Лампы вредят зрению и сну. Но это поправимо

Умные лампочки делятся на две большие группы: одни умеют менять цвет, другие — температуру белого света. Разница не только в самих устройствах, но и в интерфейсе управления:

• цвет настраивают «на глаз», используя палитру цветов в приложении,
• температуру света настраивают в объективных физических единицах — Кельвинах.

Возможность настраивать температуру света может оказаться критичной для здоровья — это следует из недавнего исследования французских ученых ANSES, национального агентства Франции, занятого безопасностью окружающей среды.

Температура света светодиодных ламп

В 2016 году Apple представила функцию Night Shift: экраны айфонов начали менять температуру света в зависимости от времени суток: днем экраны стали светить более холодным светом, вечером — более теплым. По замыслу инженеров, такой алгоритм делает устройства более безопасными для глаз пользователей. Годом позже эта функция появилась на ноутбуках Apple:

Экран макбука использует более теплую температуру света в вечерние часы.

Подсветка ноутбуков и большинства смартфонов работает на светодиодах. Похожие светодиоды горят в LED-лампах, которые все чаще использую в домах: доля продаж таких лампочек в США достигает 48% и продолжает расти.

Светодиодные лампы примерно в десять раз ярче экранов ноутбуков, и этот свет окружает пользователя целыми днями. Ясно, что температуру света таких лампочек было бы правильно регулировать так же, как это делает Apple со своими устройствами. Удивляет, скорее, что мы об этом так мало заботимся.

Кухня, освещенная холодным и теплым светом (5000 и 2700 Кельвинов соответственно).

Чтобы разобраться, как температура света влияет на зрение и здоровье, понадобится немного теории.

Невидимый свет

Человеческое зрение устроено так, что разные цвета мы видим с разной интенсивностью. На графике показано, как наши глаза восприимчивы к зеленому спектру света, немного менее — к желтому. Существенно хуже мы видим синий свет:

В результате чтобы получить нейтральный белый свет, интенсивность синего спектра приходится сильно завышать. Свет, который мы называем холодным и белым, с точки зрения физики следовало назвать синим:

Так получается яркий, похожий на солнечный, свет LED-ламп. При этом, они тратят меньше энергии даже по сравнению с энергосберегающими лампочками. Все это послужило росту популярности светодиодных ламп — особенно с появлением бюджетных моделей в начале 2010-х. Тогда же стали появляться первые научные исследования влияния LED-ламп на зрение и здоровье. В недавней публикации французские ученые подвели итог исследований синего света светодиодных ламп за последние десять лет.

Влияние синего света на сон

Хотя мы видим синий свет не слишком интенсивно, это не мешает ему влиять на наш организм.

К синему спектру света восприимчивы особые нейроны сетчатки глаза — ганглиозные клетки. Именно эти нейроны сигнализируют телу о наступлении светлого времени суток и тормозят выработку мелатонина — гормона сна.

Обычно мелатонин вырабатывается вечером, за два часа до сна. К середине ночи концентрация мелатонина в организме достигает пика. Утром и в течение дня обнаружить мелатонин в человеческом теле почти невозможно.

Чтобы биологические часы не сбивались, говорят ученые, наше тело сверяет часы с внешней средой: интенсивный синий свет в течение дня тормозит выработку мелатонина. И наоборот, отсутствие света стимулирует выделение гормона.

Именно эти данные лежат в основе технологии Night Shift. Экраны ноутбуков и смартфонов обычно выдают температуру света от 4000 до 7000 Кельвинов. Если вечером эти устройства не снижают температуру света хотя бы до 3000 Кельвинов, тело не начнет вырабатывать гормон сна в нужном объеме.

Французские исследователи доказали, что холодный свет LED-лампы так же дурно сказывается на качестве сна как экраны смартфонов и ноутбуков. В результате пользователям сложнее заснуть, их сон становится менее крепким, а утром они могут чувствовать себя сонными.

Следовательно, освещение в домах должно учитывать время суток: лампы должны снижать температуру света в последние несколько часов дня. Как это устроить, разберем немного ниже.

