Osvětlení kolem nás
Světlo
Světlo je okem viditelné elektromagnetické vlnění. Lidské oko je schopno rozlišit světelné vlny barevného spektra v rozsahu cca 380 - 780 nm, přičemž každá barva je vlastně určité rozpětí vlnových délek. Zrakový systém přeměňuje elektromagnetické vlny na nervové impulsy, které "kreslí" v mozku obraz - to je viditelný způsob přijímání světla. 90% informací přijímáme díky zraku. Tyto informace mají vliv na naše pocity, pracovní schopnosti a obranyschopnost. Hodnota nižší než 380 nm značí světlo ultrafialové a vyšší než 780 nm světlo infra červené. I přesto, že je nevidíme, májí na náš organismus také zásadní vlivy.
Významným průkopníkem v prozkoumání vlivu světla na člověka je americký filmový technik a vědec samouk John Nash Ott. V těle máme např. několik receptorů, které souvisejí s odbouráváním cholesterolu a reagují právě s ultrafialovou složkou světla. Naproti tomu infračervené světlo mimo jiné slouží jako jakýsi nosič energie. Povrch pokožky, na kterou dopadá světlo, je mnohonásobně větší než povrch sítnice oka. V tkáních, které absorbovaly světlo, se spouští lavina fotochemických procesů. To mimo jiné přispívá k lepší hormonální výměně, přirozené syntéze vitamínů a napomáhá celkové regeneraci organismu.
Modré světlo ovlivňuje náš život
Málokdo si uvědomuje, že světlo zasahuje do našich životů tak významně, že může narušit přirozeně daný biorytmus. Proto bychom měli svítidla vybírat tak, aby všechny procesy v našem těle mohly probíhat podle původního přirozeného nastavení. Příroda lidský organismus vybavila biologickými hodinami, které řídí životně důležité procesy v těle na základě pravidelného střídání světla a tmy. Pak může člověk přes den člověk podávat co nejlepší výkon a v noci může odpočívat. Známé pravdy prokázaly vědecké výzkumy, ví se, že v pozadí stojí hormony. Spánek vyvolává a ovlivňuje melatonin, aktivitu a bdělost naopak stimuluje serotonin. A jejich tvorbu ovlivňuje právě světlo, ovšem ne celé barevné spektrum. "Bylo prokázáno, že tvorbu obou hormonů ovlivňuje nejvíce jedna jeho barevná složka, konkrétně modré světlo o vlnové délce 446–477 nm“: "V průběhu dne dochází postupně k úbytku modré složky z denního světla, což brzdí tvorbu serotoninu a začíná aktivovat vyměšování melatoninu. Lidský organismus se pozvolna připravuje na spánek. Používáme-li k prodloužení dne umělé světlo obsahující modrou barvu, tuto fázi oddalujeme a snižujeme si celkové množství melatoninu, což může způsobovat nespavost, ale i závažnější zdravotní problémy.“
Není světlo jako světlo
"Zdroje světla je třeba volit podle účelu jejich použití. Vhodným příkladem je koupelna. Ráno, když se potřebujeme co nejrychleji probrat a zlikvidovat poslední zbytky melatoninu v organismu (zejména v zimním období, kdy se vstává před rozedněním), můžeme použít bílé světlo např. ze zářivky nebo LED osvětlení. Naopak večer před spaním, kdy potřebujeme vyloučit modrou složku ze světla, bychom měli používat výhradně teplou barvu osvětlení ať už s klasickou nebo halogenovou žárovkou či teplou versi zářivky či LED, ideálně vybavené stmívačem, pomocí něhož si podle potřeby snížíme světelný výkon. Stejné osvětlení bychom pak měli použít i v ložnici. V ložnicích by se k večeru a už vůbec ne přímo před spaním nemělo používat jasně bílé osvětlení, to se může používat v ložnici max. k probouzení, jinak patří k pracovním činnostem“.
