Surse de iluminat profilate circadian

Dacă până nu de mult cerinţele privind sistemele de iluminat interior vizau doar aspecte de estetică, de intensitate a luminii şi de consum energetic, în ultimul timp (mai ales după introducerea lămpilor cu LED-uri) se pune tot mai accentuat problema efectelor fiziologice asupra omului. Şi am putea spune că problematica aceasta are ca substrat două motive, diferite dar sincrone: 1. în vremurile actuale omenirea este tot mai preocupată de aspecte privind sănătatea oamenilor; 2. sursele de iluminat cu LED-uri au avut mult timp lacune în privinţa emiterii de lumină albă (adică lumină cu spectru larg şi omogen). Astăzi este un lucru ştiut: lumina ne afectează ritmul/ energia de-a lungul zilei şi calitatea somnului/odihnei, iar aceasta poate avea, prin acumulare, chiar şi efecte patologice: obezitate, oboseală cronică, depresie, etc.

De la temperatura de culoare...

Înlocuirea lămpilor cu incandescență (becuri cu filament) prin lămpi mai eficiente energetic – tuburi fluorescente, lămpi cu halogen, LED-uri – a ridicat în mod sever problema temperaturii de culoare, adică a nuanței de culoare dominante. (Deși consuma multă energie, lumina becurilor cu filament avea un balans de alb mai bun.) Fabricanții de lămpi de iluminat s-au văzut nevoiți să înscrie explicit temperatura de culoare pe ambalajele produselor, astfel încât cumpărătorii să aleagă în cunoștință de cauză. Cam în același timp societatea a pus în discuție efectele asupra omului: dincolo de preferința estetică a unei nuanțe mai reci (cu tentă albastră) sau a uneia mai calde (cu nuanță portocalie), am aflat că există și efecte fiziologice: asupra ochilor și respectiv asupra psihicului. De exemplu, se pare că anumite nuanțe de albastru sunt mai obositoare pentru sistemul nostru optic (ochi plus creier), iar altele sunt mai relaxante mental.

Și iată că acum industria producătoare de surse de iluminat va trebui să se preocupe de încă un aspect fiziologic: anumite nuanțe de albastru influențează secreția melatoninei, hormonul care ne reglează tuturor ritmul biologic prin adaptarea la ritmul circadian al planetei. (Melatonina se activează în organismul omului după apusul soarelui, pregătindu-l pentru odihna prin somn.)

Metrici optico-fiziologice:

CCT – temperatură de culoare corelată

CL – lumină circadiană

CS – stimul circadian

EML – iluminare echivalentă melatoninic

M/P – raportul melatonină-fotonică

MS – supresare melatoninică

...La completitudinea spectrului vizibil

De fapt, becul pe care îl aprindem dimineaț a sau seara – indiferent că are o lumină mai caldă sau mai rece – emite un spectru larg de radiație electromagnetică vizibilă, adică lumini de mai multe lungimi de undă (sau cu mai multe frecvențe). Ne amintim, din fizica de școală/liceu, că lumina albă este de fapt un cumul larg de lumini având frecvențe diferite. Așa încât, atunci când ne referim (vedeți mai sus) la o anumită nuanță de albastru, de fapt este vorba despre un segment distinct, redus, al gamei de lumini emise de lămpi. Revenind la chestiunea melatoninei, aflăm că lumina având lungimi de undă de 460-490 nanometri (care corespunde unei nuanțe de albastru-cian) poate reduce nivelul hormonului în sânge. Adică ar fi bine ca lumina pe care o aprindem seara/noaptea să nu conțină aceste lungimi de undă, pe când dimineața un astfel de iluminat ar putea avea efect de cafea. Însă dacă am ales becul pe criteriul CCT (balansul de alb amintit mai sus), nu avem certitudinea că am controlat această gamă particulară de frecvențe, pentru că ochiul singur nu poate distinge nuanțele chiar la nivel parametric. Vedeți în figura alăturată exemplul unei lămpi al cărei spectru, deși are accente de lumină rece, îi lipsește chiar segmentul cu efect melatonino-blocant.

• FIGURA 1. Lampa având un CCT de 6500 K, dar care emite puțină energie în domeniul 460-490 nm

Și cum de obicei nu avem la îndemână vreun spectrometru cu care să analizăm compoziția luminii pe care o folosim, va cam trebui să ne bazăm pe specificațiile înscrise de producători pe ambalajele respectivelor lămpi. {i deja aflăm că există pe piață produse la care înscrisul CCT a fost completat cu raportul ,,M/P’’, a cărui valoare ne oferă direct indicația privind efectul biologic. Dar și aici – ca în multe aspecte ale vieții noastre – este o chestiune de echilibru, iar o folosire exagerată, necorelată, poate mai degrabă să ne creeze pro bleme decât să ne ajute.

Mircea Băduț este inginer, consultant CAD/IT