Jalan raya, jalan raya dan kawasan sekitar diterangi oleh lampu jalan untuk meningkatkan keselamatan pejalan kaki dan pemandu. Lampu nyahcas tekanan tinggi, selalunya lampu natrium tekanan tinggi (HPS) dan halida logam, digunakan dalam sistem lampu jalan lama. Sumber cahaya ini dahulunya dikenali kerana memberikan pencahayaan paling banyak bagi setiap watt kuasa yang digunakan. Ia menjadi penting untuk memulihara bahan api fosil dan mencipta sumber tenaga baharu yang kekal kerana sumber semula jadi dan tenaga akhirnya akan kehabisan. Orang di seluruh dunia berusaha ke arah struktur awam dengan cara ini sebagai hasilnya. Kecekapan tenaga serta beberapa kelebihan tambahan, seperti peningkatan hayat produk, pengurangan kos penyelenggaraan dan kurang kesan alam sekitar, adalah permintaan bahan api untuk lampu LED yang cekap tenaga.
Keutamaan yang Melalaikan
Kerana keinginan naif untuk merasakan perasaan "lebih sejuk" atau "lebih putih," sumber cahaya CCT putih sejuk (suhu warna berkorelasi) sering digunakan dalam pencahayaan luar. Orang ramai memilih lampu dengan suhu warna yang tinggi yang memberikan mereka rasa kesejukan kerana iklim panas di negara dengan latitud rendah. Sesetengah individu telah terbiasa dengan keputihan sejuk pencahayaan akibat populariti lampu pendarfluor dalam beberapa dekad kebelakangan ini. Mereka berpandangan bahawa penglihatan bertambah baik dengan cahaya "lebih putih". Tetapi adakah individu masih perlu mendasarkan keputusan mereka pada emosi dalam era pencahayaan LED? Jangan sekali-kali lagi! Persatuan Perubatan Amerika (AMA) menerbitkan kenyataan dasar rasmi tentang lampu jalan pada 14 Jun 2016. Mengenai kesan negatif lampu LED intensiti tinggi, mereka menimbulkan kebimbangan yang serius.
Bagaimana Cahaya Putih Dihasilkan
Memandangkan cahaya putih pada asasnya adalah gabungan cahaya dua atau lebih warna (atau panjang gelombang), dan diod pemancar cahaya ialah sumber cahaya hampir monokromatik yang memancarkan cahaya satu warna, kaedah yang paling popular untuk membuat cahaya putih daripada modul LED di momen adalah menggunakan LED warna tunggal (biasanya LED biru) dan elemen penukar panjang gelombang (yang biasanya fosfor kuning). Bahan dari mana LED dibuat selalunya mempengaruhi warna yang dipancarkannya. Pakej yang mengandungi cip LED biru yang dibina daripada galium nitrida (GaN) yang ditutup dengan fosfor, biasanya yttrium aluminium garnet (YAG), yang berfungsi sebagai elemen penukaran panjang gelombang (WCE) untuk menghasilkan warna putih pada suhu warna yang diperlukan, berfungsi sebagai perwakilan perwakilan LED putih. Warna cahaya putih boleh dilaraskan dengan melaraskan komposisi pecahan isian atau peratusan berat. Untuk banyak aplikasi pencahayaan, keupayaan untuk menghasilkan cahaya putih di atas ruang kromatik yang luas adalah berguna.
Bahaya Cahaya Merah
Lampu jalan LED berintensiti tinggi menjana sejumlah besar cahaya biru, yang kelihatan putih tanpa bantuan dan menyebabkan silau malam yang lebih buruk daripada pencahayaan konvensional, walaupun terdapat kelebihan ekonomi tenaga. Pendedahan cahaya biru, yang kebanyakannya berlaku antara panjang gelombang 400 dan 500 nm, boleh berbahaya atau mengakibatkan kerosakan retina yang disebabkan oleh fotokimia. Disebabkan oleh pelepasan biru dan hijau tambahan daripada LED bersalut fosfor, yang lebih banyak berselerak di mata dan mempunyai kesan negatif terhadap alam sekitar dan silau, terdapat lebih banyak pencemaran cahaya.
Apabila beralih kepada pencahayaan LED yang mengurangkan akibat negatif kesihatan dan alam sekitar, nasihat AMA baharu mengesyorkan agar anda memberi perhatian yang teliti kepada reka bentuk dan aspek teknikal yang sesuai. Mereka menarik perhatian kepada fakta bahawa pencahayaan LED yang kaya dengan warna biru boleh menjejaskan penglihatan dan keselamatan, menimbulkan kebimbangan dan menimbulkan bahaya di jalan raya. Untuk menjimatkan tenaga dan wang dalam jangka masa panjang, lampu jalan LED putih kini dialihkan ke bandar dan pekan di seluruh dunia. Apabila bertukar daripada HPS kepada LED untuk lampu jalan mereka baru-baru ini, beberapa negara memilih CCT antara 4000K dan 6500K. Mata manusia mentafsirkan cahaya biru, iaitu 29 peratus daripada spektrum pencahayaan LED 4000K, sebagai warna putih terang. Selain memberi kesan kepada pemandu, lampu jalan LED yang kaya dengan warna biru berjalan pada panjang gelombang yang menyekat melatonin paling teruk pada waktu malam. Berbanding dengan lampu jalan tradisional, lampu LED putih mempunyai kesan lima kali lebih besar pada corak tidur sirkadian.
