रंग तापमान के साथ अज्ञानी वरीयता
बाहरी प्रकाश व्यवस्था का एक व्यापक अनुप्रयोग है जिसमें "कूलर" या "व्हाइटर" के कथित अनुभव में अज्ञानी वरीयता के कारण शांत सफेद सीसीटी (सहसंबद्ध रंग तापमान) प्रकाश स्रोत शामिल हैं। कम अक्षांश वाले देशों में जलवायु गर्म होती है और लोग उच्च रंग तापमान वाली रोशनी पसंद करते हैं जो उन्हें ठंडक का एहसास दिलाती है। पिछले कुछ दशकों में फ्लोरोसेंट लैंप के प्रभुत्व ने कुछ लोगों को प्रकाश की शांत सफेदी का आदी बना दिया है। वे मानते हैं कि "सफेद" प्रकाश "स्पष्ट" दृश्यता है। हालांकि, एलईडी लाइटिंग के क्षेत्र में क्या लोगों को अभी भी अपनी पसंद के आधार पर चुनाव करना चाहिए कि वे कैसा महसूस करते हैं? फिर कभी नहीं! 14 जून 2016 को अमेरिकन मेडिकल एसोसिएशन (एएमए) ने एलईडी स्ट्रीट लाइट के बारे में एक आधिकारिक नीति वक्तव्य जारी किया। उन्होंने उच्च तीव्रता वाली एलईडी लाइटिंग के हानिकारक प्रभावों पर गंभीर चिंता व्यक्त की।
श्वेत प्रकाश कैसे उत्पन्न होता है
चूंकि प्रकाश उत्सर्जक डायोड लगभग मोनोक्रोमैटिक प्रकाश स्रोत होते हैं जो प्रकाश का उत्सर्जन करते हैं जिसमें एक ही रंग होता है जबकि सफेद अनिवार्य रूप से दो या दो से अधिक रंगों (या तरंग दैर्ध्य) के प्रकाश का मिश्रण होता है, वर्तमान समय में एक एलईडी से सफेद प्रकाश बनाने के लिए सबसे पसंदीदा मार्ग है। मॉड्यूल एक एकल रंग एलईडी (मुख्य रूप से एक नीली एलईडी) और एक तरंग दैर्ध्य परिवर्तित तत्व (जो आमतौर पर एक पीला फॉस्फोर होता है) को नियोजित करके होता है। एक एलईडी द्वारा उत्सर्जित रंग आमतौर पर उस सामग्री से निर्धारित होता है जिससे यह बनता है। एक सफेद एलईडी के एक प्रतिनिधि चित्रण में एक नीली एलईडी चिप का एक पैकेज होता है, जो गैलियम नाइट्राइड (GaN) से बना होता है, जिसे फॉस्फोर के साथ लेपित किया जाता है, विशेष रूप से येट्रियम एल्युमिनियम गार्नेट (YAG) जो एक उत्पन्न करने के लिए तरंग दैर्ध्य परिवर्तित तत्व (WCE) के रूप में कार्य करता है। वांछित रंग तापमान का सफेद रंग। भरण अंश संरचना या प्रतिशत भार को बदलकर सफेद हल्के रंग को ट्यून किया जा सकता है। बड़े वर्णिकता वाले स्थान पर सफेद प्रकाश उत्पन्न करने की विशेषताएं विभिन्न प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए लाभप्रद हैं।
ब्लू लाइट खतरा
ऊर्जा दक्षता लाभों के बावजूद, उच्च-तीव्रता वाली एलईडी लाइटिंग पर्याप्त मात्रा में नीली रोशनी का उत्सर्जन करती है जो नग्न आंखों को सफेद दिखाई देती है और पारंपरिक प्रकाश व्यवस्था की तुलना में अधिक अवांछनीय रात की चकाचौंध पैदा करती है। मुख्य रूप से 400 एनएम और 500 एनएम के बीच तरंग दैर्ध्य पर विकिरण जोखिम के परिणामस्वरूप नीली रोशनी संभावित खतरा या एक फोटोकैमिक रूप से प्रेरित रेटिना की चोट बन जाती है। फॉस्फोर-लेपित एल ई डी से अतिरिक्त नीले और हरे रंग के उत्सर्जन से प्रकाश प्रदूषण में वृद्धि होती है, क्योंकि ये तरंग दैर्ध्य आंखों के भीतर अधिक बिखरते हैं और हानिकारक पर्यावरणीय और चकाचौंध प्रभाव के साथ समाप्त होते हैं।
