Chytrá volba světla je lepší než chytré světlo

Chytré světlo nebo chytrá volba světla?

Dnes se na trhu se světly můžete setkat s pojmy jako plnospektrální nebo bio (dynamické) světlo a samostatnou kategorií jsou tzv. SMART (chytrá) světla. Mezi nimi je, ale obrovský rozdíl. SMART světla kladou důraz na efekt a určitou “wow” funkcionalitu, např. RGB barevná světla na dálkové ovládání s pomocí WIFI nebo Bluetooth, která se dají ovládat například i hlasem. Některé se dají programovat a nastavovat různé barvy, jejich proměny, svítivost, teplota chromatičnosti atd. Ale na zdravotní hledisko většinou nehledí. Zatímco plnospektrální nebo tzv. BIO (dynamická) světla se snaží přiblížit, co nejvíce slunečnímu záření, čili plnému spektru všech barev. Tyto světla musí mít CRI hodnotu vyšší než 95 a být bez flikru. V tomto článku bych to chtěl trošku více rozvést a zaměřit se primárně na žárovky do domácnosti, případně pro práci. Abychom mohli začít, je potřeba pochopit, co to je vlastně tzv. Bílé světlo a dvě veličiny – CRI (Color Rendering Index) a CCT (Correlated Colour Temperature) a jejich vzájemný vztah. To nás doufám přivede blíže k pochopení, co je to vlastně zdravé světlo do domácnosti a jak si chytře zvolit.

Bílé světlo je složeno ze všech barev viditelného spektra a lze je na ně také rozložit

Co to je CRI aneb vysoké CRI zvýrazňuje skutečné barvy

Červené jablko se jeví jako červené, protože odráží červené vlnové délky, ale ostatní absorbuje. Ne všechny zdroje bílého světla však mají stejné množství červených vlnových délek. V důsledku toho může červené jablko pod různými zdroji světla odrážet různé množství červeného světla, čímž se mění jeho vzhled.

Index podání barev (CRI) měří schopnost světelného zdroje zvýraznit skutečné barvy objektu. Bez světelného zdroje s vysokým CRI mohou objekty působit vybledle, matně nebo nepřesně.

Co se považuje za vysoký CRI?

CRI se počítá jako hodnota s maximálním možným skóre 100. Takové hodnoty má například sluneční světlo (aneb ultimátní referenční bod) nebo klasické či halogenové žárovky. Hodnota CRI 95 nebo vyšší je považována za velmi vysokou a znamená, že světelný zdroj způsobí, že objekty vypadají velmi podobně jako při přirozeném osvětlení.

CRI lze dále rozdělit na dílčí hodnoty známé jako “R”, které mají rovněž maximální hodnotu 100. Každá hodnota R představuje schopnost světelného zdroje podávat barvy pro určitou barvu nebo odstín.

Nejběžnější definice CRI Ra je jednoduše průměr prvních 8 hodnot R (R1 až R8). Další hodnoty R, jako například R9 a R12, jsou kritické barevné vzorky, které představují sytě červenou a sytě modrou barvu, ale bohužel nejsou zahrnuty do běžného výpočtu CRI Ra. Zvláště hodnota R9 je často velmi nízká u průmyslových LED svítidel na úkor modré barvy zvolené pro vyšší energetickou efektivnost zdroje.

Vřele doporučuji stránky firmy WAVEFORM LIGHTING, kde to mají skvěle vysvětlené https://www.waveformlighting.com/high-cri-led.

Co je to CCT a jaký je vztah k CRI

CCT je číslo měřené ve stupních Kelvina, které pomáhá popsat relativní teplotu nebo chladnost zdroje světla. Většina žárovek má teplotu od 2700 K (teplá barva žárovky) do 5000 K nebo vyšší (ostrá bílá barva denního světla).

Pro většinu bytových aplikací jsou preferovanými možnostmi barevné teploty 2700K a 3000K, protože obě vytvářejí příjemný, teplý vzhled, který vytváří příjemné a relaxační prostředí.

Pro maloobchodní nebo komerční aplikace je oblíbenou volbou barva >4000K, protože poskytuje ostřejší, energičtější odstín bílé. Pro průmyslové nebo pracovní aplikace je preferovanou volbou barva 5000K nebo dokonce 6500K, protože tyto teploty barev nejlépe odpovídají přirozenému dennímu světlu.

