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      深入淺出帶你了解 照明燈光源的一些奧秘

      發布日期: 泛科科技
      工欲善其事必先利其器,想要了解怎樣去選,首先我們要了解我們需要的是什么?

      買燈需要的自然是  光  。

      陽光  恩澤與大地,一切生物都是在陽光下孕育成長,太陽光理所當然的是最適合我們的光源。

      太陽發出的白光其實并不是一個單色,其中可見光部分是由400-840nm 藍青黃橙紅等多種連續的彩色光融合在一起的顏色。陽光光譜中的各種連續的不同顏色的波段成分,在經過環境的各種反射漫反射后進入視野,光譜各種顏色成分比例和強度隨時間、天氣和環境而變化,從而產生不同色溫 和強度上的變化。
      植物生長燈
      不同波段的光,顏色是不一樣的。

      日出而作日落而息,每天太陽升起,點亮天空綻放藍光,使人類醒來開始活動,太陽西沉,光線中藍光變弱紅光占比越來越多,顯露紅暈漸漸變為柔和的暖光,使人體內的褪黑素減少,誘導人類進入睡眠。

      在人造燈光的實際應用中,采用不同色溫的原理也在于此。

      接下來要提一下我們選用燈光,不得不面對要面對注意的幾個細節問題:         

      亮度和炫光  相關關鍵詞  照 度 (illuminance) 單位 勒克斯(lx 、lux)

      照度  是光源照射在被照物體單位面積上的光通量。生活照明亮度一般在100-500lx,讀寫在150-300lx為宜。

      炫光  主要表現為光不均勻或形成光斑,例如正午陽光下看到水面波光粼粼的反光,這個就是炫光,炫光容易引起眼部疲勞不適、頭暈頭昏等問題。

      采用合適燈罩的燈具,使發出的光進行散射和漫反射后可避免炫光問題。
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      頻閃   因為我們生活用電是50Hz頻率的交流電,所以在燈泡使用中會有一定頻率的明暗閃爍。

      這種閃爍頻率一般來說人眼不易察覺,但是頻閃造成的用眼疲勞問題還是很明顯的。

      應對辦法是選用高質量的燈光光源,盡量避免有害頻閃。

      簡易測量方法   手機攝像頭開啟拍照狀態 對準燈光,觀察有沒有明暗條紋。

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      顯色指數  簡單理解就是 物體本來的顏色 在燈光下的還原度。

      數據上還分為FCI(感覺對比指數)、Rf(逼真度)、Rg(飽和度)
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      Rf逼真度越高,顯色性越高,物體的本色在燈光下還原度也越高。

      一般讀寫顯色指數應大于 80,如果有色彩繪畫燈要求,要選90、95以上顯色指數才好。

      色溫   光質顏色  單位 K(開爾文)
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      色溫是光所含的光譜波段范圍內的,各波段強弱占比的不同,從而達到不同的“光色”。

      簡而言之說人話就是,暖白光紅黃顏色多一點藍色少一點,冷白是藍光顏色波段多一點。
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      色溫從視覺上看,不同的色調給人傳遞著不同的場景感覺氛圍。不同色溫的光對生物時鐘功能的會有影響。

      古時,日出而作日落而息,每天太陽升起,點亮天空綻放藍光,使人類醒來開始活動,太陽西沉,藍光變弱,顯露紅暈漸漸變為柔和的暖光,人體內的褪黑素減少,誘導人類進入睡眠。而在實際生活光源使用效果當中,藍光會讓人清醒冷靜,集中精力。而暖光柔和,更適合舒比如休息睡眠等環境中。

      藍光“危害” 接下來要提到的是 廣為流傳的“藍光危害”了。

      原理是在400nm-840nm可見光范圍內,波長越低相對能量越高,400nm藍紫光波段以下的紫外線 UVA 320-390nm  UVB 280-320nm UVC 280nm 以下波段,因為能量更高更是直接造成人 曬傷、皮膚細胞老化的元兇。400-480nm 的藍光能量有可能造成有害影響,但是包括藍光、紫外線在一定程度內也是人不可或缺需要的波段,一切拋開劑量談毒性的說法都是耍流氓。

      【某相關實驗的報道】

      這個實驗出發點是好的,而某些商家就以此作為噱頭大為炒作“藍光危害”,再加上一些浮夸極端案例宣傳其用意耐人尋味。

      正常情況下150lx-300lx 的燈光打在白紙上看上去已經相當亮了。這個實驗用超過1500Lx 的藍光而且還是直射3小時……這個量是溫水煮青蛙嗎?哦不!這是拿開水燙! 如果是人的話,這么強的光直視引起的不適感,別說拿小時計算,就是幾分鐘一般人也是沒有幾個能受得了。
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      實際上任何研究機構都并沒有證據表明藍光對人體有具體直接的損害,所有研究數據也只都表明過多藍光確實會導致視覺疲勞的問題,而視覺疲勞是可能誘發近視的一個因素之一,過多藍光造成的這個危害,這才是值得我們關注注意的一個問題。

