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光源頻閃的來由科普及解決辦法

廣明源 ? 2018-01-24 10:00 ? 次閱讀

現(xiàn)在一說起買臺燈,大家關(guān)心的第一個問題就是:有頻閃么?

這個當(dāng)然要歸功于央視的大力科普,讓人們紛紛重視到了光源頻閃對眼睛帶來的傷害。但是,頻閃是臺燈唯一重要的指標(biāo)么?

頻閃,顧名思義,是一種由于頻率而發(fā)生的閃爍。光源頻閃現(xiàn)象就是指光源發(fā)出的光隨時間呈快速、重復(fù)的變化,使得光源跳動和不穩(wěn)定。

光源頻閃的來由科普及解決辦法

頻閃

這種跳動和不穩(wěn)定按人體感受,分為可見閃爍和不可見閃爍。一般來說,人類可以覺察低于50Hz的燈光頻閃,也有人到100Hz才會注意到。近年來科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),大約3--70Hz的低頻閃可能會引起高敏人群的癲癇發(fā)作。

雖然頻率大于100Hz時,人眼就感受不到閃爍,但是介于100--500Hz之間的中度頻閃可能會導(dǎo)致頻閃效應(yīng)的間接知覺,比如眼部肌肉的持續(xù)緊張(雖然人腦沒有主動意識到),引發(fā)頭疼、眼疲勞和身心疲倦,所以人們對于電光源的頻閃越來越關(guān)注。

那究竟有沒有完全無頻閃的電光源呢?

有。但是也沒有。

別覺得奇怪哈,因為任何事情都不是絕對的。尤其是復(fù)雜的日用環(huán)境。簡單點說:如果是絕對的直流電,那么目前市面上主流的電光源都可以做到完全無頻閃。但是這種絕對的直流電的環(huán)境,是人們?nèi)粘I罾飵缀醪淮嬖诘摹?/p>

我國家用電為50Hz的交流電,這種50赫茲的頻率,就會導(dǎo)致電光源的頻閃。即使是白熾燈(鹵素?zé)簦诮涣麟姯h(huán)境中也有頻閃,只是因為白熾燈(鹵素?zé)簦┯袩岫栊裕袛?a target="_blank">電源直到下次通電時,燈絲上都還留有余熱可以發(fā)光。就像小時候關(guān)掉電源,但那一瞬間燈泡里的燈絲仍然有亮光,就是這個道理。只要交流電供電穩(wěn)定,50Hz的頻率不足以讓白熾燈(鹵素?zé)簦┏霈F(xiàn)人體知覺能感知到的頻閃。

白熾燈泡

所以一說起臺燈,很多人都會首推白熾燈,覺得這種燈泡價格便宜,又沒有頻閃,是最合適的電光源。可是問題在于:白熾燈已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)遭到全面淘汰,貨源無法保證,加上白熾燈損耗率高、壽命短,使用的時候如果壞了,又買不到燈泡,那可不急死人么。

鹵素?zé)糇鳛榘谉霟舻倪M階產(chǎn)品,是很多臺燈光源的賣點。但是鹵素?zé)衾速M能源、耗電(為了孩子可以忽略),以及產(chǎn)品固有的少量紫外線(UV)和紅外線(IR)輻射需要考慮(請參看上一篇《白熾燈、鹵素?zé)簟晒鉄簟⒐?jié)能燈、LED燈,你分得清么?》),另外由于鹵素?zé)舻臒襞萁Y(jié)構(gòu),在照明高度、幅度等方面有天然弱勢,所以僅僅只對比頻閃就認(rèn)為是最佳閱讀學(xué)習(xí)光源,是并不科學(xué)的。

熒光燈(CFL燈)和LED燈的發(fā)光原理不同于白熾燈(鹵素?zé)簦瑢?0Hz的交流電所產(chǎn)生的反應(yīng),要比白熾燈明顯太多。有時甚至?xí)a(chǎn)生肉眼能感受到的頻閃,讓人非常不舒服。

怎么解決呢?

最完美的解決方法,是棄用交流電,改用直流電。但是這幾乎是很難做到的,因為除了臺燈還有頂燈、壁燈、射燈……沒有多少人家會大費周章不計代價地把家里的照明光源全部改為直流電。

燈具制造商想到的辦法是:改進電源。

20世紀(jì)90年代使用電感鎮(zhèn)流器的熒光燈因為頻閃遭到投訴,制造商通過把電感鎮(zhèn)流器改為電子鎮(zhèn)流器解決了這個問題。因為電子鎮(zhèn)流器驅(qū)動燈具的頻率超過20000Hz,遠遠超過了人體所能察覺的頻率,所以基本上使用電子鎮(zhèn)流器的CFL燈,可以忽略頻閃。

