Бяла светлина

Има ли нещо на този свят, което да няма “две страни” – добра и лоша, полезна и вредна и т.н. За всяко нещо може да има “за” и “против”. Така стои и въпросът за изкуственото нощно осветление. Точно то е основната причина за светлинното замърсяване. Да, но при добро нощно осветление намалява престъпността и се увеличава безопасността за движение по пътищата. Значи нощното осветление е едно ” необходимо зло”.

От това следва, че за да се намали свелинното замърсяване, човечеството трябва да търси начини да намали осветеността без да намалява видимостта. Един от тези начини е използването на така наречената бяла светлина (светлина с индекс на цветопредаване над 60).

Бялата светлина е от особена важност и за сигурността и безопасността на населението. Преди всичко е необходимо да се разбере, какво се случва с нашето зрение при ниски нива на осветеност.


Нашето зрение и идеята за по-висока възприемана яркост

Ретината на човешкото око се състои от пръчици и колбички. Колбичките позволяват да бъдат определени и разпознати цветовете, докато пръчиците ни дават възможност да виждаме, когато е тъмно и помагат за периферното зрение. Свързаното с колбичките зрение се нарича фотопично и обикновено се свързва с високи нива на осветеност (денем).

Свързаното с пръчиците и с ниски нива на осветеност (нощем) зрение се нарича скотопично. Средната област, преходната фаза, в която си взаимодействат пръчиците и колбичките, се нарича мезопично зрение.То отговаря на нива на осветеност, които са много по-ниски от дневната светлина, но са по-високи от тези на пълния мрак.

Чувствителността на колбичките достига максимална стойност при около 555 nm, което отговаря на жълтия цвят от спектъра на светлината. Чувствителността на пръчиците е максимална при около 507nm, което отговаря на синия цвят от спектъра на светлината. Следователно, ако източникът на светлина възпроизвежда светлина с по-наситен син цвят, той ще се възприема по-лесно от пръчиците, които са по-активни при ниски (мезопични) условия на осветеност.

Как се използват по света източниците за бяла светлина

Британският подход- законодателство, което разрешава намаляване на нивата на осветеност в жилищните райони, ако индексът на цветопредаване е висок.
Във Великобритания вече съществува практика за намаляване на изискваното ниво на осветеност при използване на източници на светлина с добро цветопредаване. Класовете на осветление се определят на база на Европейския стандарт, който описва средната минимална яркост или нивото на яркост.

На базата на този стандарт се извършва и нормиране на средната яркост, общата равномерност, надлъжната равномерност и коефициентът на околна осветеност за улично осветление. Британският стандарт определя кои от тези класове трябва да бъдат използвани за даден път или район в зависимост от нивото на престъпност, пътния поток и т.н.

Стандартът разрешава намаляване на класа на осветлението за второстепенни пътища (подходни пътища, жилищни райони, пешеходни или велосипедни алеи) в случай, че се използва източник на светлина с индекс на цветопредаване 60 или повече. Такъв е случая с източниците на бяла светлина (но не и при натриевите лампи с високо налягане с жълта светлина).

Заключенията за изискваната за хоризонтална осветеност са, че нивото на осветеност може да бъде намалено с 30% за второстепенни пътища в случай, че се използват източници на светлина с индекс на цветопредаване над 60 , което съответно може да допринесе за значително намаляване на светлинното замърсяване. Освен това се икономисва електроенергия.

Чрез по-доброто цветопредаване и по-високата яркост разпознаването на обектите, цветовете, формите и други детайли е по-лесно. В частност, разпознаването на лицата на хората е по-лесно, дори от по-голямо разстояние, което е от огромно значение за безопасността на гражданите.

Въпреки, че следващите три изследвания (на фондация STOEN RWE, Пейнтър и Фарингтън и Националният институт за правов ред и углавно съдопроизводство) не споменават бялата светлина, те ясно сочат, че по-доброто качество на светлината може да увеличи степента на безопасност в градовете.

При тези изслвдвания почти една четвърт от запитаните отговарят, че са изпитвали заплаха за своята безопасност поне веднъж при преминаване през неосветено място, а 70% споделят, че се страхуват за своята безопасност, но само до определена степен. Това би трябвало да сочи ясно необходимостта от подходящо осветление на улиците в градски райони.

Осветлението с бяла светлина води до намаляване на опасността от престъпни деяния

Министерството на правосъдието на САЩ представя изчерпателно изследване на шест проекта за улично осветление пред Конгреса на САЩ през февруари 1977 г. Краткият преглед на проекта установява, че въпреки липсата на статистически значими данни относно влиянието на уличното осветление върху нивото на престъпността, налице е силна индикация за това, че подобреното осветление намалява опасността от престъпни деяния.

През 2000 г. Пейнтьр и Фарингтън от Кембриджския институт по криминология осъществяват два изследователски проекта за изследване на ефекта от подобряването на уличното осветление върху нивото на престъпността. Например: Град Дъдли е разделен на два района –единият е експериментален (осветен с бяла светлина), а другият е само контролиран от полицията без да е сменен наличния вид осветление (от натриеви и живачни лампи).

