4
Электрический свет
Я выясняю, что нужно миру, а затем изобретаю это.
Томас Эдисон
Обсуждение электрического света было бы невозможно без человека, который произнес эти слова. Американский изобретатель Томас Эдисон создал множество удивительных вещей, начиная с первого музыкального проигрывателя – фонографа – и заканчивая диктофоном и первой кинокамерой. За свою жизнь он зарегистрировал огромное количество патентов – 2332. Однако его самым замечательным изобретением стала электрическая лампочка, разработанная совместно с англичанином Джозефом Суоном. В своей знаменитой лаборатории в Менло-Парк Эдисон запустил промышленное производство изобретения, которому суждено было изменить ход двадцатого столетия.
До появления электрической лампы Эдисона и Свона источником энергии служили грязные, дурно пахнущие газ и уголь. Выпустив в 1879 году первую в мире лампу накаливания, Эдисон заявил: «Мы сделаем электричество таким дешевым, что только богатые будут жечь свечи». Эдисон сдержал слово и создал собственную электроэнергетическую компанию. Что было дальше, осталось в истории. Сила этой энергии – которая, кстати, поначалу не была абсолютно чистой, поскольку для работы электрогенераторов требовался уголь, – сыграла важнейшую роль в возникновении того мира, который мы знаем сегодня – с ярко освещенными театрами и кинотеатрами, работающими днем и ночью фабриками и благоустроенным домашним бытом с холодильниками, кондиционерами, посудомоечными и стиральными машинами. Где бы мы все были без электричества?
Когда электрический свет получил широкое распространение, его воспринимали как благо, как знак того, что мир вступает в новую эпоху. Однако теперь мы знаем, что с электричеством, хотя оно и стало неотъемлемой частью нашей жизни, не все так просто, как казалось на первый взгляд. Мы все больше осознаем непредвиденные последствия нашего бурного романа с электрическим светом – среди них световое загрязнение, утомление, бессонница и нарушение телесных ритмов организма, вызванное чрезмерным потреблением электрического света. Круглосуточная активность современного мира гораздо сильнее, чем мы думали, влияет на наш организм, сформировавшийся в древние времена.
Однако здесь, как и во многих других случаях, наша задача заключается в том, чтобы расширить знания об этом источнике энергии, постигнуть его свойства и уметь разумно их использовать. Прежде чем мы узнаем больше о разных видах электрического света и о том, как они влияют на нас, давайте познакомимся с основами.
Электрическое освещение для дома
Если вы когда-нибудь покупали для дома электрические лампочки, вы наверняка сталкивались со словами «люкс» и «люмен». Это меры измерения интенсивности света – один люкс примерно равен свету полной луны. В природе мощность солнечного света колеблется от 32 000 до 100 000 люксов – он очень яркий! Для сравнения: в ясный день сила фонового света под открытым небом составляет около 400 люксов, а в пасмурный день – 100 люксов.
Если речь идет об освещении помещения, мы говорим о люменах. Люмен – это стандартная единица измерения общего объема света, излучаемого источником света, например лампой. Один люкс определяют как эквивалент одного люмена, распределенного по поверхности площадью один квадратный метр.
Сколько света нужно для разных видов деятельности? Современные стандартные рекомендации таковы: 100 люксов для гостиной, 500 люксов для офиса и 1000 люксов для работ, требующих точности. Конечно, нужно учитывать также размеры помещения и то, какой тип освещения вы используете. В странах Евросоюза рекомендуется устанавливать над офисным столом свет мощностью 500 люксов. Считается, что это оптимальный уровень освещения, стимулирующий интеллектуальную деятельность. Но так ли это на самом деле? Многие офисные работники в конце дня чувствуют себя обессиленными. Теперь представьте себе залитый солнцем пляж Флориды: мощность солнечного света, отражающегося от белого песка и сверкающего бликами на воде, составляет целых 100 000 люксов. Но может ли эта огромная порция света утомить? Нет. Она автоматически подзаряжает наши нейронные батарейки. Благодаря ей мы чувствуем себя жизнерадостными и счастливыми, – этот свет очень похож на тот, к которому привыкли наши биологические предки, жившие около экватора.
В странах Евросоюза рекомендуется устанавливать над офисным столом свет мощностью 500 люксов. Считается, что это оптимальный уровень освещения, стимулирующий интеллектуальную деятельность. Но так ли это на самом деле?
