les lampes LED deviennent rapidement la technologie d’éclairage standard dans de nombreuses applications et, dans de nombreux domaines, sont devenues la seule option car les options d’éclairage à incandescence et CFL sont progressivement éliminées.,
Les LED sont bien sûr économes en énergie, durent plusieurs fois plus longtemps et sont donc préférables d’un point de vue environnemental, peu est mentionné en ce qui concerne le côté humain et consommateur des choses – en particulier en ce qui concerne les effets sur la sécurité et la santé de la lumière émise elle-même.
Les problèmes électriques et de toxicité des LED sont généralement en ligne ou supérieurs par rapport aux lampes à incandescence et fluorescentes., La plupart des autorités gouvernementales ont continué à adapter les codes de construction et de sécurité existants pour prévenir les risques d’incendie et de choc électrique – et bien sûr, il est toujours judicieux de toujours pratiquer la sécurité électrique de base.
Il existe cependant très peu de compréhension ou de réglementation pour la qualité et la sécurité de la lumière émise par les ampoules LED. Dans cet article, nous discutons des impacts sur la santé de la lumière émise par les lumières LED – en particulier, la « lumière bleue » en ce qui concerne le spectre des LED, ainsi que l’effet de scintillement qui prévaut dans les lumières LED.,
danger de lumière bleue dans les lumières LED
Les ampoules LED n’émettent aucune lumière ultraviolette, mais ces dernières années, la « lumière bleue » a été l’un des dangers et risques les plus couramment discutés qui entourent les lumières LED et les écrans d’affichage qui utilisent des rétro-éclairages LED (smartphones, tablettes, téléviseurs,
La lumière bleue est connue pour stimuler la production d’une mélanopsine, une hormone dans nos yeux qui favorise la vigilance., La lumière du jour naturelle a un contenu abondant de lumière bleue, et on pense que la mélanopsine nous aide à réguler nos rythmes circadiens à mesure que la journée se brise et que l’exposition à la lumière naturelle commence.
Figure 1: graphique montrant la courbe de sensibilité pour la réponse à la mélanopsine. L’énergie lumineuse dans cette bande de longueur d’onde favorise la vigilance.,
Les lumières LED et nos appareils contiennent une quantité importante de lumière bleue (mais avec des mises en garde et des qualifications importantes – voir ci-dessous), et la préoccupation est que l’utilisation excessive pendant les heures du soir entraînera notre corps à continuer la production de mélanopsine, ce qui rend plus difficile de s’endormir naturellement.
pendant les heures du soir, l’attente naturelle de notre corps est que l’exposition à la lumière bleue diminue, mais en continuant à utiliser des appareils à LED riches en lumière bleue, nous modifions l’horloge biologique naturelle de notre corps.
est donc la lumière bleue dans les ampoules LED un problème de santé?,la durée d’exposition à la lumière LED – plus vous êtes exposé à la lumière bleue, plus la production de mélanopsine est importante
Les trois premiers facteurs ci-dessus sont assez explicites et ce sont des mesures simples que vous pouvez prendre pour réduire votre exposition à la lumière bleue. Quand il s’agit de choisir le bon type d’ampoule LED pour une utilisation pendant les heures du soir, vous voudrez peut-être chercher une ampoule conçue pour la santé circadienne à l’esprit.
En général, vous voudrez rechercher des ampoules qui fournissent plus d’énergie rouge, et moins d’énergie bleue, dans leurs spectres lumineux respectifs., L’énergie Rouge (Longue longueur d’onde) est abondante dans la lumière émise par les bougies et les flammes – types de « lumière » auxquels notre corps est déjà habitué à être exposé la nuit, et n’a pas d’impact sur les rythmes circadiens.
Vous pouvez considérer les facteurs suivants:
- Choisissez une ampoule avec une température de couleur de 2700K ou moins, de préférence 2400K. ces ampoules sont généralement étiquetées « blanc chaud », mais il est préférable de confirmer la température de couleur exacte., Évitez les lumières LED au-dessus de 3000K et/ou étiquetées « blanc brillant », « blanc neutre », « blanc froid » ou « blanc lumière du jour » car ces lumières auront généralement une couleur blanche claire et nette. Les LED Avec cette couleur de lumière contiennent une quantité importante de lumière bleue dans leur spectre.