Více o vztahu CCT a CRI: https://www.waveformlighting.com/home-residential/what-is-the-difference-between-cct-and-cri

Ukázky různých světelných zdrojů na spektrogramu s CCT 5000 K

Takto vypadá přirozené denní světlo na spektrogramu s hodnotou CRI >99

Takto vypadá LED světlo s hodnotou CRI 90

Takto vypadá fluorescenční zářivka s hodnotou CRI 86

Dr. John Ott a Maliluminace

Intuitivně většina z nás chápe, že sluneční záření se svým viditelným plným spektrem záření je pro náš organismus nepostradatelný, protože náš zrakový sytém je přizpůsobený právě plnému spektru vlnových délek slunečního záření. Pro dnešního člověka je také důležité mít to potvrzené vědecky a za poslední dekádu proběhla spousta studií potvrzující, že je lepší být pod plnospektrálním světlem než třeba pod zářivkou.

Už v roce 1973 Dr. John Ott studoval čtyři třídy prvního stupně na Floridě. Ve dvou třídách byla instalována plnospektrální zářivková svítidla, zatímco ve dvou dalších třídách zůstaly tradiční zářivky se studenou bílou barvou. Skryté časosběrné kamery snímaly náhodné sekvence studentů a učitelů ve čtyřech třídách. Ačkoli učitelé o programu výzkumu věděli, ani oni, ani studenti si nebyli vědomi, kdy jsou fotografováni. Při chladně bílém zářivkovém osvětlení se u některých studentů projevila hyperaktivita, únava, podrážděnost a poruchy pozornosti. Ve třídách s plnospektrálním osvětlením se však chování a výkon ve třídě i celkové studijní výsledky během jednoho měsíce po instalaci nového osvětlení výrazně zlepšily. Kromě toho se několik dětí s poruchami učení a extrémními problémy s hyperaktivitou během pobytu ve třídách s plno-spektrálním osvětlením zázračně zklidnilo a zdálo se, že překonalo některé své problémy s učením a čtením.

Tato studie navíc prokázala, že děti v místnostech s plnospektrálním osvětlením měly o třetinu méně zubních kazů než děti ve třídách se standardními studenými bílými zářivkami.” (Liberman, 1991)
Hollwich, 1980, zjistil, že chladně bílé zářivkové osvětlení způsobuje zvýšenou hladinu hormonů produkujících stres.

Na podvýživu (malnutrition) a nedostatek vitamínů a minerálů ve stravě slyšíme dobře. Ale Maliluminace, čili nedostatek určitých vlnových délek je pro nás stále trošku vzdálený koncept. Přitom tělo potřebuje k optimální rovnováze obojí.

Špatně používané Bílé světlo

Střídání světla a tmy je s naší planetou spjato od počátku. Všechny organismy tyto změny vnímaly a v těchto podmínkách se vyvíjely miliony let. Světlo nám říká, že je den, a tedy máme být aktivní, a naopak tma (absence světla) znamená noc, kdy máme dát prostor regeneračním procesům. Velkou roli v tom hraje spektrální složení světla, které přes oko dává mozku signál o tom, v jaké denní fázi se nachází. 

Díky tomu, že člověk ovládl oheň a dokázal ho využívat, mohl si prodloužit den. Spektrálně vypadá oheň tak, že obsahuje dlouhé vlnové délky (červenou a oranžovou barvu) a téměř žádné krátké vlnové délky (modrou a zelenou barvu). A evolučně jsme na toto před spaním nastaveni.

Klasická žárovka, kterou Edison uvedl na trh v roce 1879, vypadá spektrálně velmi podobně ohni (má nejvíc energie v dlouhých vlnových délkách). Teprve relativně nedávno se hojněji začaly používat zářivky, které svítí bíle. Jenže bílé světlo obsahuje i krátké vlnové délky, které je potřeba používat přes den, ale ne večer a už vůbec ne v noci. S umělým bílým světlem v noci evoluce prostě nepočítala.

