色温度による無知な好み
「より涼しい」または「より白い」という知覚された感触の無知な好みのために、涼しい白色CCT（相関色温度）光源を組み込んだ屋外照明の広範な用途があります。 緯度が低い国では、気候は暑く、人々は涼しい感じをもたらす高い色温度のライトを好みます。 過去数十年の蛍光灯の優位性により、一部の人々は照明の涼しい白さに慣れてきました。 彼らは、光が「より白く」、視界が「より明確に」なると信じています。 しかし、LED照明の分野では、人々は自分の気持ちに基づいて選択を行う必要がありますか？ 二度と！ 2016年6月14日、米国医師会（AMA）は、LED街路灯に関する公式の方針声明を発表しました。 彼らは、高輝度LED照明の悪影響について深刻な懸念を表明しました。
白色光はどのように生成されますか
発光ダイオードはほぼ単色の光源であり、単色の光を発しますが、白は本質的に2つ以上の色（または波長）の光のブレンドであるため、現時点ではLEDから白色光を生成するための最も好ましいルートです。モジュールは、単色LED（主に青色LED）と波長変換要素（通常は黄色の蛍光体）を採用しています。 LEDが発する色は、通常、LEDが形成される材料によって決まります。 白色LEDの代表的な図は、窒化ガリウム（GaN）でできた青色LEDチップのパッケージで構成され、リン光物質、特にイットリウムアルミニウムガーネット（YAG）でコーティングされています。希望の色温度の白色。 充填率の組成または重量パーセントを変更することにより、白色の明るい色を調整できます。 広い色度空間にわたって白色光を生成する特性は、さまざまな照明アプリケーションに有利です。
ブルーライトハザード
エネルギー効率の利点にもかかわらず、高輝度LED照明は、裸眼では白く見えるかなりの量の青色光を放出し、従来の照明よりも望ましくない夜間のまぶしさを生み出します。 青色光は、主に400 nm〜500 nmの波長での放射線被曝の結果として、潜在的な危険または光化学的に誘発された網膜損傷を引き起こします。 リン光剤でコーティングされたLEDからの過剰な青と緑の発光は、光害の増加につながります。これは、これらの波長が眼内でより多く散乱し、有害な環境およびグレア効果をもたらすためです。
新しいAMAガイダンスでは、健康と環境への悪影響を軽減するLED照明に切り替える際に、最適な設計とエンジニアリング機能に適切な注意を払う必要があります。 彼らは特に、青色が豊富なLED照明が視力と安全性を低下させ、懸念を引き起こし、道路の危険を引き起こす可能性があることを指摘しています。 白色LED街路灯は、エネルギー効率と長期的なコスト削減の名目で、現在世界中の都市や町に宣伝されています。 最近、街路灯をHPSからLEDに後付けした多くの国では、4000K〜6500KのCCTが選択されています。 ただし、4000K LED照明のスペクトルの29％は青色光として放出され、人間の目はそれを過酷な白色として認識します。 ドライバーへの影響は別として、青色が豊富なLED街路灯は、夜間のメラトニンを最も否定的に抑制する波長で動作します。 白色LEDランプは、従来の街路灯の5倍の概日睡眠リズムへの影響があります。
生理学的影響
高輝度LEDライトは、夜間にメラトニンを最も効果的に抑制する波長で強いスパイクを伴うスペクトルを持っています。 メラトニンは松果体から分泌されるホルモンで、脳の中心近くにある小さな松ぼっくりの形をした腺です。 メラトニンの放出により、松果体は体内時計を維持し、身体機能の自然なリズムを調節します。 メラトニンは人間の生理機能にいくつかの影響を及ぼします。 このホルモンは睡眠を促進し、感情に影響を与え、成熟と生殖を刺激し、免疫機能に影響を与えます。 研究によると、メラトニンの生成と分泌は主に光の影響を受けることがわかっています。メラトニンは、短波長のカラーライトの下でより高い光感度を持っています。 一方、メラトニンは、長波長のカラーライトの下では光感度が低くなります。 リン光物質でコーティングされたLEDランプは、メラトニン抑制に基づく高圧ナトリウム光よりも概日生理に影響を与えるのに少なくとも5倍強力であると推定されています。
高いCCT≠より良い視認性
物体の色に対する人間の知覚は、物体から反射された電磁放射に反応する目の色センサーに由来します。 薄明視下では、人間の目は短波長の光に対してより敏感です。 したがって、青色光成分が高いリン光コーティングされた白色LEDは、明所視よりも薄明視の方が発光効率が高くなります。 この特性は、過去に白色LEDの利点として説明されてきました。 それにもかかわらず、CCTが高いほど、霧やもやの透過率が低くなります。 レイリー散乱とミー散乱があるため、光は霧や霞を完全に透過できません。 霧やかすんでいる天候下で街路灯を利用して道路を照らすため、霧の浸透能力は不可欠な考慮事項です。 一般的に言えば、黄色の光は白色光よりも優れた霧の浸透能力を持っています。 ほとんどの白色LEDのフォグ浸透能力は劣っています。 霧の浸透能力が低いと、分子（レイリー）およびエアロゾル（ミー）散乱により、白色LEDによる都市のスカイグロー汚染も増加します。 このような散乱は、地面の照明を減らし、地面の物体を観察しにくくするだけでなく（したがって、道路の安全性をさらに低下させます）、散乱によるスカイグローは、天文学研究に望ましくない影響を及ぼし、空の一般的な美学に悪影響を及ぼします。夜に。
非効率的な暗順応は、夜間の交通事故を引き起こす重要な要因の1つです。 暗順応をより速くし、ドライバーの運転の安全性と効率を改善するために、通常、照明に使用される低色温度照明。 クールな白色または昼光のCCTを備えたLED照明は、比較的大量の青色光成分を持ち、暗順応時間が最も長くなります。 それどころか、暖かい白色LEDは、CCTが比較的低く、長波長成分が多いため、暗順応時間が短くなります。 暗順応は、道路照明の重要な設計上の考慮事項であり、トンネル照明では重要です。
健康的な照明
AMAは、道路などの屋外設備に3000K以下の照明を使用することを推奨しています。 3000Kでも、人間の目は光を「白」として認識しますが、トーンは適度に暖かく、発光の約21％がスペクトルの青で表示される部分にあります。 この放射は、夜間の環境では依然として非常に青いままですが、不快感や障害のまぶしさを軽減するという事実を考慮すると、4000Kの照明よりも大幅に改善されています。 さまざまなコーティングが原因で、3000K照明のエネルギー効率は4000Kよりわずか3％低くなりますが、光は人間にとってはるかに心地よく、野生生物への影響は少なくなります。 さらに、すべてのLED照明は、グレアや人的および環境への悪影響を最小限に抑えるために適切にシールドする必要があり、オフピークサイクルでLED照明を暗くする機能を利用するように努力する必要があります。
約3000KCCTのLED照明の下で、人間の目はまともな暗順応時間と色識別能力を持っています。このCCTのLEDライトはまた、比較的高い発光効率を持ち、私たちの心身の健康への悪影響が少ないです。 答えは明らかですが、照明デザインには、輝度、カラーレンダリングインデックス（CRI）、CCT、グレアコントロール、フリッカー、メソピックビジョン照明、ダークアダプテーション、ブルーなどのトレードオフがありますが、街路照明では高CCTLED照明を避ける必要があります。光の危険性、色の知覚、霧の浸透、および天窓の汚染は、街路照明に対する光の適合性を決定するプロジェクト評価の不可欠な要素です。
