Датчики для измерения качества света

Текущая версия на 00:59, 25 апреля 2017

есть одна маленькая любопытная штука, полезная в хозяйстве. Это пульсометр люпин.

Чем занимается эта штука и для чего нужна? Она измеряет освещенность (не надо забывать, что существуют четкие санитарные нормы по освещенности рабочих мест и помещений), но главное — прибор измеряет пульсации света. А это та штука, которую мы не замечаем. Тот свет, что дарят нам осветительные приборы и дисплеи не всегда нам друг и не всегда нам свет.

Посмотрим на фотографию.

Перед нами ноутбук ,к нему подключен по USB-шнуру Люпин — при подключении к своей программе он способен показывать не только лаконичные цифры на своем экране, но и давать развернутый анализ происходящего:

Нижний график — спектр, который измеряет сейчас Люпин. А поскольку он прислонен к экрану, то измеряет он белое полотно графика. То есть, свет экрана. Верхний график — осцилограмма. Выводим яркость экрана на максимум. И пульсации пропадают:

Что произошло? Огромный класс дисплеев использует для централизованной регуляции яркости ШИМ подсветки. Грубо говоря, если подсветку экрана выключать и включать двести раз в секунду, то изображение будет казаться вдвое темнее. Или втрое — смотря на какое время включать и выключать всякий раз. И только когда яркость выведена на максимум, пульсаций нет. Как бы считается, что наши глаза этих мерцаний не замечают. Но так ли это? Большой вопрос. Например, в 1963 году в журнале «Светотехника» №5 была опубликована работа Ильянок В.А, Самсонова В.Г. «Влияние пульсирующих источников света на электрическую активность мозга человека». И осталась не очень-то замеченной. А в ней ученые снимали электроэнцефалограммы мозга у испытуемых во время просмотра ими светового экрана с невидимыми глазом пульсациями частотой 120 Гц. На Рис.1-а ЭЭГ (1) и ее частотный спектр (2) у испытуемых в темноте. На Рис.1-б — ЭЭГ (1) и ее частотный спектр (2) у испытуемых, которые смотрели на источник света с частотой 120 Гц:

То есть буквально: якобы невидимая глазом пульсация 120 раз в секунду спокойно пролезла в мозг и влияет на его работу. Это звучит глупо или как ошибка. все мозговые ритмы низкочастотные и где-то за 30 Гц уже диапазон завершается. А с другой стороны у нас есть сенсор (глаза), от него идут нервные импульсы вглубь мозга. Причем, идет не только в затылочную кору, которая занята распознаванием образов, но в глубинные структуры, которые занимаются обеспечением бодрствования, гормональным фоном, эмоциями, работоспособностью, самочувствием и прочими низкоуровневыми процессами. Каналы связи от глаз направляются в таламус (зрительный бугор), ядра гипоталамуса, шишковидную железу (эпифиз, особо загадочная, кстати, штука)... На рисунке 1 видно, что этот навязанный ритм не то, чтоб хорошо влиял на мозг — он угнетает его активность! Разумеется, хотелось бы эту статейку 1963 прочесть в оригинале и выяснить, повторял ли кто этот опыт. Например, хотелось бы сравнить не с темнотой, а со светом, но без пульсаций. Тем не менее, результаты исследований таковы: 2-3% пульсации света частотой выше 100Гц уже начинают влиять на работу мозга, а при уровне мерцаний больше 5-8% нормальная работа мозга нарушается. Зато пульсации с частотой выше 300Гц мозг и правда не воспринимает, — говорят нам исследователи.

Многие жалуются на сонливость и упадок сил можно просто померить пульсации монитора или телевизора или простой лампочки ,что скорее всего мерцание там Вас приятно удивит. Вывести яркость на максимум, скомпенсировали гаммой — будете лучше себя чувствовать.

Другая область экспериментов с Люпином можно ходить по магазинам и измерять пульсации лампочек. 20% пульсации — это уже очень много, а 30% — совсем караул. Так вот, совершенно не догадаешься, какая лампочка пульсирует, а какая нет, пока не померишь. Классический торшер в плафоне побольше одна светодиодная лампочка, в плафоне поменьше — другого типа. Одна дает 9% пульсаций, другая 28%. Как это понять при покупке без прибора? Вообще никак.

Вот например, как, оказывается, соотносятся спектры разных осветительных приборов со спектром глаза. 

Кто бы мог подумать, что светодиод ближе всего нам, а лампа накаливания вообще лупит свою мощь не туда? А люминесцентная и вовсе дает столбики со всплесками гармоник, делая вид, что покрывает весь спектр:

Итог для мозга: дискомфорт, зрительное и общее утомление. Знакомо? На что жалуется большинство людей, которые подолгу находятся при пульсирующем искусственном освещении или за дисплеем? Боли и усталость в глазах, повышенное утомление, потеря концентрации и понижение внимания.