Trend používání bílého světla přetrval dodnes, kdy se nejvíce používají LED zdroje, protože jsou energeticky a po stránce údržby úsporné. A díky bílým LED zdrojům (s výraznou modrou složkou) je také „dobře vidět“. Jenže bílé světlo večer a v noci desynchronizuje (rozlaďuje) naše přirozené fungování, naše cirkadiánní hodiny. Kvůli tomu nejsme schopni konzistentního a kvalitního spánku. Je to způsobeno mj. tím, že pokles světla (jeho intenzity a teploty chromatičnosti) vyvolává zvýšení hladiny hormonu melatoninu (nazýván jako „hormon tmy“, velmi silný antioxidant), který je důležitý pro správný biorytmus spánku.

Používání umělého světla je v 21. století nutností. Těžko se vrátíme do jeskyní s ohněm či ke svíčkám. Ale je nutné používat takové světlo, které se blíží slunci v danou denní dobu. Tedy přes den bílé, hodinu před západem slunce teple žluté, při západu (a pokud nutně potřebujeme, tak i po západu) sytě oranžové až rudé. Bohužel, tyto poznatky nejsou ve společnosti příliš rozšířené a v dnešní době se stále více setkáváme s nadbytkem bílého světla v noci.

Ve finále není špatně navrženého světla, jen špatně použitého.

Negativní vlivy špatně používaného “bílého” světla

• Spánková deprivace (brzdí vylučování melatoninu)
• Rakovina (karcinogen 2. typu dle WHO)
• Duševní onemocnění (výkyvy nálad, úzkostná
  a bipolární porucha, deprese)
• Kardiovaskulární choroby
• Snížení imunity
• Cirkadiánní rytmy (nežádoucí posun vnitřních „biologických hodin“ organismu, vede např.
  k obezitě, cukrovce aj.)
• Nesprávný vývin mozku dětí a teenagerů
• Vliv na zvířata a rostliny (rozvrat celých ekosystémů fauny i flory)
• Fraktální (přerušovaný) spánek u starších lidí

Paragraf převzatý ze portálu: https://www.bilesvetlo.cz/o-svetle-a-sviceni

Chytrá volba světla aneb jak správně vybrat kvalitní a zdraví neškodící světlo?

Určitě se vyplatí chytře investovat do svého zdraví a pořídit si plnospektrální a flicker-free světla s vhodnou teplotou chromatičnosti je umísťit dle potřeby. Dnes lze sehnat LED plno-spektrální a flicker-free světlo od nějakých 400,- Kč (bude se v čase měnit). To mluvíme hlavně o žárovkách. Pokud nechcete dávat tolik peněz, je alternativou si pořídit klasické nebo halogenové žárovky, a těmi alespoň trošku balancovat v bytě klasické LED, které mají většinou extenzivní modrou složku (více o Blue Light Hazard efektu v dalším článku) a chybí jim velmi důležité červené a blízké infračervené vlnové délky, které mají foto-biomodulační ochranný efekt a částečně kompenzují právě efekt krátkých vlnových délek modré. Ekonomiku takového nákupu musíte zvážit sami (viz. porovnání LED a klasických žárovek).

Co se týče CCT (Teplota chromatičnosti), tak je to opravdu vlastní preference a účel použití, co rozhoduje. Například pro noční lampičku nebo jídelní stůl bych nevolil teplotu větší než např. 4000K, ale spíše teplejší barvy. Večer před spaním a v noci v žádném případě nepouštět světlo s extenzivní modrou nebo studeno-bílé s teplotou chromatičnosti větší než třeba 3000K. Modrou a zelenou vlnovou délku nejlépe úplně eliminovat

Dilema dětského nebo obývacího pokoje a celodenního svícení lze vyřešit zakoupením tzv. bio-dynamických světel, které pracují v několika režimech a umožňují měnit spektrální rozložení z denního bílého světla s modrou a zelenou složkou na večerní nebo noční režim bez modré a zelené složky nebo jejich výraznému utlumení.

