Главнейшим из всех чувств для нас является зрение - способность воспринимать видимый свет. Не случайно слово «свет» в русском языке имеет два значения: «яркое свечение» и «мир». Именно с помощью света мы познаём мир - ведь 80 % всей информации о нём мы получаем за счёт зрения.

Что есть свет? Занимательная физика

Со школьных времён нам известно, что видимый свет - это электромагнитное излучение с определённой длиной волны. Диапазон длин от 380 нм (фиолетовый цвет) до 780 нм (красный) довольно узок по меркам «школьной» шкалы электромагнитных волн. Это примерно от 10-11 до 103 м. Однако это всё, что человеку «отпущено свыше». Во-первых, наше Солнце излучает максимум энергии в видимом диапазоне волн, а во-вторых, короткие волны поглощаются атмосферой, почти непрозрачной для ультрафиолетового, рентгеновского и некоторых других разновидностей излучения.

Видимый свет земная атмосфера тоже пропускает неодинаково: синие лучи рассеиваются почти в четыре раза активнее красных. Именно благодаря этому явлению мы можем любоваться «голубым небосводом». Неодинаковое рассеивание имеет и практическое значение: мы привыкли различать предметы, находящиеся от нас близко или далеко, именно по интенсивности синей составляющей в свете. Объекты, расположенные на большом удалении от наблюдателя (например, горы), приобретают характерную голубоватую окраску, в зависимости от которой опытный путешественник может определить расстояние до них. Художникам и психологам также известно, что люди интуитивно воспринимают красные предметы как расположенные ближе, а синие - дальше.

Изучение светового потока позволяет узнать очень многое об источнике излучения. Особенно преуспели в этом астрономы. Оценивая спектры звёзд и галактик, они способны по величине «красного смещения» (отклонения линий спектра излучения в сторону большей длины волн) вычислить скорость «разлёта» объектов, расстояние до них, температуру поверхностных слоев, а с учётом их видимой звёздной величины - определить светимость, массу, возраст, химический состав.

Человек дневной, разумный

Многое из нашей физиологии свидетельствует о том, что предки современных людей вели дневной образ жизни. Для первобытного человека солнечный свет являлся важнейшим регулятором циркадной системы - «внутренних часов» организма. Недаром от уровня освещённости и даже от цвета света зависит наше психофизиологическое состояние, которое согласовано с суточным циклом смены дня и ночи. Отсюда и рекомендации врачей «соблюдать режим дня». Активное ночное бодрствование, жизнь при недостаточном освещении может привести к возникновению хронической усталости, депрессии, обострению хронических заболеваний и общему снижению иммунитета.

Для того чтобы человек ощущал себя комфортно при искусственном освещении, оно должно соответствовать нормам освещённости и цветопередачи. В Европе приняты нормы согласно стандарту ISO 8995.

В нашей стране аналогичные нормы также имеются, они приведены в СНИП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение». Также есть московские нормы МГСН 2.06-99 «Естественное, искусственное и совмещённое освещение». Там показатели освещённости нормируются и составляют 150-300 лк (в зависимости от назначения помещения).

Цветовая температура 2800 К соответствует цвету лампы накаливания и используется в зонах отдыха. Названия «тёплый свет» и «холодный свет» в какой-то степени субъективны. Парадокс, но принято считать, что лампы с цветовой температурой ниже 3000 К дают тёплый свет, а с более высокой температурой - холодный. Часто также встречается термин «дневной свет». Лампы нейтрального дневного света обеспечивают цветовую температуру около 4000 К.

Где использовать лампы с той или иной цветовой температурой? Это определяется предназначением помещения. Свет с цветовой температурой 6500 К «разгоняет сонливость», способствует концентрации внимания, повышает работоспособность. Неудивительно, что его рекомендуют для производственных помещений. А ещё лампами с такой цветовой температурой оснащают рабочие зоны на кухне, где тоже важна «рабочая форма». Наоборот, в спальнях и зонах отдыха гораздо комфортнее будет при освещении с цветовой температурой 2700-2800 К. Для прихожих и коридоров подойдут лампы нейтрального дневного света. Тёплый свет хорош для релаксации, расслабленного отдыха, подготовки ко сну.

