньшей мере это аморально. А если при этом называть такие светильники "рабочим светом" только на том основании что у них диаграмма светораспределения типа "Ш" и "они не слепят, я так решил", то это уже тянет, как минимум, на сознательное причинение вреда здоровью.
Я предвижу резонный вопрос — а зачем так вообще делать? Зачем делать слепящие светильники с малым числом мощных диодов и маленькими линзами, если можно сделать малослепящие светильники с бОльшим числом диодов, работающих на небольшой мощности и большими по размеру элементами вторичной оптики?
И зачем продавать такие светильники под видом рабочего света?
Да потому что делать диодные слепилки выходит гораздо дешевле по себестоимости, чем делать правильные светильники рабочего света в крупногабаритных корпусах.
Все эти копродиоды CREE и маленькие линзы стоят копейки… чем меньше точек пайки — тем дешевле и проще работа по сборке. Чем меньше по размеру корпус светильника, тем он дешевле.
И ведь знают же, собаки, что в наших российских условиях светильники с малогабаритной оптикой в плохую погоду гораздо быстрее заляпываются грязью или снегом и практически сразу перестают светить…
Короче, тезис о том что капитал пойдет на любые преступления, если прибыль превышает 300% справедлив и поныне :) :)
И тем более капиталу насрать на ваши глаза. И на глаза ваших детей. Сейчас я поясню почему и это будет ответом на вопрос №3 .
Итак, чем конкретно вреден сильно слепящий свет светильников водительского света, если их применять в качестве рабочего света.
Вреден он не только тем что слепит, вызывая куриную слепоту и в особо тяжких случаях — оптический ожог сетчатки. Еще он вреден тем, что большая часть осветительных копродиодов таких фирм как Cree и им подобных, представленных на нашем рынке представляет собою желтый люминофор, нанесенный поверх синеголубого (т.н. роял блю) диода накачки.
Вот с этого момента нужно пояснять картинками.
То есть, монохроматический диод, который испускает только синеголубой свет
Почти любой осветительный диод можно превратить в роял блю, если содрать с него силиконовую линзу с люминфором .
Этот синеголубой свет очень вреден для глаз
Даже если он и не сильно слепит, он все равно вызывает фотохимическое повреждение сетчатки глаза и ее пигментного эпителия.
Особенно такой свет вреден для детей и подростков, так как у детей хрусталик вдвое прозрачнее, чем у взрослых именно в синеголубой области спектра.
Фотохимическое повреждение сетчатки развивается не сразу, а в отдалённые сроки и вызывает постепенные необратимые нарушения зрения.
Механизм этого повреждения следующий:
при облучении синеголубым светом происходит медленная фотохимическая цепная реакция, результаты которой постепенно накапливаются в сетчатке глаза в течение всей жизни. Одним из действующих начал фотохимического повреждения является липофусцин – фототоксичный пигмент старости, который из-за избирательного поглощения света в полосе 440–460 нм(это как раз наш роял блю и есть) генерирует свободные радикалы, отравляющие пигментный эпителий сетчатки. Токсичные гранулы липофусцина постоянно и необратимо накапливаются в клетках пигментного эпителия сетчатки и являются одной из основных причин её возрастных заболеваний. Накопление липофусцина зависит от интегральной световой нагрузки на глаза,
и уже к (10–20)-летнему возрасту количество липофусциновых гранул, ответственных за степень фотоповреждения, достигает половинного значения от накапливаемого в течение всей человеческой жизни.
Здесь нужно сделать паузу и дать пояснения.
Независимо от того, светим мы нашим детям в глаза копродиодами Cree или нет, они получат свою дозу синеголубого света от Солнца. Это неизбежно.
Потому что в спектре солнечного света синеголубого света много.
но мы же учим своих детей не смотреть на солнце? ведь так? и солнце висит у нас над головой, на очень большой высоте — на расстоянии в миллионы км. То есть, в случае с солнцем у нас вполне себе успешно работает метод снижения блескости №1.
а в случае с копродиодами, у которых в китаезном варианте синеголубого света в спектре будет
а в случае какого-нибудь доморощенного варианта на копродиодах Cree XML, XPL, XTE или им подобных будет
Чем больше доза облучения сетчатки синеголубым светом (чем больше мы словили зайчиков), тем больше вырабатывается липофусцина, тем серьезнее будут "отложенные" последствия. Не сейчас. Потом. Лет в 50-60. Кому как повезет.
Так зачем же мы сами себя и своих детей обрекаем на раннюю слепоту, не говоря уже о более сложных и серьезных изменениях в иммунной и гормональной системе, о которых если начать говорить, то материала хватит на целую книгу?
Что нам мешало продолжать для освещения лагеря пользоваться светильниками с лампой накаливания, ведь у нее такой спектр:
да и лампы сами по себе вполне вменяемые были :)
вот такие:
но потом почему-то все как будто свихнулись — всем подавай новомодные диоды… :) я не исключение :)
Все дело в энергопотреблении :)
моя ламповая люстра на предыдущей фотке потребляла около 550 Вт :)
это реально много :)
Поэтому диодам пока нет альтернативы, даже в рабочем свете… Но ладно бы, если бы производители ставили в свои поделки хотя бы вот такие диоды:
но нет, в погоне за максимальной "яркостью", за тем чтобы "дальше било" мы сами покупаем вместо нормальных светильников это ужасное синюшное китайское говно.
И используем его вместо рабочего света, себе во вред, ушлым дельцам на радость…
Получается, мы сами творцы своего счастья, потому что многого не знаем, а когда нам об этом пытаются рассказать отдельные неравнодушные правдорубы мы посылаем их на три буквы на том основании что они, дескать, кто ваще такие. :)
Что ж, людей не переделать, поэтому моя миссия в данном случае — пытаться рассказать и показать на пальцах в чем состоит проблема и как ее можно решать. И я за это денег не беру и брать не планирую, даже с отдельных категорий умников, полностью уверенных в том, что они могут надуть любой кондом до размеров дирижабля — в смысле понаделать из копродиодов Cree диодных слепилок с линзами street lighting и сидеть втирать ничего не подозревающим обывателям что эти говнослепилки — это рабочий свет. И что это может сходить с рук вечно.
Я ответственно заявляю — вечно с рук это сходить не будет. Рано или поздно народ поймет, что его обманывают и умышленно наносят вред здоровью.
Защита от такого рода обмана — жалоба в Роспотребнадзор. Если этого будет недостаточно — обращение в суд с иском об умышленном причинении вреда здоровью. Я оцениваю такие сценарии развития событий как весьма вероятные в обозримом будущем.
И тогда дружащие с головой продавцы, прежде чем продавать какие-либо китайские или иные светильники под названием "рабочий свет" будут как минимум требовать от производителя чтобы он предоставил обоснование, на основании чего данный светильник назван им светильником рабочего света. Пусть подтвердят, к примеру, к какому классу качества для ограничения ослепленности по ГОСТ ИСО 8995-2002 относится тот или иной светильник, позиционируемый как светильник рабочего света. Ну и все в таком духе :)
Держитесь, победа будет за нами :)