Броят на престъпленията в експерименталния район намалява с 41%, при 15% намаление в контролирания район. Печалбата от намалялата престъпност превишават разходите за подобряване на уличното осветление с 2,4 до 10 пъти след една година. Следователно, налице е изключителна икономическа ефективност и възвращаемост на инвестициите.

Въпреки, че е практически невъзможно да се определят точните причини за промените в престъпните модели на поведение, проведеното от Пейнтьр и Фарингтън изследване е показателно за важната роля на доброто и качествено осветление. Това съвпада и с изводите, публикувани от Кен Пийз от Университета в Хъдърсфийлд, Великобритания, след обширно проучване на литература относно въздействието на уличното осветление върху престъпността.

През 2002 г. един от авторите на доклада до Националния институт по правосъдие към Министерството на правосъдието на САЩ казва: „Най-новите изследвания за осветлението във Великобритания са на път да премахнат съществуващите съмнения относно ефективността и ефикасността на осветлението в борбата с престъпността и осигуряването на сигурност и спокойствие в жилищните райони." (Великобританският институт по криминология счита, че има ясна зависимост между подобреното улично осветление и намаляването на престъпността.)

През 2006/2007 г. са проведени тестове в Испания и в Холандия, сравняващи характеристиките на жълтата и бялата светлина по отношение на възприемането и разпознаването на лица и цветове. И в двете страни са проведени персонални интервюта с около 200 жители на жилищни райони и квартали, в които неотдавна са инсталирани лампи с бяла светлина. Жителите са интервюирани преди и след монтирането на източници на бяла светлина.

Като цяло, резултатите в Испания и Холандия са сходни. Почти всички интервюирани споделят, че възприемат бялата светлина по-положително по отношение на количество и качество на светлината, както и по отношение на усещане за безопасност, благодарение на по-доброто възприятие за яркост и по-добра видимост.

Разпознаването на лицата на хората е подобрено средно с 20-30% и създава усещане за комфорт, защото идентифицирането на преминаващите по улицата е по-лесно. Интервюираните споделят, че разпознаването на формите и цветовете на обектите е по-лесно при наличие на бяла светлина. Тя способства и за генериране на по-контрастни изображения при използване на видеокамери за наблюдение на обектите.

Осветлението с бяла светлина води до предотвратяване на инциденти по пътищата

Подобрената видимост допринася най-много за безопасността по пътищата - улиците са по-безопасни за шофьори и пешеходци. Тестове показват, че шофьорите могат по-бързо и от по-голяма дистанция да видят движение отстрани на пътя при наличие на бяла светлина. В критични случаи, това може да им даде повече време за реакция и спиране, ако дете, възрастен или велосипедист пресече пътя им или ако внезапно се появи друга кола.

Обратното също е вярно; пешеходците виждат по-добре приближаващите се коли и реагират адекватно. По този начин, бялата светлина допринася за безопасността по пътищата и предотвратява потенциални сериозни наранявания или дори фатални случаи. Това също допринася за подобряване на качеството на живот в съответните райони.

Има дори проучване, което доказва, че по-добрата видимост намалява честотата на инцидентите сред пешеходците, тъй като те по-рядко са склонни да прескачат препятствия или неравни повърхности по тротоарите или пътните настилки.
Бялата светлина подобрява видимостта и, следователно, играе важна роля за намаляване на инцидентите.

С източници на бяла светлина може да се постигне максимална енергийна ефективност

Проучване проведено в Ню Йорк оценява начина, по който хората възприемат ефекта от улично осветление през нощта. При сравняване на светлината (15 лукса) от живачна лампа с високо налягане със светлината (5 лукса) от лампа с бяла светлина, повечето от анкетираните отново предпочитат бялата светлина в четири от седемте въпроса.

В частност, естествеността на обстановката при тези условия се посочва като по-добра при бяла светлина. Един от най-интересните изводи от гледна точка на енергийната ефективност е, че при сравнение на много по-високо ниво на осветеност при натриева лампа усещането за безопасност е същото, дори когато нивото на осветеност с лампи с бяла светлина е с около 30% по-ниско, отколкото това при натриеви лампи с високо налягане.

Заключение

Изводите от всички тези изброени проучвания показват, че непрекъснатите усъвършенствания на функционалността показват, че съвременните иновативни източници на бяла светлина са с по-добри показатели в много отношения в сравнение с техните предшественици за нощно осветление – живачни лампи и натриеви аналози с високо налягане.

В допълнение, последното проведено независимо проучване показва, че източниците на бяла светлина са визуално по-ефективни от тези с жълта светлина при стандартно използваните нива на осветеност за външно осветление.

Това означава, че консумацията на електроенергия може да бъде намалена, чрез димиране на източниците на светлина или инсталиране на алтернативи с по-ниска мощност без това да повлияе на качеството на светлината и възприятието на обектите.

Техническият комитет на понастоящем работи върху публикуването на препоръки за използване на бялата светлина, като отчита спектралната чувствителност на окото при ниски нива на осветеност.

--------------------------------------------------------------------------------
Статията отразява основните въпроси разисквани на Национален семинар „Светлинно замърсяване” в Русенски университет „Ангел Кънчев”
21 май 2009 г.

Маестро Новинар