Migotanie jest niewidzialnym wrogiem (dla nas)

Migotanie: czym jest i dlaczego ma znaczenie

Sztuczne światło stanowi integralną część współczesnego życia. Jednocześnie coraz większą uwagę naukowców zwraca mniej widoczny, lecz obciążający aspekt sztucznego światła: migotanie. Migotanie występuje przede wszystkim w elektrycznych źródłach światła, takich jak lampy LED, i nawet gdy nie jest świadomie zauważane, może wpływać na układ wzrokowy i neurologiczny człowieka.

Czym jest migotanie?

Migotanie oznacza szybkie, okresowe wahania natężenia światła w czasie. Wahania te są zwykle wyrażane za pomocą częstotliwości (herców, Hz) oraz głębokości modulacji (stopnia, w jakim światło zmienia się między minimalnym a maksymalnym natężeniem). Krótko mówiąc: światło w ciągu sekundy bardzo często się włącza i wyłącza.

Choć niektóre formy migotania są widoczne (na przykład w przypadku uszkodzonych lamp), znaczna część występuje przy częstotliwościach przekraczających próg świadomego postrzegania przez ludzkie oko. Zjawisko to określa się jako niewidoczne migotanie. Badania naukowe pokazują, że niewidoczne migotanie jest mimo to przetwarzane przez układ wzrokowy (Wilkins et al., 1989; IEEE, 2015).

Dlaczego powstaje migotanie?

Migotanie powstaje głównie w wyniku sposobu, w jaki prąd elektryczny jest przekształcany w światło. W wielu nowoczesnych źródłach światła, zwłaszcza w oświetleniu LED, potrzebny jest elektroniczny sterownik do przekształcania prądu przemiennego (AC) w prąd stały (DC).

W sterownikach niższej jakości:

• prąd nie jest w pełni stabilizowany;

• natężenie światła podąża za częstotliwością prądu przemiennego (zwykle 50 lub 60 Hz);

• powstają szybkie wahania natężenia światła.

Skutkuje to migotaniem, często o częstotliwości 100–120 Hz lub wyższej (IEEE, 2015). Im większa głębokość modulacji, tym większe potencjalne obciążenie układu wzrokowego.

Dlaczego migotanie może być obciążające?

Ludzki układ wzrokowy nie jest bierny. Nawet gdy migotanie nie jest świadomie zauważane, siatkówka i kora wzrokowa reagują na zmiany światła w czasie (Roberts & Wilkins, 2013).

Badania naukowe pokazują, że migotanie może prowadzić do zwiększonej aktywności neuronów i stresu wzrokowego, ponieważ mózg musi nieustannie kompensować niestabilność bodźców świetlnych (Wilkins et al., 2010). Efekt ten może się nasilać przy długotrwałej ekspozycji, na przykład podczas pracy lub odpoczynku przy sztucznym świetle w godzinach wieczornych.

Naukowo opisywane dolegliwości

Badania powiązały migotanie z szeregiem dolegliwości, nie wskazując przy tym na chorobę ani trwałe uszkodzenia. Najczęściej i najbardziej konsekwentnie opisywane skutki to:

• Bóle głowy i dolegliwości przypominające migrenę
  Różne badania wskazują na związek między migotaniem światła a występowaniem lub nasileniem bólów głowy, szczególnie u osób wrażliwych na bodźce wzrokowe (Wilkins et al., 1989; Noseda & Burstein, 2011).

• Zmęczenie oczu (astenopia)
  Migotanie może przyczyniać się do zmęczenia wzroku poprzez zwiększony wysiłek układu akomodacyjnego i okoruchowego (Sheedy et al., 2003).

• Problemy z koncentracją i zmęczenie psychiczne
  Badania sugerują, że niestabilne światło może zwiększać obciążenie poznawcze, prowadząc do szybszego zmęczenia psychicznego i pogorszenia wykonywania zadań (Veitch & McColl, 1995).

• Zwiększona wrażliwość u osób wrażliwych neurologicznie
  Osoby cierpiące na migrenę lub nadwrażliwość na światło reagują wyraźnie silniej na czasową modulację światła, nawet przy częstotliwościach przekraczających próg świadomego postrzegania (Wilkins et al., 2010).

Należy podkreślić, że skutki te są zależne od kontekstu i różnią się w zależności od osoby, natężenia, częstotliwości oraz czasu ekspozycji.

Migotanie wieczorem

Wieczorem migotanie może mieć szczególne znaczenie. Układ wzrokowy znajduje się wtedy w fazie, w której organizm przygotowuje się do odpoczynku. Sztuczne światło zawierające zarówno światło niebieskie, jak i migotanie może być przez to odbierane jako dodatkowo obciążające, niezależnie od barwy czy natężenia (Chang et al., 2015).

Nawet gdy światło niebieskie jest filtrowane wzrokowo (na przykład za pomocą okularów), migotanie pozostaje obecne, jeśli samo źródło światła jest niestabilne. Wyjaśnia to, dlaczego niektóre osoby nadal odczuwają dolegliwości w nieodpowiednim sztucznym świetle, mimo stosowania ochrony wzroku.

Czerwone światło a migotanie

Czerwone światło jest często stosowane wieczorem, ponieważ nie zawiera światła niebieskiego i w mniejszym stopniu wpływa na układ dobowy. Jednak również źródła czerwonego światła mogą migotać, zależnie od zastosowanej elektroniki.

W lampach czerwonego światła Alina zastosowano stabilne sterowniki zasilane prądem stałym, które utrzymują stałe natężenie światła. Dzięki temu światło jest ciągłe i pozbawione istotnych wahań czasowych.

Lampy czerwonego światła Alina zostały zaprojektowane z wykorzystaniem wysokiej jakości sterownika, który stabilizuje prąd, a tym samym zapobiega migotaniu w istotnym zakresie częstotliwości. Przyczynia się to do stworzenia spokojniejszego środowiska świetlnego wieczorem, bez obciążenia wzrokowego, które może występować w przypadku niestabilnych źródeł sztucznego światła.

Podsumowanie

Migotanie jest często niedocenianym aspektem sztucznego światła, wynikającym z elektrycznych i elektronicznych właściwości źródeł światła. Badania naukowe pokazują, że nawet niewidoczne migotanie może wpływać na układ wzrokowy i neurologiczny, powodując potencjalne dolegliwości, takie jak bóle głowy, zmęczenie oczu i obciążenie psychiczne.

Ograniczenie migotania, szczególnie wieczorem, może przyczynić się do stworzenia spokojniejszego środowiska wzrokowego. Oprócz barwy i natężenia ważnym, lecz często pomijanym elementem odpowiedzialnego korzystania ze światła jest zatem stabilność światła.