Теплый или холодный свет?

С появлением на рынке светотехнической продукции сначала газоразрядных, а затем и светодиодных ламп с цоколем типа Е (под стандартный резьбовой патрон) пользователю стала поступать дополнительная информация об источнике света. Теперь на упаковке указывается не только его мощность, но и цветовая температура, диапазон которой простирается от теплого желтого до холодного белого. Сегодня мы расскажем о том, какую физическую сущность имеет это понятие. А также о том, какой – теплый или холодный свет стоит выбирать для различных помещений. И как этот параметр может влиять на человека. 

Что такое цветовая температура

Сразу скажем, что это довольно парадоксальное понятие. По той причине, что чем выше её значение, тем холоднее считается цветовой оттенок излучаемого света. 

Шкала Кельвина, по которой измеряется цветовая температура, была предложена в 1848 году английским ученым Уильямом Томсоном. Который носил титул «лорд Кельвин». Изначально она предназначалась для оценки температуры удаленных объектов, в том числе звезд, по оттенку их свечения.

В основе этой шкалы лежит фундаментальный постулат термодинамики об абсолютном нуле температуры. Той точки, в которой прекращается всякое движение, даже на уровне атомной структуры. При этом любое физическое тело считается абсолютно черным. Если использовать привычную для нас шкалу температур Цельсия, то она расположена на ней ниже нуля (момент замерзания воды) на 273 градуса.

Диапазон шкалы Кельвина простирается от 0 до 12000 градусов, обозначаемых в этом случае цифрой и буквой К. По мере движения от меньшего к большему, амплитуда колебаний атомной структуры вещества увеличивается. Что сопровождается побочным эффектом – тело перестает быть абсолютно черным и начинает светиться. 

Опытным путем установлено, что металлический предмет приобретает темно-красный оттенок при нагреве до температуры 750 К. Это немного ниже 1000 градусов, получаемых при переходе (750 + 273) к привычной для нас в повседневном употреблении шкале Цельсия. А бледно-желтым, пригодным для кузнечной сварки и закалки, он становится при 2000 К. Остальные, более высокие значения, ведут к чрезмерной активизации атомной структуры вещества. Обычное железо (Fe) при 4000-5000 К просто сгорает. Но в природе существуют и более горячие процессы. Например, значение в 12000 К соответствует процессу термоядерной реакции и это ярко-голубой, слепящий свет.

В лампах накаливания оттенок свечения формируется за счет нагрева нити из сплава никеля и хрома. И это фактическая температура, равная 2000-3000 градусов по шкале Цельсия. В этом случае она практически не отличается от той, что определяется по шкале Кельвина – разница (±) в 273 градуса не особенно существенна. 

У газоразрядных и светодиодных ламп физика процесса иная. Светимость у них возникает из-за чрезмерной активации заряженных частиц в электрическом поле, поэтому она изначально сдвинута в белую и синюю часть спектра излучения, видимого глазом человека. По шкале Кельвина это соответствует значению 6-8 тысяч единиц. Но реальный нагрев среды гораздо ниже. На поверхности светодиодов, например, фиксируется не более 200 градусов по шкале Цельсия.

Разные оттенки светимости газоразрядных и светодиодных ламп формируются специальным веществом – люминофором. Которое под воздействием бомбардировки заряженными частицами само испускает свет, но уже в ином диапазоне, что зависит от его химического состава. Благодаря этому, светодиодную лампу можно «заставить» светить в той же цветовой гамме, что и лампу накаливания или близко к тому.

Теперь о том, почему происходит парадоксальное явление – более горячий, по идее, свет называют, наоборот, холодным. Как уже было сказано, шкала Кельвина разрабатывалась в основном для дистанционной оценки температуры удаленных тел, к которым относятся и звезды. При этом их реальный жар мы не ощущаем. Да и не успели бы ощутить, поскольку нейроны при температуре в 12 тыс. Кельвинов, что наблюдается при взрыве термоядерной бомбы, умирают быстрее, чем успевают передать сигнал в мозг. 