Многое зависит и от индивидуальных вкусов пользователей, а также от дневного освещения, характерного для каждой конкретной местности. Например, в странах Средиземноморского бассейна в быту сравнительно широко применяются «холодные» лампы (видимо, тёплого солнца в этих странах и так хватает). На севере Европы и в России солнечного света маловато, его недостаток люди с удовольствием компенсируют лампами тёплого света.

Ламповая симфония

На освещение российских городов расходуется до 20 % всей потребляемой электроэнергии. По европейским меркам это много, особенно если учесть, что качество освещения часто оставляет желать лучшего. Основная проблема заключается в широко распространённых лампах накаливания, которые отличаются крайне низким КПД (порядка 5 %). Не случайно в ряде стран в ближайшие годы планируется полностью от них отказаться в пользу энергосберегающих источников света (наиболее прогрессивной в этом плане оказалась Куба, где лампы накаливания уже запрещены к использованию). Самые популярные энергосберегающие лампы - газоразрядные (люминесцентные). Они в 4-5 раз эффективнее расходуют электроэнергию, да и служат в несколько раз дольше, чем лампы накаливания. Несмотря на «отдельные недостатки» (относительно высокая стоимость, не всегда качественная цветопередача, плохая переносимость падения напряжения в сети), энергосберегающие лампы, скорее всего, станут в ближайшие годы лидерами рынка по объёмам продаж. Подробнее о таких источниках света было рассказано в статье «Просветление по сходной цене» в № 8 нашего журнала за 2007 год.

Для галогенных ламп тоже наблюдается рост популярности. Эта разновидность устройств традиционно славится высоким индексом цветопередачи, который близок к 100 %. Не случайно именно галогенные лампы используются там, где нужно освещение, максимально приближенное к естественному (например, в фотостудиях).

Светодиодные лампы - одно из наиболее перспективных направлений в светотехнике. По высокому уровню световой отдачи эти устройства сопоставимы с люминесцентными. В то же время важным достоинством светодиодных ламп является их высочайшая надёжность и долговечность, а недостатком - высокая стоимость.

Зажги во мне огонь!

Какая же лампа без светильника? К сожалению, выбирая торшеры, люстры и бра, покупатели обычно обращают внимание только на их эстетические данные. Между тем в рабочих зонах не менее важно обеспечить достаточный уровень освещённости и правильный механизм распределения светового потока. Например, направленный свет, который дают модели с отражателем, обеспечивает более высокий уровень освещённости, но на поверхностях могут возникать резкие тени. Для таких изделий необходимо особенно тщательно подбирать место расположения - недопустимо, скажем, располагать их позади рабочего места, поскольку тень человека будет падать на рабочую поверхность. Прямые световые лучи не должны попадать в глаза или создавать блики. Поэтому, например, над кухонной столешницей из нержавеющей стали лучше располагать модели с отражённым освещением. Впрочем, и у них есть недостатки. Из-за того, что они не образуют теней, при работе будет сложнее различить форму предметов. При манипуляциях с мелкими предметами (скажем, во время кройки и шитья) необходим яркий направленный свет.

Свет и здоровье

Насколько важно для нас правильное освещение жилища? Чем грозит детям «жизнь в тёмном царстве»? Почему телевизор необходимо смотреть с дополнительной подсветкой? На наши вопросы отвечает доктор медицинских наук, профессор кафедры глазных болезней педиатрического факультета Российского государственного медицинского университета Ольга Владимировна Парамей.

«Маленькому человеку с самого рождения необходимо получать достаточное количество света. В противном случае в зрелом возрасте у него могут возникнуть проблемы со зрением. Например, выращенный в тёмной пещере Маугли никогда не сумел бы ловко прыгать с ветки на ветку по деревьям - в полумраке у него не смогла бы полноценно сформироваться центральная зона сетчатки, так называемое «жёлтое пятно», ответственное за остроту зрения. Даже когда ребёнок спит, надо включать ночник, поскольку свет проникает не только в открытый глаз, но и через закрытые веки. У младенцев до шести месяцев зрение чёрно-белое. Поэтому к цвету их нужно приучать (показывать яркие игрушки).