नए एएमए मार्गदर्शन में हानिकारक स्वास्थ्य और पर्यावरणीय प्रभावों को कम करने वाली एलईडी लाइटिंग पर स्विच करते समय इष्टतम डिजाइन और इंजीनियरिंग सुविधाओं पर उचित ध्यान देने की आवश्यकता है। वे विशेष रूप से इंगित करते हैं कि नीली समृद्ध एलईडी लाइटिंग दृश्य तीक्ष्णता और सुरक्षा को कम कर सकती है, जिससे चिंताएं पैदा हो सकती हैं और सड़क के लिए खतरा पैदा हो सकता है। ऊर्जा दक्षता और दीर्घकालिक लागत बचत के नाम पर वर्तमान में दुनिया भर के शहरों और कस्बों में सफेद एलईडी स्ट्रीट लाइटों को बढ़ावा दिया जा रहा है। 4000K और 6500K के बीच CCT कई देशों के लिए पसंद रहा है जिन्होंने हाल ही में HPS से LED तक अपनी स्ट्रीट लाइटिंग को फिर से लगाया है। हालांकि, 4000K एलईडी लाइटिंग के 29 प्रतिशत स्पेक्ट्रम को नीली रोशनी के रूप में उत्सर्जित किया जाता है, जिसे मानव आंख एक कठोर सफेद रंग के रूप में मानती है। ड्राइवरों पर इसके प्रभाव के अलावा, नीली समृद्ध एलईडी स्ट्रीट लाइट एक तरंग दैर्ध्य पर काम करती हैं जो रात के दौरान मेलाटोनिन को नकारात्मक रूप से दबा देती हैं। सफेद एलईडी लैंप पारंपरिक स्ट्रीट लैंप की तुलना में सर्कैडियन स्लीप रिदम पर 5 गुना अधिक प्रभाव डालते हैं।
शारीरिक प्रभाव
उच्च-तीव्रता वाली एलईडी रोशनी में एक स्पेक्ट्रम होता है जो तरंग दैर्ध्य पर एक मजबूत स्पाइक के साथ आता है जो रात के समय मेलाटोनिन को सबसे प्रभावी ढंग से दबा देता है। मेलाटोनिन पीनियल ग्रंथि द्वारा स्रावित एक हार्मोन है, जो मस्तिष्क के केंद्र के पास स्थित एक छोटी पाइनकोन के आकार की ग्रंथि है। मेलाटोनिन रिलीज के माध्यम से, पीनियल ग्रंथि शरीर के कार्य की प्राकृतिक लय को नियंत्रित करने वाली आंतरिक घड़ी को बनाए रखती है। मेलाटोनिन का मानव के शारीरिक कार्यों पर कई प्रभाव पड़ता है। यह हार्मोन नींद को बढ़ावा देता है, भावनाओं को प्रभावित करता है, परिपक्वता और प्रजनन को उत्तेजित करता है, और प्रतिरक्षा कार्यों पर प्रभाव डालता है। शोध से पता चला है कि मेलाटोनिन का उत्पादन और स्राव मुख्य रूप से प्रकाश से प्रभावित होता है - मेलाटोनिन में छोटी तरंग दैर्ध्य वाली रंगीन रोशनी के तहत उच्च प्रकाश संवेदनशीलता होती है; दूसरी ओर, मेलाटोनिन में लंबी तरंग दैर्ध्य वाली रंगीन रोशनी के तहत कम प्रकाश संवेदनशीलता होती है। यह अनुमान लगाया गया है कि फॉस्फोर-लेपित एलईडी लैंप मेलाटोनिन दमन पर आधारित उच्च दबाव सोडियम प्रकाश की तुलना में सर्कैडियन शरीर क्रिया विज्ञान को प्रभावित करने में कम से कम 5 गुना अधिक शक्तिशाली है।
उच्च सीसीटी बेहतर दृश्यता
किसी वस्तु के रंग की मानवीय धारणा आंख में रंग सेंसर से उत्पन्न होती है जो वस्तु से परावर्तित विद्युत चुम्बकीय विकिरण का जवाब देती है। मेसोपिक दृष्टि के तहत, मानव आँख लघु तरंग दैर्ध्य के प्रकाश के प्रति अधिक संवेदनशील होती है। इसलिए, फॉस्फोर-लेपित सफेद एल ई डी जिनमें उच्च नीले प्रकाश घटक होते हैं, मेसोपिक दृष्टि के तहत फोटोपिक दृष्टि की तुलना में अधिक चमकदार प्रभावकारिता होगी। इस विशेषता को अतीत में सफेद एल ई डी के लाभ के रूप में वर्णित किया गया है। फिर भी, उच्च सीसीटी कोहरे या धुंध में कम संचरण से जुड़ा है। चूंकि रेले प्रकीर्णन और मी प्रकीर्णन होता है, इसलिए प्रकाश कोहरे या धुंध के माध्यम से पूरी तरह से संचारित नहीं हो पाता है। कोहरे में प्रवेश करने की क्षमता एक अनिवार्य विचार है क्योंकि कोहरे या धुंध के मौसम में सड़क को रोशन करने के लिए स्ट्रीट लाइट का उपयोग किया जाता है। आम तौर पर पीली रोशनी में सफेद रोशनी की तुलना में बेहतर कोहरे की प्रवेश क्षमता होती है। अधिकांश सफेद एल ई डी की