Рассмотрим еще несколько полезных терминов. Первый из них – цветовая температура. Проще говоря, это связь между цветом света и температурой его источника. Взглянем на шкалу цветовых температур Кельвина. Она измеряет температуру света, представляя, как изменяется при нагревании так называемое черное тело объекта, например нить накаливания лампы. В какой-то момент нить накаливания раскаляется и начинает светиться. По мере того как ее температура повышается, цвет меняется и становится из темно-красного оранжевым, затем желтым и наконец голубовато-белым. Так называемые излучатели накаливания в подобных источниках света позволяют нам видеть полный спектр цветов. Цветовая температура прямого дневного света (белого света) составляет около 6000 К, при этом фоновая цветовая температура голубого неба может достигать 20 000 К. Возможно, это покажется вам несколько запутанным, но, когда дело касается искусственного освещения, вопрос приобретает особую актуальность. Многие компании утверждают, что их продукция имитирует полный спектр естественного дневного света, но так ли это? Ответ подскажет цветовая температура!
Мы знаем, что растения способны развиваться при искусственном освещении, имитирующем солнечный свет, – и можем лично убедиться в этом, когда покупаем в декабре букет тюльпанов. Что еще более примечательно, ученые разработали светильники, имитирующие конкретно те световые условия, которые необходимы для развития определенным видам растений. Эта технология, открытая русским ботаником Андреем Фаминцыным, существует уже давно, – но каким образом так называемый полный спектр света в электрических лампах влияет на людей?
Чтобы выяснить это, мы должны обратить внимание на цветовую температуру, а также индекс цветопередачи, или коэффициент цветопередачи (CRI), который позволяет измерить точность реальных или воспринимаемых цветов при искусственном освещении по сравнению с естественным освещением.
Индекс цветопередачи
Индекс цветопередачи измеряется по шкале от 0 до 100, где 100 означает, что этот источник искусственного освещения максимально точно передает цвета. Как нетрудно догадаться, индекс цветопередачи крайне важен для фотографов, реставраторов произведений искусства и историков, но не менее важен он и для всех нас. Он может помочь нам разобраться в рекламных заявлениях производителей, утверждающих, что их осветительные приборы дают «дневной свет» или «свет полного спектра». Например, оранжевый свет уличного фонаря имеет отрицательный индекс цветопередачи – это значит, что при его свете вы не можете ясно видеть цвет. Попробуйте встать под уличным фонарем и посмотреть на свою одежду – вы увидите, что ее цвет искажен. Индекс цветопередачи флуоресцентного света составляет около 80 (из 100 возможных), а светодиодной лампы – приблизительно 90.
Свет с высоким индексом цветопередачи обеспечивает зрительные центры мозга достоверной информацией и создает эмоциональное впечатление красоты. Когнитивное впечатление выражается в ощущении точности и четкости, как при прослушивании хорошо настроенного инструмента.
Конечно, бытовые лампы никогда не смогут приблизиться к чистой световой энергии солнца. А это значит, что наши дома и офисы зачастую недостаточно освещены. При нехватке освещения, подходящего для поставленных перед нами задач, глаза будут страдать, а мозг протестовать. Как мы выясним далее, для планирования и установки оптимального освещения нужно учитывать множество разных факторов. Но, если вы хотите оптимизировать потребление электрического света, самая главная ваша задача – выбрать эффективные лампы, дающие качественный свет. Рассмотрим, что имеется в виду.
Эффективность электрической лампочки
Световой поток, идущий от источника света, измеряется в люменах. Энергия, необходимая, чтобы сгенерировать этот поток, измеряется в ваттах. Поэтому эффективность лампочки представлена как соотношение люмен/ватт (лм/Вт). Этот показатель демонстрирует, какое количество света дает определенная электрическая мощность, выраженная через количество ватт. Приведенная далее информация поможет вам составить представление об эффективности различных источников света; указанные значения лишь приблизительны и могут отличаться у разных производителей, особенно когда дело касается светодиодных ламп, для которых не существует международных стандартов.
Стандартная лампа накаливания – 10–15 лм/Вт
Галогенная лампа накаливания – 15–30 лм/Вт
Люминесцентная лампа – 50–100 лм/Вт
Органическая светодиодная лампа – 70–100 лм/Вт
Светодиодная лампа – 100–150 лм/Вт
Как видите, на один ватт потребленной энергии стандартная лампа накаливания дает не так много света, в отличие от светодиода, дающего намного больше. Выбор эффективных ламп целесообразен с точки зрения заботы об окружающей среде, поскольку они, потребляя столько же электроэнергии, дают намного больше света, а вы при этом меньше платите за электричество. В последнее время среди производителей возникло нечто вроде соревнования – кто первым создаст лампочку мощностью 200 лм/Вт, – и можно представить, сколько энергии это позволит сэкономить.