      國際照明學會將視網膜藍光危害分為4個等級:無危險類(RG0)、低危險類(RG1)、中等危險類(RG2)和高危險類(RG3)。

      GB/T 9473-2017《讀寫作業臺燈性能要求》中規定了藍光危害類別不應超過RG0,建議兒童和青少年建議選用RG0 (無危險)產品。

      市面上的產品如果達到相應標準的話,用起來還是沒有問題的。

      了解了以上關于光和臺燈的基本知識原理 之后 我們再來看看 市場上我們能夠買到的常用發光光源(燈泡)  。
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      市面上的燈泡種類
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      白熾燈  是我們小時候用的燈,燈光光色偏黃現已經淘汰,在此不做多述。

      鹵素燈  可以說是白熾燈的進化版,優點在于整體光色色溫偏暖黃,藍光少紅光紅外多,顯色性好(大于95),“藍光危害”小,其紫外線部分可以加玻璃燈罩屏蔽掉,發出的光譜是所有光源里最好的。 但是整體顏色色溫偏黃不可調。而且由于我們使用的交流電的低頻率50Hz,實測在實際使用中即使使用再好的燈泡,也還是有很明顯的頻閃的。工作時發熱量比較大燈泡也會非常熱,使用不當容易引起火災等情況(并不是夸大,鹵素燈泡包裝上是會有這樣的標示的),作為臺燈光源的話,還要防止小孩子好奇用手觸摸以免燙傷,如選用鹵素燈這些問題是需要注意的。

      熒光燈 情況比較特殊 光譜連續性一般,且有尖峰頻閃嚴重只能做基本照明,在此不做多述。

      LED燈  優點是由于用直流驅動,只要驅動電源做得好,完全可以做到無頻閃 。顯色性也可以做到95以上。缺點是光譜在藍光部分不同波段強度并不均勻,有較為突出的波峰和波谷,這點來講如果是優質的LED光源的話,做到的光譜還是相當不錯的。
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      優質的照明LED光源光譜

      優質的LED光源無論是顯色性、頻閃、炫光 方面都可以做到完美,相應的價格成本會略高。不過市場上很多低劣的LED光源,藍光部分會非常尖銳突出遠超過右側紅光,波谷也會很深,這樣的LED光源,對應的顯色性當然也很差。由于價格低廉,適合底層消費者口味,這些迅速占領市場,市場上多數的LED產品也在于此,藍光很明顯肉眼能看出來,不成器的LED市場亂象再加上一些媒體商家軟文大肆宣傳藍光危害,所以LED的口碑也毀在于此。
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      結合以上這些知識,怎么選擇適合我們的燈具光源,相信聰明的你,已經有了自己的結論。

      下面我們來談一下,關于植物燈補光方面的一些知識,有小伙伴看了我們往期文章以后,前來留言有的一些問題,在此小泛把回答統一整理一下:


      1、怎么選適合自己用的植物生長 / 補光燈?

      答:根據您養的植物品種的不同、植株高低以及實際安裝環境來選擇!

      像盆栽多肉葉菜類的植物 推薦用層架結構來養,補光燈用T8燈管并排放置,距離植物20-30CM補光效果最好。如果數量多、面積大、植株高的話,可以選用大功率cob集成植物燈吊裝來進行補光。

      2、植物生長 / 補光燈 選用多大功率、燈與被照射植物間的距離多少合適??

      答:為確保植物的補光強度,應將植物補光燈盡可能的安放在植物的正上方,其距離和植物燈功率大小而相關。一般植物燈與植物間的距離越近,光利用率越高。用LED植物燈補光,由于LED熱能很少不會灼傷植物,可以近距離照射最近距離可以10厘米。選擇小功率近距離照射,是最能節省成本的辦法。但有大面積補光要求,或者植株高度限制安裝方式的情況下,用大功率植物補光燈在才是最優選擇,大功率補光燈一般安裝高度0.4m-2m,具體還要看功率 和 產品發光的PPFD分布圖,要達到植物所需要的最低PPFD值才好。

      光量子通量密度(PPFD):指光合有效輻射中的光通量密度,它表示單位時間單位面積上在400~700nm波長范圍內入射的光量子數??梢岳斫鉃閷嶋H植物所受到有效光照的強度。

      具體什么品種植物,需要多少PPFD數值的光照強度,可公眾號留言或致電我們獲取。

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