Влияние синего цвета на зрение

Французские исследователи также констатируют «фототоксический» эффект синего излучения светодиодных ламп. Фототоксичность — это неблагоприятное воздействие света, которое ведет к повреждению и смерти клеток сетчатки глаза.

В числе последствий преобладания синего света исследователи называют:

• близорукость,
• нарушение центрального зрения — в результате макулодистрофии,
• сухость глаз — в результате развития синдром Шегрена.

Этим эффектами особенно подвержены дети: их глаза пропускают примерно вдвое больше синего света чем глаза взрослого человека. С другой стороны, последствие длительного воздействия света синего спектра становятся заметны в зрелом возрасте, чаще — после пятидесяти лет.

Умный свет

В своем исследовании французские ученые рекомендуют более строго регулировать рынок светодиодных ламп и ограничить распространение источников света с усиленным синим спектром.

В то же время они отмечают, что синий спектр обладает полезными свойствами: он увеличивает эффективность работы мозга и помогает сосредоточиться. Да и здоровый сон обеспечивается контрастом между холодным ярким светом и темнотой: если всегда избегать холодного света «биологические часы» пострадают не меньше, чем от избытка такого света.

Один из ведущих исследователей зрения в США, профессор Gianluca Tosini, в комментарии для CNN соглашается с результатами французских исследователей. Он, однако, верит в другое решение проблемы:

В умном доме Aqara такая система уже доступна, остается ее правильно настроить.

Умная лампа Aqara — светодиодная лампочка с цоколем e27. На лампе нельзя настраивать цвет, но можно регулировать температуру цвета.

Минимальная температура света здесь 2700 K. Это даже ниже, чем у привычных ламп накаливания, у которых нет усиленного синего спектра — в отличие от светодиодных ламп. Согласно исследованию французских ученых, температуру ниже 3000 K можно считать безопасной для здоровья пользователей.

Максимальная температура света лампочек Aqara — 5700 K. Здесь уже возникает избыток синего излучения. В таком режиме лампу следует использовать только днем и не дольше восьми часов, чем меньше — лучше.

Лампа управляется с помощью приложения Aqara Home. Здесь становится видно важное преимущество приложения Aqara. Обычно умные лампы с регулировкой цвета настраиваются «на глаз», используя палитру цветов. Но приложение Aqara Home показывает точную температуру света в Кельвинах:

Безопасное освещение в умном доме

Из исследования ясно, каким должен быть свет:

Днем холодный свет поможет сосредоточиться. Чтобы снизить вредное воздействие синего света, ограничим его яркость и время работы.

Утром и вечером нам нужен теплый свет — не холоднее 3000 K. Такой свет не вредит сну и не портит зрение.

В умном доме свет может включать пользователь, а может включиться сам — по установленной заранее инструкции. Независимо от этого умный дом должен учесть время дня и установить правильную температуру света и яркость.

Вот как это сделать:

Теперь лампочки будут сами настраивать нужную яркость и температуру света в зависимости от времени суток

Но автоматизации сработают только при включении света. Если же наступил вечер, а лампочка и не выключалась, температура света не изменится.

Чтобы это исправить, создадим еще две инструкции: они будут менять настройки освещения включенных ламп по таймеру:

Предусмотрим еще одну деталь. Если в течение дня пользователь вручную поменяет яркость лампочки, эти настройки будут обнуляться нашими инструкциями — либо по таймеру, либо при выключении и включении лампы.

Сделаем так, чтобы автоматические настройки не мешали ручным.

Мы воспользуемся особенностью умных ламп: они запоминают свое последнее состояние. Поэтому не требуется дважды настраивать температуру света и яркость: после применения настроек, инструкции могут «засыпать» до следующего дня и тем самым не вмешиваться в наше ручное управление.

Заключение

На примере LED-лам видно, как технологии усложняются и создают новые проблемы для пользователей и даже для здоровья. Но на примере умных лампочек Aqara мы видим, как легко эти проблемы решаются, если уделить время настройкам.

Как настраивать безопасное освещение вы уже знаете. А купить умную лампу с годовой гарантией можно на Aqara.ru и у наших партнеров — недавно их стало больше.