kesan biologi
Lampu LED berintensiti tinggi mempunyai spektrum dengan kemuncak tinggi pada panjang gelombang yang menyekat melatonin paling kuat pada waktu malam. Kelenjar pineal, kelenjar kecil dengan bentuk pinecone yang terletak berhampiran dengan pusat otak, merembeskan hormon melatonin. Kelenjar pineal mengekalkan jam dalaman mengawal kitaran biologi dengan melepaskan melatonin. Melatonin menjejaskan pelbagai proses fisiologi manusia. Hormon ini mempengaruhi sistem imun, menggalakkan tidur, mempengaruhi mood, meningkatkan kematangan dan pembiakan, dan memberi kesan kepada tidur. Pengeluaran dan rembesan melatonin terutamanya dipengaruhi oleh cahaya, menurut kajian. Melatonin lebih sensitif kepada cahaya di bawah lampu warna dengan panjang gelombang pendek, manakala ia kurang sensitif kepada cahaya di bawah lampu warna dengan panjang gelombang panjang. Berdasarkan penindasan melatonin, adalah dianggap bahawa pencahayaan LED bersalut fosfor adalah sekurang-kurangnya lima kali lebih berkesan daripada pencahayaan natrium tekanan tinggi dalam mempengaruhi fisiologi sirkadian.
CCT Tinggi Akan Meningkatkan Keterlihatan
Penderia warna dalam mata bertindak balas terhadap sinaran elektromagnet yang dipantulkan dari objek untuk menentukan warna yang dilihat manusia. Mata manusia lebih sensitif kepada cahaya dengan panjang gelombang pendek semasa melihat dalam keadaan mesopik. Oleh itu, LED putih bersalut fosfor dengan bahagian cahaya biru yang lebih besar akan mempunyai keberkesanan bercahaya yang lebih baik apabila dilihat melalui kanta mesopik berbanding apabila dilihat dengan kanta fotopik. Ciri ini sebelum ini telah disenaraikan sebagai faedah LED putih. Walau bagaimanapun, pengurangan penghantaran dalam kabus atau jerebu dikaitkan dengan CCT yang lebih besar. Cahaya tidak dapat dihantar sepenuhnya melalui kabus atau jerebu disebabkan oleh penyebaran Mie dan Rayleigh. Oleh kerana lampu jalan digunakan untuk menerangi jalan semasa keadaan berkabus atau berjerebu, kapasitinya untuk menembusi kabus adalah faktor penting. Cahaya kuning biasanya menembusi kabus dengan lebih berkesan daripada cahaya putih. Kebanyakan LED putih mempunyai keupayaan terhad untuk menembusi kabus. Disebabkan oleh penyebaran molekul (Rayleigh) dan aerosol (Mie), kapasiti penembusan kabus yang terhad juga membawa kepada peningkatan pencemaran skyglow bandar daripada LED putih. Selain mengurangkan cahaya tanah dan menyukarkan untuk melihat item di atas tanah (yang menjadikan jalan itu kurang selamat), serakan tersebut juga memberi kesan negatif terhadap kajian astronomi dan daya tarikan keseluruhan langit pada waktu malam.
Satu aspek penting yang menyumbang kepada kemalangan jalan raya pada waktu malam ialah penyesuaian gelap yang tidak berkesan. Pencahayaan suhu warna rendah sering digunakan sebagai pencahayaan dalam usaha mempercepatkan proses menyesuaikan diri dengan kegelapan dan meningkatkan keselamatan dan keberkesanan pemanduan. Tempoh penyesuaian gelap terpanjang dan bahagian yang agak tinggi bagi komponen cahaya biru dilihat dalam pencahayaan LED dengan putih sejuk atau CCT siang hari. Sebaliknya, LED putih hangat mempunyai tempoh penyesuaian gelap yang cepat disebabkan oleh CCT yang rendah dan sebahagian besar komponen panjang gelombang panjang. Pencahayaan jalan raya harus mengambil kira penyesuaian gelap semasa reka bentuk, dan pencahayaan terowong agak penting.
Pencahayaan yang Sesuai
Untuk pemasangan luaran seperti jalan raya, AMA mengesyorkan menggunakan lampu dengan suhu warna 3000K atau lebih rendah. Walaupun cahaya agak lebih panas dalam nada dan mempunyai kira-kira 21 peratus daripada pancarannya di kawasan spektrum yang kelihatan biru pada 3000K, mata manusia masih melihatnya sebagai "putih". Walaupun output masih agak biru untuk tetapan waktu malam, ia adalah peningkatan yang ketara berbanding pencahayaan 4000K kerana ia mengurangkan ketidakselesaan dan silau bagi mereka yang kurang upaya. Disebabkan pelbagai lapisan, pencahayaan 3000K hanya 3 peratus kurang cekap tenaga daripada pencahayaan 4000K, tetapi ia juga jauh lebih menyenangkan dari segi estetika kepada manusia dan kurang memberi kesan kepada haiwan. Selain itu, semua lampu LED harus dilindungi dengan sewajarnya untuk mengurangkan silau dan kesan negatif terhadap orang ramai dan alam sekitar, dan usaha harus dilakukan untuk menggunakan kapasiti lampu LED untuk dikurangkan untuk tempoh luar puncak.
Mata manusia mempunyai penyesuaian gelap yang munasabah dan keupayaan diskriminasi warna di bawah pencahayaan LED kira-kira 3000K CCT. Lampu LED di CCT ini juga mempunyai keberkesanan bercahaya yang agak tinggi dan kurang kesan negatif terhadap kesejahteraan fizikal dan mental kita. Walaupun terdapat pertukaran dalam reka bentuk pencahayaan, adalah jelas bahawa pencahayaan LED CCT tinggi tidak boleh digunakan untuk lampu jalan. Pencahayaan, indeks pemaparan warna (CRI), CCT, kawalan silau, kelipan, pencahayaan penglihatan mesopik, penyesuaian gelap, bahaya cahaya biru, persepsi warna, penembusan kabus dan pencemaran cahaya langit adalah semua faktor penting yang mesti diambil kira semasa menilai sebarang projek .
