Комфортное освещение для работы и отдыха

Мне редко встречались пространства с продуманным искусственным освещением, часто лампы светят в глаза, помещение недостаточно освещено и цвета предметов выглядят тусклыми или искажаются. Кроме того, освещение часто дает страшные тени на лицах. Я постарался разобраться в причинах и сделать приятное освещение.

Эта заметка содержит описание общих принципов создания комфортного освещения и фактическую реализацию бюджетного освещения жилой мастерской.

Началось с того, что я задумал превратить захламленную мансарду над гаражом в подмосковной Малаховке в жилую мастерскую, чтобы там паять, сверлить и творить.
Для реализации освещения понадобилось освоить некоторые фундаментальные характеристики:

Освещенность

Освещенность, это, грубо говоря, количество света, падающего на единицу площади, измеряется в Люксах (lux). Днем освещенность на улице обычно от 2000 до 100,000 lux. Европейский стандарт для освещения рабочих помещений рекомендует следующие значения освещенности:

По моим наблюдениям очень многие помещения в России страдают недостаточным уровнем освещенности, но в определенных местах встречается и переосвещенность. Есть данные о том, что неправильный уровень освещенности может вызывать головные боли, быструю утомляемость, нарушения зрения и другие неприятности. (подробнее в википедии: Light ergonomics, Light effects on circadian rhythm )

Чтобы понять сколько нужно ламп для создания определенного уровня освещенности можно воспользоваться различными способами приблизительного расчета.

Индекс цветопередачи (CRI)

Источники света имеют такую важную характеристику как Индекс цветопередачи(Color rendering index, CRI), чем выше его значение тем лучше цветопередача, максимальное значение Ra = 100.
По этой картинке заметно как страдает цветопередача красных и синих оттенков у люминесцентных ламп с низким CRI:

В названии люминесцентных ламп обычно содержится 3 цифры, первая цифра характеризует индекс цветопередачи 1×10 Ra.
Вторая и третья — указывают на цветовую температуру лампы. Например, наиболее распространенные 640 лампы — это лампы с плохой цветопередачей 6*10 = 60 Ra и цветовой температурой 40*100 = 4000K. Лампы с низким Ra не подходят для жилых помещений, хотя и имеют более высокую светоотдачу.

Цветовая температура

Цветовая температура это, грубо говоря, соотношение красных и синих волн в спектре излучения.

Свет до 5000 K принято называть теплым, а выше — холодным.
Среди знакомых довольно много предпочитающих теплое освещение. Мне кажется это из-за привычки к лампам накаливания(2200—3000 K) и низкого уровня цветопередачи большинства люминесцентных ламп. Естественное дневное освещение, в среднем, имеет цветовую температуру 6500 К.

Есть еще такой момент: цветовосприятие человека сильно изменяется в зависимости от освещенности. При небольшой освещенности мы лучше видим синий и хуже красный. Поэтому для каждого уровня освещенности существует наиболее подходящий диапазон цветовой температуры источников света.
Кривая, представляющая эту зависимость, названа именем нидерландского физика Arie Andries Kruithof. Вот она:

Проще говоря, это означает что приглушенный свет (20-50 lux) лучше делать теплым (2000-3000K), а яркий свет (300-600 lux) — более холодным (4000-6000 K).

Какой свет нужен для продуктивной работы?

Тема обширная, достойная отдельной статьи.
Результаты некоторых исследований указывают, что холодный свет улучшает концентрацию внимания, снижает уровень сонливости и т.д. По всей видимости дело в том, что короткие волны (синий, ультра-фиолетовый свет) вызывают подавление мелатонина — гормона, регулирующего суточные ритмы и таким образом активизируют организм. Кроме того есть данные, что яркий холодный свет помогает справиться с зимней депрессией Seasonal affective disorder (SAD). Но при этом недостаток мелатонина может приводить к нарушению сна и другим проблемам, так что яркое холодное освещение ночью будет скорее вредным.
Резюмируюя можно сказать, что умеренное облучение холодным ярким светом в дневное время может снизить сонливость и улучшить внимание.

Субъективные соображения

В течении дня цветовая температура солнечного света изменяется:

Также изменяется освещенность и направление света. Именно поэтому кажется логичным делать интенсивное верхнее освещение в течение дня и приглушенное теплое для вечера.
В итоге решил сделать 2 режима освещения: дневной верхний свет, с цветовой температурой 4000K и освещенностью ~ 300 lux и вечерний нижний свет 2700K ~ 50 lux.

Выбор ламп и монтаж

Т.к. светодиодные лампы стоят пока слишком дорого, я остановился на люминесцентных лампах. Они бывают компактными или в трубках. Для меня трубки имеют ряд преимуществ:

• ЭПРА отделен от лампы
• у трубки значительно большая площадь стекла при сопоставимом с компактной лампой световым потоком, благодаря этому свет от нее более мягкий и дает меньше бликов

Я выбрал лампы T8 Osram L 58W/940 (стоимость 240 р.), они имеют хорошую цветопередачу (Ra = 90) и цветовую температуру 4000К.
Найти для них недорогие светильники с хорошими ЭПРА не получилось. Поэтому я купил патроны G13 (стоимость 9 р.) и скоммутировал лампы самостоятельно. Первый вариант монтажа представлен на заглавной картинке поста, но он оказался неудачным. Позже я закрепил лампы с помощью специальных пластиковых клипс (стоимость 6 р.).

В качестве ЭПРА для питания двух ламп используются Osram QT-FIT8 2×58-70 Quicktronic (стоимость ~600 р.). Производитель рекомендует делать кабели идущие от ЭПРА к лампе как можно короче, а именно:

При длинне лампы 1,5 м выполнить все рекомендации оказалось непросто. Итоговый вариант подключения:

Общий вид:

Итоговое измерение освещенности: 6.8 EV, т.е. примерно 300 lux.

Для вечернего нижнего освещения используется сферическая лампа, ставшая ненужной после ремонта в квартире.

Автор: klenov

Источник