- Choisissez une ampoule avec un IRC élevé. Toutes choses égales par ailleurs, un IRC plus élevé indique moins de lumière bleue et plus de lumière rouge. Même pour la même couleur de lumière 2700K, par exemple, une ampoule LED IRC plus élevée aura moins de bleu et plus d’énergie rouge.,
- si un fabricant le fournit, recherchez le rapport M / P qui fournit des informations sur la quantité relative de lumière bleue dans le spectre d’une lumière. Idéalement, utilisez des ampoules avec un rapport M/P de 0,4 ou moins pour minimiser l’exposition à la lumière bleue.
alors, la lumière bleue des lampes LED est-elle nocive pour votre santé et présente-t-elle un risque pour la sécurité? Oui-ils le font certainement-mais les risques et les préoccupations sont spécifiques à la surexposition à la lumière bleue pendant les heures du soir, et peuvent être gérés et contrôlés efficacement., La lumière bleue est similaire à la caféine, et des précautions de bon sens similaires doivent être prises. Par exemple, vous ne voudriez pas descendre un expresso double-shot une heure avant d’aller au lit!
Figure 2: Graphique montrant les différences de température de couleur. Des températures de couleur plus chaudes (2700K et moins) sont les plus bénéfiques pour favoriser la relaxation et le repos.
En faisant attention aux spécifications de l’ampoule LED, en prenant les précautions appropriées et en utilisant un peu de bon sens de base, vous pouvez intégrer en toute sécurité des lumières LED dans votre maison sans aucun effet négatif sur la santé du « danger de lumière bleue., »
avantages de la lumière bleue (ce n’est pas tout mauvais!)
malgré tout le bourdonnement autour de la lumière bleue étant un danger, il est important de se rappeler que les risques pour la santé de la lumière bleue sont très spécifiques à la surexposition pendant les heures du soir.
En fait, la lumière bleue est une partie essentielle de nos rythmes circadiens, car l’exposition pendant les heures du matin et du jour indique à notre corps qu’il est jour et temps pour nous d’être vigilants.
Figure 3: Une journée lumineuse et ensoleillée avec un ciel bleu a beaucoup de contenu intense de lumière bleue.,
la meilleure façon de maintenir une exposition régulière, saine et appropriée à la lumière bleue est d’utiliser la lumière naturelle autant que possible. Bien sûr, beaucoup d’entre nous vivent dans des endroits qui n’ont pas accès à la lumière naturelle pour une variété de facteurs, qu’ils soient architecturaux, climatiques ou géographiques.
des recherches préliminaires indiquent qu’un manque d’exposition à la lumière bleue peut avoir des effets néfastes sur la santé. Des problèmes de santé tels que le TAD (trouble affectif saisonnier) ont été suggérés comme étant causés par un manque d’exposition à la lumière naturelle, particulièrement fréquent pendant les mois d’hiver.,
dans de telles situations, la meilleure solution consiste à envisager la luminothérapie en utilisant un éclairage à spectre complet-en savoir plus ici.
scintillement LED et risques pour la santé
comme les premiers systèmes d’éclairage fluorescent, les systèmes LED sont enclins à produire des effets de scintillement ou stroboscopiques rapides, ce qui est un sujet de préoccupation important en ce qui concerne l’éclairage LED et la santé.
Figure 4: bandes verticales dans une simple photo de smartphone montre que la source LED n’est pas un flux constant de lumière – au lieu de cela, ils sont émis en courtes rafales.,
de nombreuses ampoules LED produisent un scintillement-une commutation rapide entre les États marche et arrêt. Parce que le scintillement se produit à un rythme très rapide – généralement 120 fois par seconde ou plus vite-il n’est pas immédiatement observable pour les humains et nous apparaît comme une ampoule de luminosité constante et constante.
Le scintillement est un aspect difficile de l’éclairage à observer et à mesurer, car il n’est pas immédiatement perceptible ou perceptible, mais des recherches préliminaires suggèrent qu’il peut avoir des effets néfastes sur la santé et la sécurité.,
En d’autres termes, juste parce que le scintillement n’est pas immédiatement évident ou perceptible à nos yeux, nos corps peuvent inconsciemment réagir et répondre à ce qui est essentiellement une lumière stroboscopique très rapide. Le scintillement a été associé à la fatigue oculaire, à la fatigue, aux maux de tête et même à des risques élevés de convulsions.
même sans le soutien d’une recherche médicale ou scientifique importante pour le sauvegarder, il est difficile de plaider pour des avantages positifs pour la santé du scintillement – ce n’est tout simplement pas un moyen naturel pour les humains d’être exposés à la lumière., La lumière naturelle du jour, les bougies et même (la plupart) les ampoules à incandescence fournissent un flux constant de lumière sans scintillement. Surtout pour les populations sensibles au scintillement – telles que les personnes âgées et celles souffrant de certaines conditions médicales – le scintillement est un problème qu’il vaut toujours mieux éviter.
