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近年来,由于它们节省的大量能源,使用固态照明技术(例如发光二极管(LED))变得越来越普遍。降低照明成本和环境影响。
根据能源部的一份报告,在美国,在2012年至2014年之间使用LED超过三倍(至2.15亿个单位)。1
这种增长引起了LED产生闪烁的潜力的关注。可能对人类健康有害的影响。闪烁是光的亮度的快速和重复的调制(更改)。尽管在许多类型的照明中显而易见的效果在LED中更为重要,并且通常归因于其驱动程序的设计。
可见且无形的闪烁
闪烁通常分为两类,可见且看不见。2
可见的闪烁通常低于100Hz,既感知又感知。这意味着闪烁在视觉上是显而易见的。仅几秒钟的暴露后,可见的闪烁会导致光敏癫痫患者癫痫发作。
另一方面,看不见的闪烁感被感觉到但没有被感知。这意味着闪烁的频率太高,无法显而易见。尽管观察者可能不知道闪烁,但他们的神经元仍然对此有反应。在明亮的光线环境(例如商店和办公室)中长时间暴露后,这可能导致不适,头痛,恶心和眼睛疲劳。无形的闪烁还可以干扰眼动,并导致诸如阅读等任务的性能下降。
对于那些希望保持最佳水平的生产力和员工满意度的企业而言,这显然是一个关注的原因。研究表明,删除闪烁的LED已显示生产率提高了8%,员工的幸福感水平最多提高33%。
闪烁已被证明可以降低生产力和员工幸福感。图片来源:dotshock/shutterstock.com
尽管通常会在不知不觉中感觉到看不见的闪烁,但如果引起诸如幻影阵列效应或频道镜效应之类的效果,可以观察到它。幻影阵列效应会导致观察到多个对象,即“看到双”,频镜效应相似,但是观察到移动对象的多个离散图像。
闪烁的不良生物学作用
闪烁的效果取决于特征,例如光的频率和调制深度(闪烁偏差的大小)。大多数人可以感知闪烁的调制深度小于1%。3
某些人群对闪烁的人更敏感,例如儿童和患有癫痫,偏头痛或自闭症的人。4,5闪烁最著名的效果是光敏癫痫,影响4,000人中有1人。癫痫发作的可能性在光敏个体中发生的可能性取决于几个因素,例如光的闪光,亮度,对比度和波长。偏头痛也是由明亮的灯光触发的,如果它们缓慢闪烁,它们会更加刺激。全世界约有11%的人被认为患有积极的偏头痛疾病。
闪烁也被认为会导致自闭症患者的重复行为增加,但是没有进行足够的研究来证明其因果关系。与自闭症儿童一起工作的照顾者已经报道了行为的这种变化,他们经常采取措施最大程度地减少其影响。其中包括更换旧灯泡(更可能产生闪烁)或在窗户附近受影响的人。
一些证据表明,恐慌发作,焦虑和眩晕也可以通过闪烁引起,但这些影响尚未进一步研究。
标准化闪烁测量
如果LED的使用继续增强能够准确测量其产生的闪烁量的能力,则必不可少。LED闪烁的数量因某些LED而产生不闪烁的LED而差异很大,而其他LED则产生了不健康的数量。闪烁的数量不仅是由LED引起的。在照明电路上添加其他组件(例如调光开关)也会增加闪烁。
为了避免闪烁造成的不良影响,应优先考虑将LED的闪烁测量用于教室,办公室和医院等关键环境。
尽管闪烁指标的存在是因为测量程序从未被标准化,但它可以使使用不同方法测量的LED进行比较。最常用的两个指标是闪烁百分比,该百分比已建立且易于计算,并且闪烁索引很难计算,但提供了有关闪烁性质的更多有用信息。6
尽管它们都占幅度变化和平均水平,但只有闪烁指数占波形形状和占空比的差异。传统的光源通常具有40%的闪烁百分比,闪烁指数为0.15(以0到1的比例测量)。这些测量中的每一个表明LED闪烁的潜力是健康危害的阈值尚未确定。
闪烁测量的未来
产生一个可以准确评估闪烁水平的度量,无论照明技术如何,仍然会带来挑战。为了使其成为现实,它很可能需要制造商,行业机构和照明研究人员之间的合作。
Organizations like The International Commission on Illumination (The CIE, Commission Internationale de l’Eclairage) are considering developing a measurement standard and metric, whilst the Institute of Electrical and Electronics Engineers the (IEEE) is planning on providing recommended practices for the application of flicker information.7,8
可靠的方式测量闪烁,根据CIE和IEEE等组织的新想法,已经由Admesy等制造商开发。高级测量系统Admesy在色彩和光测量领域具有宝贵的知识和专业知识。
来自Admesy的Cronus Bhahkar
Admesy系列的最新成员之一是Cronus Bhaskar。该设备结合了VIS光谱仪和三刺色图,以提供有关LED灯泡的详细光谱信息。高度准确的测量包括对闪烁以及高速颜色和强度测量的广泛测量。这Cronus Bhaskar经过优化,可以在线使用,这意味着LED供应商可以准确测试其LED质量,而不会损失生产力。
参考和进一步阅读
- 能源部报告 - 采用常见照明申请中的LED
- IEEE标准协会 - 推荐的实践,用于调节高亮度LED的电流,以减轻观众的健康风险
- Luma流 - LED照明和工作场所生产力
- Finelite- LED中的闪烁
- 建筑和照明 - LED和闪烁
- 能量。gov-从固态照明中学到的早期课程
- 国际照明委员会
- IEE-闪烁测量及其效果
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