Внимательно изучите указанные производителем технические характеристики лампы – те надписи мелким шрифтом, которые обычно никто не читает. Подробные данные и рекомендации по всем типам источников света вы найдете далее. Но помните: покупайте лучший свет, который можете себе позволить, и не бойтесь задавать вопросы. Вы покупатель, и ваше удобство превыше всего. Обычно в специализированных хозяйственных и строительных магазинах есть сотрудник, который может вас проконсультировать, но, если вы выбираете лампочки в супермаркете или через интернет, сначала самостоятельно изучите вопрос и точно узнайте, что покупаете.
Повседневное освещение
Стандартная лампа накаливания – хорошо знакомая большинству из нас традиционная электрическая лампочка, внутри которой находится тонкая светящаяся вольфрамовая нить. Эти стандартные старые лампы дают гораздо больше тепла, чем света, поскольку большая часть их излучения находится в инфракрасном диапазоне – они выделяют 97 % тепла и только 3 % видимого света. Возможно, в прошлом эта скромная лампочка освещала немало тесных студенческих комнат, но сегодня в нашем экологически сознательном мире подобная неразумная трата энергии недопустима. В 2009 году лампы накаливания были законодательно запрещены в Европе, а в 2014 году – во всем мире. После этого производство ламп накаливания было прекращено.
Стандартная лампа накаливания имеет короткий срок службы – как правило, 1000 часов горения. В течение всего этого времени она дает бесперебойный поток света, но затем вольфрамовая проволока внезапно рвется, и наступает темнота. Ослабить свет лампы можно, только уменьшив силу тока. Производство ламп накаливания обходится довольно дешево, они содержат мало токсичных элементов и легко поддаются переработке. Их свет имеет ярко выраженный оранжевый оттенок, скрадывающий недостатки внешности, но вызывающий сонливость.
Галогенная лампа накаливания имеет такую же конструкцию, как стандартная лампа накаливания, но в ней вольфрамовая нить окружена защитным облаком химически активных галогенных газов. Тонкая нить может нагреваться до более высоких температур, при этом атомы металла испаряются и переходят в окружающий газ. Газообразные металлы в результате химической реакции соединяются с галогенами и повторно оседают на нагретой проволоке. Металл перерабатывает себя снова и снова, пока тонкая вольфрамовая нить в конце концов не порвется. Галогенная лампа накаливания более эффективна, чем стандартная, поскольку повышенная температура дает больше качественного света и меньше тепловых отходов.
Срок службы качественной галогенной лампы обычно составляет 4000 часов. В течение этого времени лампа бесперебойно светит, а затем внезапно гаснет. Она дороже традиционной лампы накаливания, но более эффективно преобразует энергию. Галогенные лампы содержат больше электронных компонентов, а колба лампы сделана из кварца, который не является экологически чистым перерабатываемым материалом. Галогенные лампы также генерируют довольно большое количество тепловых отходов и, возможно, в будущем тоже будут выведены с рынка.
Свет галогенной лампы довольно верно передает цвета. В спектре галогенной лампы больше синего и фиолетового света, чем в стандартной лампе накаливания, и ее свет имеет более нейтральный белый оттенок, поэтому галогенные лампы хорошо подходят для выгодной демонстрации товаров и выполнения работ, требующих визуальной точности. Она питается от постоянного тока, не пульсирует и не мигает. Галогенная лампа – лучшая имитация солнца, доступная в продаже на сегодняшний день, – и вашему мозгу она наверняка очень нравится. Возможно, она не самая эффективная, но с человеческой точки зрения это самый здоровый электрический источник света для повседневного использования.
В Евросоюзе сначала хотели запретить все лампы накаливания, но современные галогенные лампы подверглись модификации и, вероятно, еще на какое-то время останутся с нами.
Стандартная люминесцентная лампа устроена совершенно по-другому. Свет в ней генерирует газообразная смесь разреженной ртути и аргона, запечатанная в длинную стеклянную трубку, покрытую изнутри слоем люминофора. Старые люминесцентные лампы были оснащены низкочастотными головками, которые генерировали крайне раздражающие пульсации. Современные люминесцентные лампы по закону должны иметь более высокую частоту пульсации. Но, хотя эти сверхбыстрые пульсации теоретически невидимы для человеческого глаза, механически мигающий свет, как известно, раздражает нервную систему и мозг. Люминесцентный свет все же не слишком хорош для нашего чувствительного организма.