但是呢,事情總沒有完美:這種高頻燈的驅(qū)動電路會有30-50kHz的電磁信號。如果電子元件不過關(guān)、質(zhì)量低劣,雖然能達到“無頻閃”(此處指人體察覺不到頻閃,以下同)的效果,卻有可能因為輻射等原因?qū)ι眢w造成影響。畢竟閱讀和學(xué)習(xí)所使用的臺燈,就放在桌子上,離孩子非常近,而且毫無遮攔。至于家里其他的照明光源,由于距離的原因,不會像臺燈這樣有影響。

至于LED燈,從發(fā)光理論上講,LED燈本身并不會產(chǎn)生頻閃,有無頻閃取決于LED驅(qū)動電路。由于驅(qū)動器千差萬別,每個LED產(chǎn)品的頻閃表現(xiàn)也不一樣。特別是有些廠家為了節(jié)約成本,使用了較為簡單的驅(qū)動芯片,就會存在較大的頻閃問題。

另外,很多LED燈使用錫焊有燈珠的PCB板,對驅(qū)動電源的要求很高,硬件上的質(zhì)量問題等任何較小的錯誤,都有可能會導(dǎo)致死珠、頻閃、光色不均勻、甚至完全不亮。

光源頻閃的來由科普及解決辦法

如果電源以及其他電子元件質(zhì)量低劣,其所導(dǎo)致的輻射,對身體也有可能會造成惡劣影響。所以LED燈是屬于“理論上很豐滿,實現(xiàn)起來很骨感”的典型,真正是“一分錢一分貨”。

綜上,在翻找了各種資料之后,我發(fā)現(xiàn)無論是白熾燈、鹵素?zé)簦€是CFL燈、LED燈,在實際應(yīng)用中,只要燈具質(zhì)量過關(guān)(符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),有國家標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量認(rèn)證)、交流電供電系統(tǒng)穩(wěn)定,都能做到“無頻閃”。所以,市面上動輒拿“無頻閃”做為最大賣點的“護眼燈”,更多的是順著大眾關(guān)注熱點的風(fēng)向做噱頭,尤其是那些沒有色溫、顯色性等等所有重要指標(biāo)而只是提到“無頻閃”的所謂護眼燈。這也是為什么我在最初分享購買護眼燈心得的時候,直接一筆帶過頻閃問題的原因。

關(guān)于頻閃,還需要補充說明一下:網(wǎng)上流行的“用手機照燈光判斷是否有頻閃”方法,并不絕對科學(xué),因為很多情況下看到的頻閃都是拍頻而已——拍頻是頻率相近的二個波疊加后,會產(chǎn)生頻率等于原來二個頻率之差。這個新頻率就稱為拍頻。

因為手機不是專門為頻閃測試制造的,每家手機廠商采用的攝像頭采樣率和圖像處理程序不同,而測試頻閃對設(shè)備有一定的采樣率和帶寬的要求。用手機去看燈具,在不同的距離和不同的角度,都會在屏幕上呈現(xiàn)不同的效果。據(jù)說把手機鏡頭盡量靠近光源檢測會比較準(zhǔn)確。另外,將拍攝模式換手動,或用定速攝像頭就不會有隨距離出現(xiàn)的頻閃。不過這兩種方法我都還沒有實踐過。

還有一個我沒有實踐過但據(jù)說很正確的方法,是把風(fēng)扇對準(zhǔn)光源,如果有頻閃,透過風(fēng)扇看光源,風(fēng)扇中的間隙和黑線會比較明顯;如果沒有頻閃,風(fēng)扇看起來會很流暢、平滑、無間隙。有興趣的寶媽們可以試試。

值得再次提醒的是:在滿足了“無頻閃”需求的情況,相關(guān)聯(lián)的最需要注意的,就是配套電源、電子元件等等的質(zhì)量問題,因為這涉及到燈具的輻射、使用壽命等。但是這一點,除非是業(yè)內(nèi)人士,普通消費者很難去深入了解。我也沒有查到配件、電路等等方面的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),真是遺憾。所以在這些方面,只能延續(xù)“一分錢一分貨”的簡單樸素原則,在正規(guī)廠家合格產(chǎn)品中,在能接受的價格區(qū)間里,在滿足所有條件(下面還列了些其他指標(biāo))之后,盡量找價格比較高的。

以上就是我對臺燈頻閃的一些學(xué)習(xí)心得。但其實,臺燈作為離孩子最近、集中使用時間最長的閱讀、學(xué)習(xí)用光源,在滿足“無頻閃”條件下,重要的指標(biāo)還有:

色溫

照度

顯值

眩光

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原文標(biāo)題:沒有頻閃的臺燈就是好臺燈嗎?

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