पैदल यात्रियों और मोटर चालकों की सुरक्षा में सुधार के लिए सड़कों, सड़कों और आसपास के क्षेत्रों को स्ट्रीट लाइटिंग से रोशन किया जाता है। उच्च दबाव डिस्चार्ज लैंप, अक्सर उच्च दबाव सोडियम (एचपीएस) और मेटल हैलाइड लैंप, का उपयोग पुरानी स्ट्रीट लाइटिंग प्रणालियों में किया जाता है। ये प्रकाश स्रोत पहले प्रति वाट बिजली की खपत के हिसाब से सबसे अधिक रोशनी प्रदान करने के लिए जाने जाते थे। जीवाश्म ईंधन का संरक्षण करना और ऊर्जा के नए, शाश्वत स्रोत बनाना महत्वपूर्ण हो जाता है क्योंकि प्राकृतिक संसाधन और ऊर्जा अंततः समाप्त हो जाएंगे। परिणामस्वरूप दुनिया भर में लोग इस तरह से सार्वजनिक संरचनाओं की दिशा में काम कर रहे हैं। ऊर्जा दक्षता के साथ-साथ कई अतिरिक्त लाभ, जैसे उत्पाद जीवन में वृद्धि, रखरखाव लागत में कमी और कम पर्यावरणीय प्रभाव, ऊर्जा-कुशल एलईडी प्रकाश व्यवस्था के लिए ईंधन की मांग है।
उपेक्षापूर्ण प्राथमिकता
"ठंडा" या "सफेद" की कथित अनुभूति की भोली इच्छा के कारण, ठंडे सफेद सीसीटी (सहसंबद्ध रंग तापमान) प्रकाश स्रोतों का उपयोग अक्सर बाहरी प्रकाश व्यवस्था में किया जाता है। लोग उच्च रंग तापमान वाली रोशनी चुनते हैं जो उन्हें ठंडक का एहसास दिलाती है क्योंकि कम अक्षांश वाले देशों में जलवायु गर्म होती है। हाल के दशकों में फ्लोरोसेंट लैंप की लोकप्रियता के परिणामस्वरूप कुछ व्यक्ति रोशनी की ठंडी सफेदी के आदी हो गए हैं। उनका मानना है कि "सफ़ेद" प्रकाश से दृष्टि में सुधार होता है। लेकिन क्या एलईडी लाइटिंग के युग में व्यक्तियों को अभी भी भावनाओं के आधार पर अपने फैसले लेने चाहिए? फिर कभी नहीं! अमेरिकन मेडिकल एसोसिएशन (एएमए) ने 14 जून, 2016 को स्ट्रीट लाइटिंग के बारे में एक औपचारिक नीति वक्तव्य प्रकाशित किया। उच्च तीव्रता वाली एलईडी रोशनी के नकारात्मक प्रभावों के संबंध में, उन्होंने गंभीर चिंता जताई।
श्वेत प्रकाश कैसे उत्पन्न होता है
चूंकि सफेद रोशनी अनिवार्य रूप से दो या दो से अधिक रंगों (या तरंग दैर्ध्य) के प्रकाश का मिश्रण है, और प्रकाश उत्सर्जक डायोड लगभग मोनोक्रोमैटिक प्रकाश स्रोत हैं जो एक ही रंग की रोशनी उत्सर्जित करते हैं, एलईडी मॉड्यूल से सफेद रोशनी बनाने की सबसे लोकप्रिय विधि क्षण एक एकल रंग एलईडी (आमतौर पर एक नीली एलईडी) और एक तरंग दैर्ध्य परिवर्तित तत्व (जो आमतौर पर एक पीला फॉस्फोर होता है) का उपयोग करना है। जिस पदार्थ से एलईडी बनाई जाती है वह अक्सर उससे निकलने वाले रंग को प्रभावित करता है। एक पैकेज जिसमें गैलियम नाइट्राइड (GaN) से निर्मित एक नीली एलईडी चिप होती है जो फॉस्फोर से ढकी होती है, जो आमतौर पर येट्रियम एल्यूमीनियम गार्नेट (YAG) होती है, जो आवश्यक रंग तापमान के सफेद रंग का उत्पादन करने के लिए तरंग दैर्ध्य रूपांतरण तत्व (WCE) के रूप में कार्य करती है। एक सफेद एलईडी के प्रतिनिधि प्रतिनिधित्व के रूप में। सफेद हल्के रंग को भरण अंश संरचना या वजन प्रतिशत को समायोजित करके समायोजित किया जा सकता है। कई प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए, विस्तृत वर्णिकता वाले स्थान पर सफेद रोशनी उत्पन्न करने की क्षमता उपयोगी है।
लाल बत्ती का खतरा
उच्च तीव्रता वाली एलईडी स्ट्रीट लाइटें महत्वपूर्ण मात्रा में नीली रोशनी उत्पन्न करती हैं, जो बिना देखे आंखों को सफेद दिखती है और ऊर्जा अर्थव्यवस्था के फायदों के बावजूद, पारंपरिक प्रकाश व्यवस्था की तुलना में शाम को अधिक प्रतिकूल चमक पैदा करती है। नीली रोशनी का एक्सपोज़र, जो ज्यादातर 400 और 500 एनएम की तरंग दैर्ध्य के बीच होता है, खतरनाक हो सकता है या फोटोकैमिक रूप से रेटिना को नुकसान पहुंचा सकता है। फॉस्फोर-लेपित एलईडी से अतिरिक्त नीले और हरे उत्सर्जन के कारण, जो आंखों में अधिक फैलता है और पर्यावरण और चमक पर नकारात्मक प्रभाव डालता है, अधिक प्रकाश प्रदूषण होता है।
नकारात्मक स्वास्थ्य और पर्यावरणीय परिणामों को कम करने वाली एलईडी प्रकाश व्यवस्था में संक्रमण करते समय, नई एएमए सलाह उचित डिजाइन और तकनीकी पहलुओं पर सावधानीपूर्वक ध्यान देने की सलाह देती है। वे विशेष रूप से इस तथ्य पर ध्यान आकर्षित करते हैं कि नीली-समृद्ध एलईडी रोशनी दृष्टि और सुरक्षा को ख़राब कर सकती है, चिंता बढ़ा सकती है और सड़क पर खतरा पैदा कर सकती है। लंबे समय में ऊर्जा और पैसा बचाने के लिए, सफेद एलईडी स्ट्रीटलाइट्स अब दुनिया भर के शहरों और कस्बों में लगाई जा रही हैं। हाल ही में अपनी स्ट्रीट लाइटिंग के लिए एचपीएस से एलईडी पर स्विच करते समय, कई देशों ने 4000K और 6500K के बीच सीसीटी का विकल्प चुना। मानव आंख नीली रोशनी की व्याख्या करती है, जो 4000K एलईडी प्रकाश व्यवस्था के स्पेक्ट्रम का 29 प्रतिशत है, एक चमकदार सफेद रंग के रूप में। ड्राइवरों पर प्रभाव डालने के अलावा, नीली-समृद्ध एलईडी स्ट्रीट लाइटें तरंग दैर्ध्य पर चलती हैं जो रात में मेलाटोनिन को सबसे गंभीर रूप से दबा देती हैं। पारंपरिक स्ट्रीट लाइटिंग की तुलना में, सफेद एलईडी लैंप का सर्कैडियन नींद के पैटर्न पर पांच गुना अधिक प्रभाव पड़ता है।
जैविक प्रभाव