Те из нас, кому приходилось работать при свете люминесцентных ламп, знают, что они несколько искажают цвета предметов. Ослабить свет такой лампы сложно – для этого требуются специальные приспособления, – однако у люминесцентных трубок есть свои преимущества: они дешевые и имеют чрезвычайно высокий уровень преобразования энергии, а также большой срок службы – до 10 000 часов, что делает их популярным вариантом для офисов. Люминесцентные трубки не перегорают внезапно: сначала лампы начинают светить слабее и мигать.
Процесс переработки люминесцентных ламп требует особой осторожности. Люминесцентные лампы содержат электронные компоненты, фосфор и, что хуже всего, ртуть. Ртуть, особенно в газообразной форме и в наноразмерной дисперсии, представляет собой смертельно опасный яд. Меняя люминесцентные лампы, необходимо соблюдать крайнюю осторожность, особенно если в доме есть дети. А еще лучше вообще не пользоваться люминесцентными лампами в домашних условиях, ведь существуют более безопасные альтернативы.
Компактные люминесцентные лампы – это небольшие люминесцентные лампы, имеющие форму спирали или двойной петли и нередко подходящие к патронам ламп накаливания. Иногда такие лампы называют энергосберегающими. Это действительно так, и они в самом деле служат намного дольше, чем их предшественницы, обычные лампы накаливания, но… компактные люминесцентные лампы иногда имеют дефекты покрытия, через которые могут проникать жесткие ультрафиолетовые лучи, а любое ультрафиолетовое излучение не слишком полезно для человека. Кроме того, такие лампы нелегко утилизировать: их принимают только специализированные центры переработки, а в их хрупких витых стеклянных колбах содержится ртуть, что небезопасно. В настоящее время многие предпочитают им светодиодные лампы.
Светодиодные лампы производят впечатление недавнего изобретения, но на самом деле существуют уже довольно давно. Они появились в 1960-х годах, и поначалу их использовали в электронных часах или в качестве световых индикаторов на монтажных панелях. Их изобретатель, ученый Ник Холоньяк, работавший в компании General Electric, на самом деле пытался создать лазер, но его опередили, и в результате он создал полупроводниковый свет красного цвета. Интересно, что широкое распространение светодиоды получили далеко не сразу, хотя в будущем эта сложная технология вполне может стать стандартным источником света.
Светодиодные лампы сделаны из компактно уложенных слоями полупроводниковых диодов, поэтому они могут быть очень маленькими – для обычной настольной лампы достаточно всего одного квадратного миллиметра. Кроме того, их свет легко приглушить или сфокусировать. Современные модели имеют значительный срок службы: 50 000 часов – вполне реальное число, а в будущем светодиодные лампы, по некоторым оценкам, будут служить в два раза дольше, что наверняка заинтересует тех, кто хочет разместить их в труднодоступных местах, например на очень высоких потолках. Светодиоды в принципе не требуют никакого технического обслуживания.
При всех достоинствах светодиодов стоит упомянуть, что в их производстве используются редкие и токсичные минералы, в том числе мышьяк и свинец. Исследователи из Калифорнийского университета провели эксперименты с красными светодиодами и обнаружили, что содержание свинца в них значительно превышает допустимый уровень, и, кроме того, они содержат немалую долю никеля и меди. В небольшом количестве светодиоды не могут нанести вреда, но исследователи все же призывают потребителей соблюдать осторожность при их утилизации.
Современные модели имеют значительный срок службы: 50 000 часов – вполне реальное число, а в будущем светодиодные лампы, по некоторым оценкам, будут служить в два раза дольше, что наверняка заинтересует тех, кто хочет разместить их в труднодоступных местах, например на очень высоких потолках.
Крошечные по размеру светодиодные лампы потребляют минимум электроэнергии, но излучают очень-очень яркий свет. Исследование, проведенное немецким ученым Кристофером Кайбой и описанное в журнале Science Advances, показало, что «искусственное свечение, идущее по ночам от поверхности Земли, в течение последних четырех лет ежегодно становится на 2 % ярче и настолько же шире по покрытию, что обусловлено быстрым развитием производства и распространением ярких светодиодных ламп». Исследование, проведенное в Великобритании, показало, что искусственный свет провоцирует более раннее наступление биологической весны: деревья выпускают почки на неделю раньше, чем обычно. Предполагается, что этот феномен отчасти вызван многочисленными источниками света, которые заставляют деревья ошибочно думать, будто весна пришла раньше, а также теплом, которое эти источники света выбрасывают в воздух.