Хорошая освещённость детских необходима и в более позднем возрасте - ведь процесс формирования органов зрения заканчивается только к 20 годам. Очень важный момент -обучение чтению и письму. Это большая нагрузка на глаза. Офтальмологи хорошо знают, что все дети рождаются дальнозоркими, с возрастом дальнозоркость уменьшается, и в первый класс они идут с нормальным зрением (эмметропия). А если детям приходится сильно напрягать зрение, то у них быстро развивается близорукость. Поэтому детские книги и учебники должны соответствовать нормам ГОСТ, иначе чтение может стать попросту опасным для здоровья. Так, книги для детей должны быть напечатаны на контрастном фоне (белой бумаге), потому что при малой контрастности глаза трудно сфокусировать. Считается, что основной причиной массового развития близорукости в Японии (до 85 % всего населения) является изучение сложных иероглифов при плохом освещении. Традиционно окна в Японии закрывают рисовой бумагой. К тому же при дефиците земли и большой скученности населения в городах японские архитекторы о естественной инсоляции заботятся в последнюю очередь.

В пожилом возрасте развитию заболеваний органов зрения способствует длительный просмотр телепередач. Как устроен глаз? В нём между роговицей и радужкой имеется пространство, заполненное жидкостью. Если человек смотрит телевизор в темноте, то при плохой освещённости его зрачок расширяется. Когда зрачок расширяется, радужка отодвигается снаружи и перекрывает щель, через которую происходит ротация жидкости. Жидкость застаивается и, таким образом, способствует развитию катаракты. Если давление внутри глаза повышается вследствие затруднения оттока жидкости, возникает другая болезнь - глаукома. При глаукоме зрение теряется безвозвратно. В России примерно 15 % населения страдает глаукомой, а около одной десятой этих больных слепнет навсегда. Глаукома и катаракта - болезни пожилого возраста. Но поскольку продолжительность жизни современного человека значительно увеличилась, растёт и распространение этих заболеваний.

Свет оказывает непосредственное влияние не только на глаза, но и на нервную систему. Светом можно вызвать эпилептический припадок, изменение частоты сердечных сокращений. Самый полезный цвет для глаз - зелёный. Самый чёткий контраст - чёрные фигуры на жёлтом фоне (не случайно это сочетание цветов используется в оформлении дорожных знаков)».

Подсветка. Что она может?

Использование подсветки давно уже не ограничивается чисто декоративными функциями. Большинство производителей техники оснащают светодиодной подсветкой панели управления, используют ярко светящиеся ЖК-дисплеи. Подобные устройства особенно удобны, когда нам приходится разыскивать технику или оборудование в кромешной тьме. Например, све-тодиод, встроенный в настенный выключатель, существенно упростит его поиск. Аналогичной функциональной подсветкой могут быть снабжены домофоны и другие электроустановочные изделия, а системы аварийной эвакуации оборудуются ею в обязательном порядке.

Не менее удобна подсветка сложных «многокнопочных» пультов домашних кинотеатров и прочей «домашней инженерии». На современных моделях может присутствовать такое количество кнопок, что в полутьме сложно не ошибиться. Попробуйте-ка «вслепую» набрать номер на мобильном телефоне!

Информационное наполнение может быть выполнено и в отражённом свете. Например, в посудомоечных машинах, где фасад полностью закрыт декоративными панелями. Как узнать, закончила ли техника работу? Для этого используется опция «луч на полу» - светодиод проецирует луч света на пол, а когда машина заканчивает работу, он гаснет.

Подсветка клавиш управления используется в самых разных моделях современной техники. Весьма перспективно, например, освещение ручек плит и варочных панелей, наглядно демонстрирующее, какая именно конфорка работает. Во многих случаях подсветка играет смешанную роль, являясь одновременно и функциональным, и декоративным элементом. Подобными светодиодами оснащены многие электрические чайники, тостеры, кофеварки и другая кухонная техника.