Гораздо более сильны иные ощущения. Например, слепящий свет Солнца, отраженный от белой снежной равнины, вызывает ассоциацию холода и мороза. Даже если это картина или фотография. Поэтому принята следующая градация оценки оттенка свечения:

• Теплый свет. От 1000 до 3000 К.
• Нейтральный. От 3000 до 4500 К.
• Холодный свет. От 5000 до 7000 К.

Повторимся еще раз: цветовая температура, измеряемая по шкале Кельвина, не имеет ничего общего с реальной температурой нагрева источника света, это сравнительная величина.

Влияние цветовой температуры на человека

Цветовой оттенок звезды Солнца, под которой мы все живем, изменяется в течение суток и зависит от времени года. Поэтому за тысячелетия эволюционного развития у биологических особей из рода Homo Sapiens возникла стойкая поведенческая зависимость (на уровне рефлексов и инстинктов) от того, какой свет они видят.

Наиболее яркий, белый и режущий глаз свет Солнца бывает с первыми лучами зари. Момент пробуждения, легкий шок, адреналин в крови. Этот яркий холодный свет на уровне инстинкта ассоциируется с утренней прохладой, стимулирует бодрость и побуждает к действию.

По мере подъема Солнца к зениту свет его становится более желтым, хотя голубого и белого оттенка еще очень много. Это время активной деятельности, свершений. В полдень свет становится желтовато-белым. 

Склоняясь к закату, в солнечном свете появляется все более и более красных оттенков. Человек уже устал, ему вспоминается красноватый цвет костра или очага. Это тепло и вознаграждение за дневные труды, предстоящий отдых и сон.

Используя лампы с разной цветовой температурой, вы можете смоделировать время суток, учитывая ваши текущие потребности. Если вам надо работать – выбирайте оттенок холодный белый, побудительный. Хотите немного расслабиться и отдохнуть – пусть в глаза льется теплый белый, полуденный свет. А вот релаксации и неге будут сопутствовать светильники с жёлтым и красноватым, теплым свечением. 

Смещение основной части спектра свечения в красную или синюю стороны влияет на еще один параметр – коэффициент цветопередачи. Дело в том, что видимые нами цвета являются результатом рефракции (преломления) лучей света на различных физических телах. Имея разную длину волны, они могут это делать более или менее интенсивно. Поэтому привычный цвет предметов может быть искажен. Такой эффект так же необходимо учитывать, выбирая лампу для светильника. Например, чтобы определить свежесть продуктов, лучше всего подходит белый теплый или нейтральный свет, соответствующий полуденному солнцу. В таблице ниже приведены общие рекомендации по выбору оттенка свечения в зависимости от типа помещения.

Везде, где требуется активация мыслительной деятельности, внимательность, приложение усилий, лучше использовать свет холодных оттенков. Он стимулирует и мобилизует организм.

Нейтральный белый световой поток необходим там, где нужно правильное различение цветов. А также формирование нормальной рабочей атмосферы для плодотворной, но размеренной, работы в течение дня. Лучший выбор для учебных классов, поскольку не ведет к быстрой утомляемости и перевозбуждению.

Теплый дневной свет, соответствующий оттенку свечения солнца после полудня, стимулирует спокойную плодотворную работу и не вызывает утомления. Это хороший вариант для жилых помещений, а также для детских игровых комнат. Уместен он будет и в ванных комнатах.

Светодиодные лампы с красноватым и желтым свечением лучше всего подходят для мест отдыха. Их устанавливают в прикроватные ночники и бра, торшеры – любые светильники, находящиеся непосредственно рядом с пользователем. Для основного верхнего света в люстрах они слишком тусклые.

Какой свет лучше выбрать?

Если у вас многокомнатная квартира и вы можете поделить ее на функциональные зоны, то есть смысл подобрать светильники с одинаковой цветовой температурой для каждой из них. Существуют общие правила подбора ламп по этому параметру. Однако окончательное решение о том, какой свет лучше - теплый или холодный, лежит в плоскости субъективных предпочтений. И сделать это должен сам пользователь. 