OLED (Organic Light Emitting Diode) – органический светоизлучающий диод. Вы могли видеть эту аббревиатуру на новых – и очень дорогих! – телевизорах последнего поколения. Органический светодиод представляет собой тонкие слои органического пластика, расположенные между двумя проводящими пластинами, излучающими белый свет под действием электрического тока. Считается, что органические светодиоды обеспечивают превосходное качество изображения, но они пока не выпущены в массовое производство и недоступны для обычного телезрителя.
Возможно, вы встречали органические светодиоды в экранах компьютеров и мобильных телефонов, а также в цифровых камерах. Органические светодиоды обновляются намного быстрее, чем обычные светодиоды, и позволяют любому устройству передавать нужную информацию с невероятной быстротой. Кроме того, гибкость органических светодиодов позволяет использовать их для создания больших дисплеев – они вполне могут стать рекламными щитами будущего. Однако у органических светодиодов есть свои недостатки. В частности, они пока еще слишком дороги, а излучаемый ими свет распространяется во все стороны, поэтому их нельзя использовать для выполнения задач, требующих направленного света, например при шитье или пайке.
Светодиодная лампа с нитью накаливания выглядит почти так же, как старинная лампа накаливания с крупной декоративной нитью внутри. Эта нить, состоящая из миниатюрных светодиодов, закрепленных на прозрачных опорных нитях, имитирует вольфрамовую нить в лампе накаливания. Светодиодная лампа с нитью накаливания дает ровный однородный свет. Еще одно ее преимущество – высокая эффективность, однако если вам нужна максимально точная цветопередача, вы вряд ли сочтете оранжевый свет этой лампы подходящим для своих задач.
Другие источники света
Неон пленял воображение людей начиная с момента его открытия Уильямом Рамзаем в 1898 году. В 1930-х годах пионер наружной рекламы Дуглас Ли поражал воображение прохожих на Таймс-сквер яркими неоновыми вывесками с изумительными спецэффектами: дымом, плывущими вверх пузырями, испускающим пар кофейником. Кроме того, Дуглас Ли разработал подсветку для Эмпайр-стейт-билдинг, а выполненная по его проекту инсталляция на фасаде магазина одежды Bond Clothing с двадцатиметровыми фигурами мужчины и женщины на фоне гигантского водопада считалась чудом 1940-х годов и символизировала растущую мощь Америки в ХХ веке. Как писала New York Times, даже перебои с электроэнергией в военные годы не заставили Дугласа Ли опустить руки: в этот период он создал гигантскую рекламу сигарет Camel с мужской головой, выпускающей изо рта клубы настоящего дыма.
Чтобы получить неоновый свет, к прозрачной стеклянной трубке, наполненной газом, подводят электричество, – но знаете ли вы, что неон под действием электричества испускает только оранжевый цвет? Чтобы получить другие цвета, к неону подмешивают другие газы: например, гелий дает желтый цвет, а водород – красный.
Еще один источник света – цифровые прожекторы. Они созданы для работы при дневном свете и поэтому имеют очень высокую световую отдачу. В них встроены мощные лампы с ярким голубоватым светом, под которым все цвета выглядят размытыми. Во многих из них в качестве светящейся среды используются пары ртути, а их нерегулярные спектральные вспышки создают определенную нагрузку на глаза.
Ксеноновые лампы – лучшая из доступных на данный момент имитация солнечного света. Ксеноновые лампы в основном используют в профессиональных кинопроекторах в коммерческих кинотеатрах, где точность действительно имеет значение. Ксеноновая лампа имеет довольно сложное устройство: благородный газ ксенон воспламеняется под высоким давлением, и температура между электродами приближается к температуре Солнца.
Металлогалогенные лампы излучают огромное количество яркого белого света, поэтому их часто используют на промышленных предприятиях, спортивных площадках и в аэропортах. В силу относительно высокой энергоэффективности эти лампы нередко выбирают для освещения общественных мест, однако их замечательный яркий свет создает значительное световое загрязнение.
Альтернативные источники света
Прежде чем закрыть тему искусственного освещения, давайте рассмотрим еще два вида источников света, которые, хотя и не относятся к электрическим, все же играют в нашей жизни некоторую роль. Прежде всего это свечи – мы любим их за то, что их свет скрадывает недостатки внешности, успокаивает и создает хорошее настроение. Но не стоит слишком увлекаться ими. В разумных количествах они хороши, но множество горящих свечей в помещении поглощает кислород и может, как когда-то обнаружили наши предки, вызвать мучительную головную боль: раньше свечи использовали для освещения концертных залов, и многие слушатели ловили себя на том, что постепенно усиливающаяся головная боль мешает им наслаждаться любимой музыкой. Кроме того, горящие свечи выделяют углекислый газ и угарный газ – опасные газы, не имеющие запаха. Конечно, если вы зажжете несколько свечей в хорошо проветриваемой комнате, ничего плохого не случится, но все же к свечам стоит относиться с осторожностью. Старайтесь не использовать ароматизированные свечи: они загрязняют воздух и раздражают легкие. И всегда гасите свечу, когда ложитесь спать, чтобы избежать пожара.