कोहरे की प्रवेश क्षमता खराब है। कम कोहरे के प्रवेश की क्षमता के परिणामस्वरूप आणविक (रेले) और एरोसोल (एमआईई) बिखरने के कारण सफेद एल ई डी से उच्च शहरी आकाश प्रदूषण होता है। इस तरह के बिखरने से न केवल जमीन की रोशनी कम हो जाती है और जमीन की वस्तुओं का निरीक्षण करना मुश्किल हो जाता है (और इस तरह सड़क मार्ग को और भी कम सुरक्षित बना देता है), बिखरने से आकाश की चमक भी खगोलीय अनुसंधान पर अवांछनीय प्रभाव डालती है, और आकाश के सामान्य सौंदर्यशास्त्र पर प्रतिकूल प्रभाव डालती है। रात को।
अकुशल अंधेरा अनुकूलन एक महत्वपूर्ण कारक है जो रात के दौरान यातायात दुर्घटनाओं का कारण बनता है। अंधेरे अनुकूलन को तेज करने और चालक की ड्राइविंग सुरक्षा और दक्षता में सुधार करने के प्रयास में, कम रंग तापमान रोशनी आमतौर पर रोशनी के लिए उपयोग की जाती है। एक शांत सफेद या दिन के उजाले सीसीटी के साथ एलईडी प्रकाश व्यवस्था में अपेक्षाकृत अधिक मात्रा में नीले प्रकाश के घटक होते हैं और सबसे लंबे समय तक अंधेरा अनुकूलन समय होता है। इसके विपरीत, गर्म सफेद एल ई डी में अपेक्षाकृत कम सीसीटी और लंबी तरंग दैर्ध्य घटकों की एक उच्च मात्रा होती है, और इसलिए उनके पास कम अंधेरा अनुकूलन समय होता है। अंधेरे अनुकूलन सड़क प्रकाश व्यवस्था के लिए एक महत्वपूर्ण डिजाइन विचार होना चाहिए और सुरंग प्रकाश व्यवस्था में महत्वपूर्ण है।
स्वस्थ प्रकाश
एएमए रोडवेज जैसे बाहरी प्रतिष्ठानों के लिए 3000K या कम रोशनी के उपयोग को प्रोत्साहित करता है। 3000K पर, मानव आंख अभी भी प्रकाश को "सफेद" के रूप में मानती है, फिर भी यह स्वर में मध्यम रूप से गर्म है, और इसका उत्सर्जन स्पेक्ट्रम के नीले-दिखने वाले हिस्से में लगभग 21 प्रतिशत है। यह उत्सर्जन अभी भी रात के वातावरण के लिए बहुत नीला रहता है, लेकिन इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि यह असुविधा और विकलांगता की चकाचौंध को कम करता है, 4000K प्रकाश व्यवस्था में एक महत्वपूर्ण सुधार है। विभिन्न कोटिंग्स के कारण, 3000K प्रकाश की ऊर्जा दक्षता 4000K से केवल 3 प्रतिशत कम है, फिर भी प्रकाश मनुष्यों को अधिक प्रसन्न करता है और वन्यजीवों पर इसका प्रभाव कम मात्रा में होता है। इसके अलावा, सभी एलईडी प्रकाश व्यवस्था को चकाचौंध और हानिकारक मानव और पर्यावरणीय प्रभावों को कम करने के लिए ठीक से परिरक्षित किया जाना चाहिए, और ऑफ-पीक चक्रों के लिए एलईडी प्रकाश व्यवस्था को मंद करने की क्षमता का लाभ उठाने के प्रयास किए जाने चाहिए।
लगभग 3000K CCT की LED लाइटिंग के तहत, मानव आँख में अच्छा अंधेरा अनुकूलन समय और रंग भेदभाव क्षमता होती है, इस CCT में LED लाइट में अपेक्षाकृत उच्च चमकदार प्रभावकारिता होती है और हमारे शारीरिक और मानसिक कल्याण पर कम प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है। इसका उत्तर स्पष्ट है कि स्ट्रीट लाइटिंग के लिए उच्च सीसीटी एलईडी लाइटिंग से बचा जाना चाहिए, हालांकि लाइटिंग डिज़ाइन में ट्रेडऑफ़ हैं, जिसमें ल्यूमिनेंस, कलर रेंडरिंग इंडेक्स (सीआरआई), सीसीटी, ग्लेयर कंट्रोल, फ़्लिकर, मेसोपिक विजन इल्यूमिनेंस, डार्क अडैप्शन, ब्लू प्रकाश खतरा, रंग धारणा, कोहरे का प्रवेश, और आकाश की चमक प्रदूषण किसी भी परियोजना मूल्यांकन के अभिन्न अंग हैं जो स्ट्रीट लाइटिंग के लिए प्रकाश की उपयुक्तता निर्धारित करते हैं।