उच्च तीव्रता वाली एलईडी लाइटों में तरंग दैर्ध्य पर उच्च शिखर वाला एक स्पेक्ट्रम होता है जो रात में मेलाटोनिन को सबसे अधिक शक्तिशाली रूप से दबा देता है। पीनियल ग्रंथि, पाइनकोन आकार की एक छोटी ग्रंथि जो मस्तिष्क के केंद्र के करीब स्थित होती है, हार्मोन मेलाटोनिन का स्राव करती है। पीनियल ग्रंथि मेलाटोनिन जारी करके आंतरिक घड़ी को जैविक चक्रों को नियंत्रित करती रहती है। मेलाटोनिन विभिन्न प्रकार की मानव शारीरिक प्रक्रियाओं को प्रभावित करता है। यह हार्मोन प्रतिरक्षा प्रणाली को प्रभावित करता है, नींद को प्रोत्साहित करता है, मूड को प्रभावित करता है, परिपक्वता और प्रजनन को बढ़ावा देता है और नींद को प्रभावित करता है। अध्ययनों के अनुसार, मेलाटोनिन का उत्पादन और स्राव मुख्य रूप से प्रकाश से प्रभावित होता है। मेलाटोनिन छोटी तरंग दैर्ध्य वाली रंगीन रोशनी के नीचे प्रकाश के प्रति अधिक संवेदनशील होता है, जबकि यह लंबी तरंग दैर्ध्य वाली रंगीन रोशनी के नीचे प्रकाश के प्रति कम संवेदनशील होता है। मेलाटोनिन के दमन के आधार पर, यह माना जाता है कि फॉस्फोर-लेपित एलईडी प्रकाश सर्कैडियन फिजियोलॉजी को प्रभावित करने में उच्च दबाव सोडियम प्रकाश की तुलना में कम से कम पांच गुना अधिक प्रभावी है।
एक उच्च सीसीटी दृश्यता में सुधार करेगी
आंखों में रंग सेंसर किसी वस्तु से परावर्तित होने वाले विद्युत चुम्बकीय विकिरण पर प्रतिक्रिया करते हैं और यह निर्धारित करते हैं कि मनुष्य किस रंग को देखता है। मेसोपिक परिस्थितियों में देखते समय मानव आँख छोटी तरंग दैर्ध्य वाले प्रकाश के प्रति अधिक संवेदनशील होती है। इसलिए, नीली रोशनी के बड़े अनुपात के साथ फॉस्फोर-लेपित सफेद एल ई डी में फोटोपिक लेंस के मुकाबले मेसोपिक लेंस के माध्यम से देखे जाने पर बेहतर चमकदार प्रभावशीलता होगी। इस विशेषता को पहले सफेद एलईडी के लाभ के रूप में सूचीबद्ध किया गया है। हालाँकि, कोहरे या धुंध में कम संचरण अधिक सीसीटी से जुड़ा हुआ है। मी और रेले के प्रकीर्णन के कारण कोहरे या धुंध के माध्यम से प्रकाश पूरी तरह से प्रसारित होने में असमर्थ है। चूंकि स्ट्रीट लाइट का उपयोग कोहरे या धुंध की स्थिति के दौरान सड़क को रोशन करने के लिए किया जाता है, इसलिए कोहरे को भेदने की उनकी क्षमता एक महत्वपूर्ण कारक है। पीली रोशनी आमतौर पर सफेद रोशनी की तुलना में कोहरे में अधिक प्रभावी ढंग से प्रवेश करती है। अधिकांश सफेद एल ई डी में कोहरे को भेदने की सीमित क्षमता होती है। आणविक (रेले) और एयरोसोल (मी) प्रकीर्णन के कारण, सीमित कोहरे की प्रवेश क्षमता के कारण सफेद एलईडी से शहरी स्काईग्लो प्रदूषण में भी वृद्धि होती है। जमीन की रोशनी को कम करने और जमीन पर वस्तुओं को देखना मुश्किल बनाने (जिससे सड़क और भी कम सुरक्षित हो जाती है) के अलावा, इस तरह के फैलाव का खगोलीय अध्ययन और रात के आकाश के समग्र आकर्षण पर भी नकारात्मक प्रभाव पड़ता है।