Для многих людей в развивающихся странах функциональным источником света до сих пор служат керосиновые лампы. Многие дети из бедных семей вынуждены делать домашнее задание при некачественном освещении. Керосиновые лампы мерцают меньше, чем свечи, и более мощные, но читать при их тусклом оранжевом свете почти так же неудобно.
Качественное освещение
Итак, вы познакомились с техническими характеристиками разных видов освещения – но как насчет качества? Определить, за каким из многочисленных маркетинговых заявлений («эквивалент дневного света», «природный спектр» и т. д.) действительно скрывается качественный свет, может оказаться непросто. Возможно, вы не раз сталкивались с обозначениями «подлинный», «чистый» и «эргономичный». Звучит, конечно, замечательно, но в действительности неровный спектр и плохая цветопередача такого освещения нередко вызывают у вас «визуальное несварение». Сравните неровные спектральные кривые ламп с мягким спектром дневного света. Если вы предрасположены к мигрени, страдаете от головокружений или хронической усталости, вам следует избегать люминесцентного освещения. Даже в современных моделях электронное мерцание усугубляет быстрые хаотичные движения глаз, известные как нистагм.
Если вам повезло и вы строите собственный дом, это отличный шанс установить именно такое освещение, какое вам нужно, – а если вы хотите, чтобы все было сделано правильно, будьте готовы потратиться немного больше. Возможно, вы удивитесь, узнав, что многие дизайнеры рекомендуют тратить на внутреннее освещение столько же, сколько на окна, но подумайте: большая часть людей проводит в помещении, при искусственном свете, 90 % своего времени, поэтому имеет смысл подойти к этому вопросу максимально ответственно. Планируя заранее, вы можете установить тот свет, который вам нужен, в тех местах, где вы хотите. Новейшими системами освещения можно управлять с помощью одной центральной «кнопки» или планшета. Впрочем, дизайнеры предупреждают, что светодиодные светильники при всей своей гибкости все же несколько сложнее, чем наш старый друг, лампа накаливания. Не бойтесь задавать вопросы или изучите техническое руководство, доступное онлайн или в ближайшем магазине. Мы будем обсуждать освещение для дома в главе 7, но в любом случае главное – это планирование.
Экраны гаджетов и здравый смысл
Сейчас, в разгар технологической революции, нам трудно взглянуть на проблему гаджетов и их освещения объективно. Мы так привязаны к нашим чудесным смартфонам, планшетам и прочим устройствам! Но давайте подумаем: в жизни вы крайне редко подолгу смотрите на какой-либо источник света, однако на экран своего гаджета можете смотреть иногда по несколько часов подряд. Разумеется, это сказывается на вашем зрении.
Выше мы говорили о светодиодах, и светодиодные экраны прочно обосновались во многих областях нашей жизни. Светодиодами оснащены мониторы компьютеров, ноутбуков, планшетов и мобильных телефонов. Они должны имитировать полный спектр света с высокой долей синего – что, как нам известно, является отличительной особенностью дневного света. Но при этом мы нередко работаем перед этими экранами поздно вечером. И, хотя это совершенно неправильно с нашей первобытной биологической точки зрения, многим из нас в современном круглосуточно активном мире не удается этого избежать.
Синий свет
Важно понимать, какое воздействие синий свет оказывает на нас в позднее время суток. Вкратце, синий свет влияет на выработку мелатонина – гормона сна. Мы знаем это благодаря исследованию, проведенному Сигэкадзу Хигути и его командой в Медицинской школе Университета Акиты в Японии. В этом исследовании ученые изучали воздействие синего света на здоровых молодых мужчин и обнаружили, что, помимо прочего, яркость экрана компьютера влияет на уровень мелатонина у пользователя, а также повышает его температуру тела. Это важно, поскольку, когда человек засыпает, температура его тела падает. Стоит добавить, что исследование было проведено более пятнадцати лет назад, и с тех пор экраны компьютеров стали только ярче.