Гостиная

Это многофункциональное помещение, поэтому бывает несколько видов светильников. Для верхнего света, его также называют заливающим, здесь более уместен теплый яркий свет, максимально сохраняющий цветопередачу окружающих предметов. 

Приватные зоны в гостиной, где устанавливаются торшеры или вешаются бра, освещаются лампами теплого дневного света небольшой интенсивности. Они не мешают смотреть телевизор или читать.

Спальня

Это приватное помещение, для которого более уместен теплый свет лампы, близкий по оттенку к лампам накаливания. Это создает уютную атмосферу на подсознательном уровне. 

Кабинет

Какой свет ярче - теплый или холодный, по субъективным ощущениям? По всей видимости, большая часть читателей скажет, что второе. Вот из этого и надо исходить, организуя освещение в рабочем кабинете. Немного бодрящей прохлады для плодотворной деятельности не помешает. Поэтому холодный дневной свет в кабинете будет вполне уместен.

Детская комната 

Для организации освещения игровых комнат лучше принять компромиссное решение. Чрезмерная возбудимость детям совершенно ни к чему. Однако им обязательно нужна правильная оценка окружающих предметов, поэтому ни теплый желтоватый свет, ни холодный белый здесь не подойдут. Вот теплый дневной свет для верхнего заливающего светильника или настольной лампы - это то, что нужно. А возле кровати можно использовать бра, дающие желтоватый световой поток малой интенсивности. 

Ванная комната

Традиционно в них устанавливают светильники малой мощности. Если свет будет холодным белым, то в сочетании с кафельной отделкой стен возможен некоторый дискомфорт, особенно если плитка глазурованная. Поэтому оптимальными будут лампы с нейтральной цветовой температурой.

Кухня

Ее также можно отнести к приватным зонам. Освещение там бывает и рабочим, и основным. Подсветка рабочих зон светодиодной лентой более уместна нейтральным холодным светом, поскольку он не меняет цвета продуктов и дает контрастную картинку. А вот общее освещение должно быть теплым, располагающим к спокойному поглощению пищи.

Спортзал и гардеробная

В спортзалах уместен холодный, яркий свет. А в гардеробных лучше выбрать лампы такой цветовой температуры, которые не слишком искажают естественный облик вещей, но при этом позволяют увидеть пятна, дефекты.   

Световые сценарии

Включение ламп разных цветовых оттенков в систему освещения позволяет использовать несколько световых сценариев на выбор, в зависимости от времени суток или формы времяпрепровождения. Для этого освещение делится на три визуальные зоны:

1. Нижнюю, базовую.
2. Среднюю, для стиля.
3. Верхнюю, создающую «настроение».

Нижняя зона освещения требуется для создания рекреационных зон для релаксации и отдыха. Это торшеры и малогабаритные настенные светильники (бра). В них устанавливаются лампы с теплым свечением желтого или красного оттенков.

Средняя зона формируется точечной подсветкой на уровне подвесной мебели – шкафчиков или книжных полок. Эта подсветка может быть реализована с помощью светодиодных лент – как монохромных, так и цветных, RGB.

В верхнем ярусе светильников можно установить лампы нейтрального и, одновременно, холодного белого цвета. Тогда вы можете изменять общий настрой – от повседневного домашнего до рабочего или праздничного. Среди этих светильников могут быть как традиционные потолочные люстры, обеспечивающие заливающий свет, так и точечные трековые светильники – перемещая или поворачивая их, вы можете создавать локальные зоны с особым световым сценарием.

Светодиодные источники света легко управляются. Их интенсивность можно делать больше или меньше – это как минимум. Поэтому вы можете сделать свои световые сценарии динамичными.

Учет цветовой температуры при выборе лампы и светильника – это очень важный фактор, позволяющий получить максимально комфортное освещение, способствующее производительной работе, успешной учебе, отдыху и релаксации. Не пренебрегайте ею.