Není bílá jako bílá
V běžném životě se za bílé světlo dá považovat jak denní (sluneční) světlo, tak umělé osvětlení pomocí žárovky či zářivky apod. Je ovšem zřejmé, že na nás nepůsobí stejně, ale vnímáme ho jako odstín bílé, např. světlo žárovky má proti standardní zářivce výrazně žlutější odstín. Takové odstíny bílého světla jsou popisovány tzv. barevnou teplotou. Tento parametr udává teplotu, které odpovídá záření absolutně černého tělesa o shodném barevném odstínu. Např. běžná žárovka vydává světlo odpovídající absolutně černému tělesu o teplotě asi 2700 K, takže se říká, že „barevná teplota běžné žárovky je 2700 K“. Denní světlo má typickou barevnou teplotu asi 5000 K, ale tato hodnota závisí na mnoha podmínkách (denní době, počasí, sluneční aktivitě apod.). Barevná teplota slunečného denního světla se v průběhu dne mění od zhruba 1 800 K při východu slunce přes zhruba 6 000 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.
Zrak člověka má schopnost barevnou teplotu subjektivně přizpůsobovat světelným podmínkám – bílý papír vnímá jako bílý, i když je vlivem osvětlení zabarvený. Fotoaparáty a kamery se naproti tomu musí na barevnou teplotu nastavovat – vyvažovat. Lidské oko dokáže takto adaptovat i obraz silně ovlivněný barevným světlem – v lidském mozku existuje oblast, jakási paměť pro barvy, která si pamatuje, jakou barvu by rámcově měly mít věci, s kterými daný jedinec přichází do styku (obloha, vegetace, lidská pokožka, …).
Podle jakých parametrů vybírat zdroje světla?
Barevnost „bílého“ světla je první důležitý faktor pro výběr vhodného zdroje osvětlení pro práci nebo pro relaxaci. Teplota chromatičnosti neboli barevná teplota (Kelvin – K) vyjadřuje výsledný odstín bílé a skrytě je v tomto údaji obsažen i podíl modré složky což je pro určení vhodného použití osvětlení zásadní. Teplé světlo (žluté až načervenalé) s nízkým podílem modré složky má barevnou teplotu do cirka 3 000 K, za neutrálně bílé světlo se považuje zdroj s barevnou teplotou kolem 3500 K, za studeně bílé (namodralé) světlo se považuje světlo s barevnou teplotou nad 6000, tj. již vysokým podílem modré složky. Komerčně se používají i další pojmy, viz tabulka.
Pro laika přílišná složitost? Pak si zapamatujme vyjádření "teplé“ (žluté) pro odpočinek a "studené“ (namodralé) světlo pro aktivní činnost. Pro celkový přehled se lze zorientovat v následujícím:
Druhým důležitým faktorem je index podání barev Ra, který určuje věrnost barevného vjemu ze světelného zdroje v porovnání ve světle slunce. Pro často používané umělé osvětlení v interiérech bychom měli používat zdroje s co nejvyšší hodnotou tohoto indexu. Pokud je Ra 80, znamená to, že odpovídá z 80 % podáním barev světlu od slunce, tj. způsobuje až 20 % barevné zkreslení. Většina běžně prodávaných zářivek pod názvem denní světlo či „daylight“ pouze připomínají základním vjemem odstínu bílé denní světlo, ovšem toto světlo se neskládá z celého spektra barev jako skutečné denní světlo. Takovéto osvětlení je barevně neúplné a může běžně zkreslovat i o 40 % (Ra 60). Zdroje takového osvětlení v interiéru jsou pro náš organismus velice nezdravé a nešetrné. Vyžadujte proto pro osvětlení interiéru vždy Ra nad 90, dosažitelné jsou i zářivky s Ra 98, přičemž reálné denní světlo představuje Ra 100. U světelného zdroje s indexem podání barev Ra > 90 hovoříme jako o plnospektrálním zdroji světla.