Компьютеры влияют не только на сон, но и на зрение. Подумайте: вы постоянно фокусируете взгляд на мерцающих картинках, постоянно смотрите на яркий резкий свет. И ваши бедные глаза должны постоянно передавать сигналы мозгу, сообщая ему, что делать. Врачи отмечают целый ряд проблем со зрением, вызванных работой за компьютером, – они называют это синдромом компьютерного зрения, – и обеспокоенно сообщают, что от него страдают от 50 до 80 % людей. Однако есть несколько очень простых способов борьбы с этими проблемами.
Относитесь к синему свету серьезно: согласно данным, приведенным доктором Рональдом Мелтоном в Review of Optometry, синий свет глубже проникает в глаза и сильнее воздействует на заднюю часть глаза. Солнце тоже излучает синий свет, поэтому он всегда присутствовал в нашей жизни, но появление новых видов освещения и наша зависимость от электронных устройств значительно увеличили риск. По словам Мелтона, компактные флуоресцентные лампы, о которых мы говорили раньше, испускают около 25 % синего света, а светодиоды – 35 %. И, поскольку светодиоды в ближайшем будущем, вероятно, станут основным видом искусственного освещения, нам стоит позаботиться о своем зрении и защитить себя от макулярной дегенерации. Фовеа (fovea centralis – центральная ямка сетчатки глаза) представляет собой небольшую область плотно прижатых друг к другу колбочек, расположенных рядом с центром сетчатки, и она отвечает за то, что мы видим прямо перед собой. Ее покрывает защитный белковый слой желтого цвета – желтое пятно (macula lutea). Если макула повреждена или истончается, как бывает в пожилом возрасте, центральное зрение, и особенно цветное зрение, нарушается.
Производители оптики признают эту проблему, и многие компании сейчас выпускают очки с линзами, способными блокировать синий свет, что особенно полезно для пациентов с повышенной предрасположенностью к вредоносному действию синего света.
Компьютерная гигиена
• Следуйте правилу «20–20–20». Чтобы дать глазам отдохнуть, каждые 20 минут отводите взгляд от экрана и в течение 20 секунд смотрите на предмет, находящийся от вас на расстоянии 20 футов (около 6 м).
• Чаще моргайте. Уставившись в экран, многие из нас не осознают, что забывают моргать, и наши глаза становятся суше.
• Подберите для своего компьютера антибликовый монитор или воспользуйтесь настройками монитора, чтобы придать экрану тот приятный оттенок зеленого, который напомнит о нашей первобытной жизни в кружевной тени джунглей. В вечернее время выбирайте оранжевый – успокаивающий свет, вызывающий сонливость. В сети можно найти множество оранжевых фильтров, например f.lux.
• Позаботьтесь о том, чтобы экран компьютера находился от вас на правильном расстоянии. Не наклоняйтесь к нему слишком близко! Оптимальным считается расстояние 50–100 см от глаз. Если вы обнаружите, что на таком расстоянии не видите текста, просто увеличьте размер шрифта.
• Используйте настройки ночного времени на мобильном телефоне.
• Родители, помните о воздействии синего света на хрупкую сетчатку глаз ваших детей. Возможно, синие светодиоды принесли своим японским изобретателям Нобелевскую премию, но это не значит, что они и впредь будут приносить всем только пользу. Желательно, чтобы дети регулярно делали перерывы, отвлекаясь от экрана. И не стоит знакомить их с электронными устройствами с самого раннего детства.
Мерцание экрана
Также не стоит забывать о проблеме мерцающего экрана. Затемнение компьютерного экрана на самом деле является лишь мнимым и осуществляется с помощью так называемой импульсной модуляции. Степень освещенности не меняется, свет остается таким же ярким, но при этом он разбивается на короткие импульсы, что создает иллюзию затемнения экрана. Вы не замечаете этого, поскольку все происходит слишком быстро, и мозг не успевает это уловить, но ваша нервная система все равно реагирует на это.
Как уменьшить воздействие мерцающего экрана
• Чтобы избавиться от мерцающих импульсов, установите яркость монитора своего компьютера на постоянный максимум. Не затемняйте экран с помощью электронных настроек – вместо этого надевайте при работе за компьютером оранжевые солнцезащитные очки. Возможно, вы сочтете, что в оранжевых очках будете выглядеть глупо, но все же чудаковатый вид – не такая уж большая плата за здоровое зрение. Во многих салонах сейчас продают очки, блокирующие синий свет.
• Если вам нужно прочитать большой текст, например отчет или даже книгу, распечатайте его. Читать с бумаги гораздо приятнее для глаз, и мозг будет легче воспринимать информацию. Впрочем, это противоречивый вопрос, поскольку распечатывание документов тоже неблагоприятно влияет на окружающую среду. Взвесьте все за и против и будьте благоразумны.
