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 ^[1] рекомендует следующие значения освещенности:

По моим наблюдениям очень многие помещения в России страдают недостаточным уровнем освещенности, но в определенных местах встречается и переосвещенность ^[2]. Есть данные о том, что неправильный уровень освещенности может вызывать головные боли, быструю утомляемость, нарушения зрения и другие неприятности. (подробнее в википедии: Light ergonomics ^[3], Light effects on circadian rhythm ^[4] )

Чтобы понять сколько нужно ламп для создания определенного уровня освещенности можно воспользоваться различными способами приблизительного расчета ^[5].

Индекс цветопередачи (CRI)

Источники света имеют такую важную характеристику как Индекс цветопередачи ^[8](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 ^[9]. 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 ^[10] — 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) ^[11]. 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 ^[16] и дает меньше бликов

Я выбрал лампы T8 Osram L 58W/940 (стоимость 240 р. ^[17]), 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. ^[18]) 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. ^[19]).

В качестве ЭПРА для питания двух ламп используются Osram QT-FIT8 2×58-70 Quicktronic (стоимость ~600 р. ^[20]). 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 ^[26]