Plnospektrální osvětlení využívá plného spektra viditelných barev (380 – 780 nm), ne tedy jen úzké pásmo jedné barvy. Díky tomu přispívá k naší zrakové pohodě, mimo jiné vidíme ve srovnání s denním světlem nezkresleně. Jakýkoli pobyt pod takovým osvětlením je pro náš organismus nejen šetrným, ale může být i přínosem. Tedy alespoň tam, kde nemáme možnost čerpat z nejideálnějšího zdroje světla, ze sluníčka. V lékařství se využívá plnospektrální osvětlení z důvodu jeho sklidňujícího a hojivého účinku na lidský organismus (např. v inkubátorech). Investovat do kvalitního plnospektrálního osvětlení je obzvlášť vhodné u hyperaktivních dětí a dětí s poruchami soustředění. Stejně tak pro senzitivní lidi náchylných k zimním depresím, při potížích s ranním stáváním, při náchylnosti k únavě očí apod.
Hlavní výhody plnospektrálního osvětlení:
- zlepšuje zrakový komfort
(tj. hlavně nezkreslené podání barev, lepší ostrost, kontrast) - napomáhá zdravému bioritmu
(tj. hormonální rovnováze noc/den - melatonin/serotonin) - eliminuje únavu organismu a námahu očí
- senzitivním lidem zmírňuje problémy
(zimní deprese, zimní ranní vstávání, poruchy soustředění, učení, hyperaktivita, agresivita) - napomáhá celkové regeneraci našeho organismu
(lepší syntéza vitamínů – zejména A a D, zvyšuje sexuální apetit)
Závěr
Teple bílá (2 000 - 3 000 K) osvětlení prostorů pro neaktivní část dne, tj. v prostorách pro relaxaci, ložnice, obývací pokoj…
Bílá a chladně bílá (3 200 - 4 500 K) je vhodná pro osvětlení k přechodových prostor mezi aktivní a neaktivní částí dne. Tj. chodby, koupelna, WC, dětský pokojíček. Nízká teplota chromatičnosti v aktivní zóně vede k brzké únavě organismu. Také zkresluje kontrast mezi bílou a černou a tudíž práce pod takovým osvětlením může vést ke zhoršení našeho zraku.
Denní bílá (4 800 – 5 800 K) je dobrá do místností pro učení a denní práci. Tj. kuchyně, sklepy, dílna a aktivní denní prostory obecně. Ideálně plonspektrální.
Studená denní bíla (6 000 – 6 500 K) se doporučuje pro intenzivní učení či práci, pracovna, dílna, aktivní denní prostor. Není vhodná pro dlouhodobý pobyt, kdy se nevyžadují velké výkony. Je nanejvýš vhodné, aby bylo plnospektrální a tím šetrné a člověka pozitivně stimulující.
Pro citlivé lidi, kteří mají problémy s ranním vztáváním, či se zimními depresemi je obzvlášť výhodné využít plnospektrální osvětlení s barevným podáním min. Ra > 90 s barevností 5800 – 6500 K k probouzení a povzbuzení, kdekoliv, kde se významně zdržují, např. v kuchyni, koupelně, v místě denních činností, ovšem pozor na používání tohoto osvětlení ve večerní dobu před spaním.
Barevné podání s Ra > 90 je také velmi potřebné pro lidi vyžadující eliminaci barevného zkreslení (např. pro práci s grafikou).
Pro dlouhodobé zdravé svícení je vhodné eliminovat blikání a bzučení klasických zářivkových zdrojů, to lze pomocí tichých elektronických předřadníků, které na rozdíl od konvenčních předřadníků s frekvencí 50 Hz mají frekvencí 30 až 50 kHz. Taková frekvence je již lidským okem nepostřehnutelná, světlo je klidné a nechvěje se, navíc životnost takových světel je delší a spotřebovává méně energie, nevýhodou je snad jen počáteční vyšší investice.
Příklad značení osvětlovacího zdroje (zářivky, LED)
Porovnání světelné účinnosti různých běžných druhů osvětlení