रात के समय सड़क दुर्घटनाओं में योगदान देने वाला एक महत्वपूर्ण पहलू अप्रभावी अंधेरा अनुकूलन है। अंधेरे के अनुकूल ढलने की प्रक्रिया को तेज करने और ड्राइविंग सुरक्षा और प्रभावशीलता को बढ़ाने के प्रयास में कम रंग तापमान वाली रोशनी का उपयोग अक्सर रोशनी के रूप में किया जाता है। सबसे लंबी अंधेरे अनुकूलन अवधि और नीले प्रकाश घटकों का अपेक्षाकृत उच्च अनुपात शांत सफेद या दिन के उजाले सीसीटी के साथ एलईडी प्रकाश व्यवस्था में देखा जाता है। दूसरी ओर, गर्म सफेद एल ई डी में कम सीसीटी और लंबी तरंग दैर्ध्य घटकों के बड़े अनुपात के कारण त्वरित अंधेरे अनुकूलन अवधि होती है। डिज़ाइन के दौरान सड़क की रोशनी को अंधेरे अनुकूलन को ध्यान में रखना चाहिए, और सुरंग की रोशनी काफी महत्वपूर्ण है।
उपयुक्त प्रकाश व्यवस्था
सड़कों जैसे बाहरी प्रतिष्ठानों के लिए, एएमए 3000K या उससे कम रंग तापमान वाली रोशनी का उपयोग करने की सिफारिश करता है। यद्यपि प्रकाश का स्वर कुछ गर्म होता है और इसका लगभग 21 प्रतिशत उत्सर्जन 3000K पर स्पेक्ट्रम के नीले-दिखने वाले क्षेत्र में होता है, फिर भी मानव आँख इसे "सफ़ेद" के रूप में देखती है। भले ही रात की सेटिंग के लिए आउटपुट अभी भी अपेक्षाकृत नीला है, फिर भी यह 4000K रोशनी पर एक महत्वपूर्ण सुधार है क्योंकि यह विकलांग लोगों के लिए असुविधा और चमक को कम करता है। विभिन्न कोटिंग्स के कारण, 3000K प्रकाश 4000K प्रकाश की तुलना में केवल 3 प्रतिशत कम ऊर्जा कुशल है, लेकिन यह मनुष्यों के लिए सौंदर्य की दृष्टि से कहीं अधिक सुखद है और जानवरों पर इसका कम प्रभाव पड़ता है। इसके अतिरिक्त, लोगों और पर्यावरण पर चकाचौंध और नकारात्मक प्रभावों को कम करने के लिए सभी एलईडी लाइटिंग को उचित रूप से इंसुलेट किया जाना चाहिए, और ऑफ-पीक अवधि के लिए एलईडी लाइटिंग की क्षमता को कम करने का प्रयास किया जाना चाहिए।
मानव आंख में लगभग 3000K सीसीटी की एलईडी रोशनी के तहत उचित अंधेरे अनुकूलन और रंग भेदभाव क्षमता होती है। इस सीसीटी की एलईडी लाइट में तुलनात्मक रूप से उच्च चमकदार प्रभावकारिता है और हमारे शारीरिक और मानसिक स्वास्थ्य पर कम नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। हालाँकि प्रकाश डिज़ाइन में ट्रेडऑफ़ हैं, लेकिन यह स्पष्ट है कि स्ट्रीट लाइटिंग के लिए उच्च सीसीटी एलईडी लाइटिंग का उपयोग नहीं किया जाना चाहिए। चमक, रंग प्रतिपादन सूचकांक (सीआरआई), सीसीटी, चमक नियंत्रण, झिलमिलाहट, मेसोपिक दृष्टि रोशनी, अंधेरा अनुकूलन, नीली रोशनी का खतरा, रंग धारणा, कोहरे का प्रवेश, और स्काईग्लो प्रदूषण सभी महत्वपूर्ण कारक हैं जिन्हें किसी भी परियोजना का मूल्यांकन करते समय ध्यान में रखा जाना चाहिए .