A nakonec konkrétní výrobci a značky. Doporučuji si udělat vlastní průzkum. Já sám jsem nakupoval nebo si dohledával informace u těchto výrobců (jejich produkty a kvalita se v čase může měnit). Nicméně u těchto jsem si měřil hodnoty sám nebo si nechal změřit v prodejně, jak flikru, tak CRI spektrálního rozložení. A navíc informace, a jak je podávají mě přiměli jim důvěřovat a jejich produkt si zakoupit. Zdaleka ne všechny produkty u různých výrobců, kteří je označují jako tzv. plnospektrální světla jsou pak doopravdy plnospektrální. To samé s flikrem.

Český výrobci:

Medřický (E27 LED pracovní -prokognitivní žárovka 12 W, cena 1400Kč,flicker-free)

Medřický (VITAE, 1. režim NOC 2 W, oranžová, 2.režim VEČER 6 W, 2700 K, CRI 97,5, 3.režim DEN 7 W, 4000 K, CRI 96,5, cena 2490Kč, flicker-free)

Zahraniční

BlockBlueLight (UK) (BioLight™ – Full Spectrum Light, Night, Day, Evening modes, Colour temperature: 4000k / 2100k / 1800k, CRI>99, flicker-free)

Waveform Lighting (US/Canada) (CENTRIC HOME™, 2700K nebo 3000K, CRI>95, flicker-free, cena 29USD)

Waveform Lighting (US/Canada) (CENTRIC DAYLIIGHT™, 4000K, 5000K nebo 6500K, CRI>95, flicker-free, cena 29USD)

Nebo raději klasické/halogenové žárovky?

Ano, já sám používám v některých prostorech domácnosti klasické nebo halogenové žárovky. Speciálně, tam, kde trávím čas v podvečer. Ale je to také ten příjemný hřejivý pocit a teplo, díky kterému vyzařují velkou porci regenerativního infračerveného záření. V nabídkách eshopů v ČR jsou zatím stále k dispozici (s poznámkou použití pouze pro průmysl), i když jejich konec už se blíží. Společnost se vydala jiným směrem.

A kterým světlům se raději vyhnout?

Určitě bych byl opatrný při pořizování zářivek, zvláště fluorescenčních a klasických spotřebních RGB světel, které mají velmi nekompletní spektrum (CRI <85) a velmi úzkou šířku pásma. Také jim často chybí červená, která je velmi důležitá hned z několika důvodů. Viz. další článek o filtrech na modré světlo a BLH (Blue Light Hazard) efektu. Také bych se vyhnul stmívatelným LED žárovkám, které mohou mít teoreticky až 100% flikr (viz. předchozí článek)

Fluorescenční zářivky

RGB světla (klasická spotřební)

Závěr

Jestli jste dočetli až sem, tak jste dle mého skromného názoru již dostatečně vybaveni udělat ani ne, tak chytré, jako spíš moudré rozhodnutí při nákupu toho “správného” světla do vnitřních prostor a jeho následnému vhodnému umístění a použití ve “správnou” chvíli a na “správném” místě. Schválně jsem zvolil slovo chytré (SMART), které je dnes tak hojně používané v technologickém světe. Pro mě osobně to není ani tak o technologii a slovíčkaření, jako o probouzení a kultivaci vlastní všímavosti, radosti z poznávání nového a pocit, že to někomu dalšímu může být třeba i ku prospěchu. Takže se těším na další díly, ve kterých navážu na modré světlo v LED zářičích, a způsoby jak ho buď zcela nebo částečně eliminovat ať už pomocí brýlí nebo různých softwarových filtrů. A vůbec trošku světelné hygieny nikdy neuškodí 🙂

ZDROJE:

Light Therapies: A Complete Guide to the Healing Power of Light

https://www.bilesvetlo.cz/post/modern%C3%AD-b%C3%ADl%C3%A9-sv%C4%9Btlo-v-noci-m%C3%A1-b%C3%BDt-tma

https://www.waveformlighting.com/high-cri-led

https://www.waveformlighting.com/home-residential/what-is-the-difference-between-cct-and-cri

https://cs.wikipedia.org/wiki/Optick%C3%BD_hranol

https://www.architectmagazine.com/technology/lighting/blue-light-hazard-and-leds-fact-or-fiction_o

https://www.nature.com/articles/s41598-020-63442-5

https://www.wikiskripta.eu/w/Viditeln%C3%A9_sv%C4%9Btlo