Comment déterminer ou mesurer le scintillement
Pour certaines ampoules LED avec un scintillement plus grave, les objets en mouvement peuvent sembler avoir un effet stroboscopique. Agiter sa main sous une LED, Par exemple, pourrait créer l’illusion d’un mouvement discontinu.,
Un phénomène courant que vous avez peut-être observé est les bandes sombres qui apparaissent sur l’appareil photo de votre téléphone. Alors que certains smartphones modernes ont commencé à intégrer des logiciels pour tenter d’atténuer cet effet, c’est une autre indication certaine qu’une ampoule LED scintille.
bien que le moyen le plus infaillible de mesurer le scintillement soit d’utiliser un équipement de mesure spécialisé tel qu’un oscilloscope, un moyen rapide et efficace existe sur la plupart des caméras de smartphone.
utilisez simplement l’application Appareil photo de votre smartphone pour enregistrer un court clip vidéo au ralenti., La plupart des smartphones tels que les iPhones seront en mesure d’enregistrer des vidéos jusqu’à 240 fps – une fréquence d’images assez rapide pour capturer le scintillement qui se produit dans la plage 120 -360 Hz, qui est également les fréquences les plus problématiques en ce qui concerne les effets du scintillement sur la santé.
Causes du scintillement de la lumière LED et comment L’éviter
D’une manière générale, il existe deux types de scintillement dans les lumières LED. Ci-dessous, nous allons en discuter et ce qu’il faut rechercher lorsque vous essayez de les éviter.,
scintillement causé par le courant alternatif et le filtrage insuffisant
le premier type de scintillement est causé par la forme d’onde AC (Courant Alternatif) utilisée dans la transmission de puissance. L’électricité qui circule à travers les fils dans nos maisons et nos bureaux fluctuent en fait sous une forme d’onde sinusoïdale avec une polarité changeante 50 à 60 fois par seconde (d’où le terme courant alternatif). Dans un système CA, le courant électrique passe réellement entre les États on et off, ainsi que sa direction de flux de courant (de + à -) à 50-60 fois par seconde.,
Les LED sont des dispositifs CC et ne peuvent pas avoir leur polarité inversée, et sont donc incompatibles avec les systèmes CA sans les pilotes de LED et les alimentations appropriées. La conception des pilotes de LED et des alimentations dicte la mesure dans laquelle une LED clignotera.
le pilote LED le plus basique rectifiera simplement le signal CA sans lissage, et fournira simplement à la LED l’inverse du signal CA lorsque la polarité commute., Parce que le signal ca va à 0% 2x fois par cycle lorsque la polarité commute, le résultat est une émission de lumière qui commute entre son maximum (100%) et son minimum (0%) 100-120 fois par seconde (@ 50-60 Hz AC), créant un effet de scintillement relativement important.
Avec des pilotes LED plus avancés, en plus de rectifier le signal AC, des condensateurs supplémentaires sont utilisés pour lisser le spectre pendant le commutateur de polarité dans un signal AC.
la plupart des fabricants d’ampoules LED, malheureusement, ne publient pas les spécifications de scintillement., Lorsqu’il est disponible, recherchez les ampoules LED Avec une désignation sans scintillement, ainsi qu’un pourcentage de scintillement inférieur à 5%, un indice de scintillement inférieur à 0,02.
scintillement causé par les gradateurs
la deuxième cause fréquente de scintillement dans un système LED est dans ses systèmes de gradation. Les LED sont des appareils numériques et, par conséquent, le contrôle de la sortie est plus pratique en utilisant PWM (modulation de largeur d’impulsion). PWM produit une onde carrée d’États » on « ou » off » à une fréquence relativement rapide.,
les gradateurs LED utilisent PWM pour créer la perception de la gradation en ajustant les durées de temps relatives entre les États « on » et « off », mais ils le font à une variété de fréquences. Les gradateurs LED PWM de base fonctionnent à 300 Hz ou moins, tandis que les gradateurs LED véritablement sans scintillement fonctionnent à 25 000 Hz ou plus. En élevant la fréquence à des taux aussi élevés (par exemple 25 000 fois par seconde), le taux de commutation devient si rapide qu’il est bien au-dessus du seuil de perception même subconsciente pour le corps humain.,
Les ampoules LED à intensité variable doivent combiner l’interprétation du signal de gradation D’une forme D’onde CA et la sortie d’un signal PWM correspondant, ce qui entraîne le plus souvent des taux de scintillement trop élevés.
dans la mesure du possible, évitez complètement l’utilisation de gradateurs, car ils introduisent un facteur de risque supplémentaire en matière de scintillement. Si le contrôle dynamique de la luminosité est essentiel, évitez les ampoules LED « dimmables »et optez pour des gradateurs PWM avec des fréquences élevées < 25 kHz, et assurez-vous qu’ils sont utilisés avec des alimentations sans scintillement.,
Bottom Line
Les LED sont une technologie d’éclairage nouvelle et passionnante, mais elles ne sont pas sans risques pour la santé et la sécurité. En étant conscient du contenu spectral ainsi que des mesures de scintillement, vous pouvez être sûr de minimiser les risques d’éclairage LED sur votre santé et votre bien-être.,s
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