Światło słoneczne jest warunkiem życia na Ziemi. Światło w rytmie dzień-noc odgrywa rolę synchronizatora faz aktywności i snu, a przez to różnych funkcji fizjologicznych. To światło wpływa na prawidłowy przebieg rytmów cyrkadialnych, które związane są z funkcjonowaniem różnych organów. Wpływ światła na organizm ludzki był i jest szeroko opisywany w kontekście fotodetekcji wzrokowej. Ostatnie dwudziestolecie przyniosło jednak wiele prac na temat pozawzrokowych odpowiedzi organizmu na światło.
W związku z tymi badaniami architekci i projektanci oświetlenia zaczęli być proszeni o projektowanie wnętrz z oświetleniem skutecznym biologicznie, stymulującym zdrowie, dobre samopoczucie i efektywność użytkowników. W te poszukiwania wpisuje się popularny wśród producentów koncept human centric lighting (HCL). Następuje przedefiniowanie wzrokowych i pozawzrokowych potrzeb człowieka. Dlaczego tak się dzieje i co to oznacza w praktyce?
Światło dzienne regulatorem
Powszechnie wiadomo, że światło dzienne umożliwia widzenie, ale wpływa także na nasze samopoczucie, zdrowie. Światło sprzyja interakcji i komunikacji. Skład widmowy światła dziennego umożliwia dokładne rozróżnienie barw, natomiast korzystne rozproszenie światła przez atmosferę pozwala na dobre postrzeganie przedmiotów. Zmienność spektralna, czasowa oraz różnorodność światła dziennego wpływają na rytmy dobowe związane z zegarem biologicznym.
Te z kolei synchronizują procesy fizjologiczne, oddziałują na zdrowie ludzi, pobudzenie, sen, nastroje oraz odczucia estetyczne. Dlaczego tak się dzieje? W wyniku ewolucji nasze organizmy przystosowały się do zmiennej charakterystyki spektralnej światła dziennego oraz cyklu dnia i nocy. Studiowane przez chronobiologów rytmy okołodobowe lub cyrkadialne (z łac. circa – około i dies – dzień) należą do rytmów egzogennych (zewnątrzpochodnych), na które działają synchronizatory (czynniki) zewnętrzne, takie jak światło.
Badane rytmy wraz z zegarem biologicznym wpływają na procesy biochemiczne zachodzące w komórkach i tkankach. Upraszczając, periodyczne cykle i oscylatory wewnętrzne związane są z gospodarką hormonalną organizmu, a co za tym idzie, odpowiedzialne są za prawidłowe funkcjonowanie poszczególnych organów lub ich zespołów. Czujemy się dobrze i jesteśmy bardziej efektywni w cyklicznie zmieniającym się świetle dziennym, dlatego próbujemy naśladować jego cechy fotometryczne, projektując oświetlenie elektryczne.
Światło dzienne w kolorymetrii często charakteryzowane jest jako illuminant D65 (ang. CIE standard illuminant D65), czyli wzorzec światła o określonej charakterystyce widmowej oparty na rzeczywistym pomiarze spektralnym światła dziennego o temperaturze barwowej 6504 K. Stąd proponowane przez wielu producentów źródeł i opraw sterowane systemy oświetleniowe oparte na koncepcie human centric lighting, czyli zindywidualizowanego, odpowiadającego na zmieniające się podczas dnia potrzeby użytkowników.
Dowiedziono, że potrzebujemy oświetlenia sztucznego o zmiennej temperaturze barwowej (najczęściej zakresy od 2700 K do 6500 K) i zmiennych poziomach natężenia (najczęściej od 50 do 750 lx), odzwierciedlającego oświetlenie naturalne, a także skorelowanego z oświetleniem na zewnątrz. Prowadzone są prace nad parametryzacją wartości określających pozawzrokowe wyznaczniki wpływu światła na organizm związane z oświetleniem prozdrowotnym albo oświetleniem skutecznym biologiczne.
Potwierdzeniem stwierdzenia, że światło to więcej, niż widzimy, jest fakt, iż oświetlenie LED, a także oświetlenie dzienne stały się tematami wielu badań z pogranicza biologii, biochemii, chronobiologii, neurologii, fotooptyki oraz ekologii (…)
Cały artykuł można przeczytać w numerze 1/2020 Oświetlenie LED. Zaprenumeruj