• По возможности не смотрите фильмы по телевизору или на планшете и выбирайте для просмотра более короткие передачи. Старайтесь не смотреть много серий подряд! Если вы хотите увидеть последние «Звездные войны», сходите в кино – это гораздо полезнее для глаз. Если вы хотите, чтобы ваши дети хорошо спали ночью, не оставляйте их перед мерцающим экраном после ужина. Приучайте их к мысли, что время перед сном предназначено для чтения хорошей книги.
Кто боится темноты?
После того как мы обсудили достоинства и недостатки электрического света, самое время поговорить о темноте. Когда в последний раз вы видели по-настоящему темную ночь? Или рассматривали в ночном небе Млечный Путь? Возможно, вы думаете, что это не так важно, но световое загрязнение – не только эстетическая проблема, оно оказывает на нас многостороннее негативное воздействие. Прежде всего, если наша цель снизить потребление энергии, избыточное освещение, безусловно, этому не способствует. Кроме того, оно вредит многим животным, с которыми мы живем на одной планете. Каждый, кто видел кадры, на которых морские черепахи, дезориентированные ярким светом, выходят на шоссе во Флориде, чтобы отложить яйца, и попадают под колеса автомобилей, понимает, как пагубно влияет на животных наше увлечение электрическим светом. Ночные животные больше не получают по ночам привычных сигналов о том, что пора охотиться, а их добыча не узнает, что пора прятаться. Сокращаются популяции насекомых, летящих на яркий искусственный свет. В главе 2 мы также говорили о том, что городские огни сбивают с толку птиц: внутренний компас больше не ведет их в нужном направлении.
Международная ассоциация темного неба собрала интересные данные об опасностях светового загрязнения. Одно из их примечательных открытий заключается в том, что усиленное освещение далеко не всегда помогает сократить преступность. Ассоциация ссылается на ряд исследований, установивших, что уличное освещение не оказывает заметного влияния на уровень преступности и, более того, на освещенных улицах совершается даже больше преступлений. Исследование, приведенное в Journal of Epidemiology and Human Health, обнаружило «недостаточно подтверждений того, что полный или частичный отказ от уличного освещения или уменьшение силы света в темное время суток… негативно сказывается на количестве автомобильных столкновений и преступлений в Англии и Уэльсе». Это довольно спорная точка зрения, и многие, в том числе женщины, продолжают считать ярко освещенные районы более безопасными для передвижения ночью в одиночку, но все же эти результаты показывают, что нам, возможно, требуется не так много света, как мы привыкли думать. И целесообразно было бы устанавливать свет там, где он действительно необходим, а не создавать ту световую какофонию, которая уже стала частью современной жизни.
Если вы хотите увидеть, насколько ярко освещен ночью ваш регион или страна, взгляните на Всемирный атлас искусственной яркости ночного неба (World Atlas of Artificial Night Sky Brightness). По его данным, 80 % населения мира живет при искусственном «свечении неба». В Европе и Америке эта цифра достигает пугающих 99 %. NASA Blue Marble Navigator также может дать вам ясное представление об уровне светового загрязнения в вашей стране.
Что мы можем сделать, чтобы уменьшить свой вклад в глобальное световое загрязнение? Для начала мы можем настроить наружное освещение таким образом, чтобы его лучи были направлены вниз, а не вверх, и освещали только определенные участки, а не заливали светом все окрестности. Кроме того, по мнению Ассоциации темного неба, мы должны оснастить уличные светильники датчиками движения и диммерами, чтобы использовать как можно меньше света, и устанавливать их только там, где они действительно нужны. Внутри дома действует то же правило: не зажигайте яркий свет, если в этом нет необходимости, и приучайте своих детей спать с выключенным светом или при самом тусклом ночнике.
Тяжелые плотные шторы или затемняющие жалюзи в спальне – отличный способ блокировать идущий с улицы нежелательный свет, но не забывайте также о раздражающем свечении находящихся внутри комнаты электронных устройств. Закрывайте все светящиеся мониторы и сигнальные светодиоды, а еще лучше совсем отключайте их.
Один из самых приятных способов снова погрузиться в бархатную темноту ночи – выйти на природу. Туристический поход с ночевкой позволит вам потренировать ночное зрение и полюбоваться видом ночного неба. А если вы проведете на природе целые выходные, ваши биологические часы быстро настроятся на естественную смену темных и светлых периодов суток, что намного полезнее для здоровья.
