Jalan raya, jalanan, dan area sekitarnya diterangi oleh penerangan jalan untuk meningkatkan keselamatan pejalan kaki dan pengendara. Lampu pelepasan tekanan tinggi, paling sering natrium tekanan tinggi (HPS) dan lampu halida logam, digunakan dalam sistem penerangan jalan lama. Sumber cahaya ini sebelumnya dikenal memberikan penerangan paling banyak per watt daya yang dikonsumsi. Menjadi penting untuk menghemat bahan bakar fosil dan menciptakan sumber energi baru yang abadi karena sumber daya alam dan energi pada akhirnya akan habis. Akibatnya, orang-orang di seluruh dunia bekerja menuju struktur publik dengan cara ini. Efisiensi energi serta sejumlah keuntungan tambahan, seperti masa pakai produk yang lebih lama, penurunan biaya perawatan, dan efek lingkungan yang lebih sedikit, adalah permintaan bahan bakar untuk lampu LED hemat energi.
Preferensi yang Mengabaikan
Karena keinginan naif untuk perasaan yang dirasakan "lebih dingin" atau "lebih putih", sumber cahaya CCT putih dingin (suhu warna berkorelasi) sering digunakan dalam pencahayaan luar ruangan. Orang-orang memilih lampu dengan suhu warna tinggi yang memberi mereka perasaan sejuk karena iklimnya panas di negara-negara dengan garis lintang rendah. Beberapa orang telah terbiasa dengan pencahayaan putih dingin sebagai akibat dari popularitas lampu neon dalam beberapa dekade terakhir. Mereka berpendapat bahwa penglihatan ditingkatkan dengan cahaya yang "lebih putih". Tetapi haruskah individu tetap mendasarkan keputusan mereka pada emosi di era pencahayaan LED? Tidak pernah sekali lagi! American Medical Association (AMA) menerbitkan pernyataan kebijakan formal tentang penerangan jalan pada 14 Juni 2016. Mengenai dampak negatif dari lampu LED intensitas tinggi, mereka menimbulkan kekhawatiran besar.
Bagaimana Cahaya Putih Dihasilkan
Karena cahaya putih pada dasarnya adalah campuran cahaya dari dua warna atau lebih (atau panjang gelombang), dan dioda pemancar cahaya adalah sumber cahaya hampir monokromatik yang memancarkan cahaya dari satu warna, metode paling populer untuk membuat cahaya putih dari modul LED di saat ini adalah dengan menggunakan satu warna LED (biasanya LED biru) dan elemen pengubah panjang gelombang (yang biasanya merupakan fosfor kuning). Zat dari mana LED dibuat sering memengaruhi warna yang dipancarkannya. Sebuah paket berisi chip LED biru yang terbuat dari gallium nitride (GaN) ditutupi dengan fosfor, paling sering yttrium aluminium garnet (YAG), yang berfungsi sebagai elemen konversi panjang gelombang (WCE) untuk menghasilkan warna putih dari suhu warna yang dibutuhkan, berfungsi sebagai representasi perwakilan dari LED putih. Warna cahaya putih dapat disesuaikan dengan menyesuaikan komposisi fraksi isian atau persentase berat. Untuk banyak aplikasi pencahayaan, kemampuan menghasilkan cahaya putih pada ruang kromatisitas yang lebar sangat berguna.
Bahaya Lampu Merah
Lampu jalan LED intensitas tinggi menghasilkan cahaya biru dalam jumlah yang signifikan, yang terlihat putih dengan mata telanjang dan menyebabkan silau malam yang lebih tidak baik daripada pencahayaan konvensional, terlepas dari keuntungan penghematan energi. Paparan sinar biru, yang sebagian besar terjadi antara panjang gelombang 400 dan 500 nm, dapat berbahaya atau mengakibatkan kerusakan retina yang disebabkan secara fotokimia. Karena emisi biru dan hijau tambahan dari LED berlapis fosfor, yang tersebar lebih banyak di mata dan berdampak negatif pada lingkungan dan silau, ada lebih banyak polusi cahaya.
Saat beralih ke pencahayaan LED yang mengurangi konsekuensi kesehatan dan lingkungan yang negatif, saran AMA yang baru merekomendasikan untuk memperhatikan desain dan aspek teknis yang sesuai. Mereka secara khusus menarik perhatian pada fakta bahwa pencahayaan LED kaya warna biru dapat mengganggu penglihatan dan keselamatan, menimbulkan kekhawatiran dan menimbulkan bahaya di jalan. Untuk menghemat energi dan uang dalam jangka panjang, lampu jalan LED putih sekarang didorong ke kota-kota di seluruh dunia. Saat beralih dari HPS ke LED untuk penerangan jalan baru-baru ini, beberapa negara memilih CCT antara 4000K dan 6500K. Mata manusia menginterpretasikan cahaya biru, yaitu 29 persen dari spektrum pencahayaan LED 4000K, sebagai warna putih cerah. Selain berpengaruh pada pengemudi, lampu jalan LED kaya warna biru menyala pada panjang gelombang yang menekan melatonin paling parah di malam hari. Dibandingkan dengan penerangan jalan tradisional, lampu LED putih memiliki efek lima kali lebih besar pada pola tidur sirkadian.
efek biologis
Lampu LED intensitas tinggi memiliki spektrum dengan puncak tinggi pada panjang gelombang yang menekan melatonin paling kuat di malam hari. Kelenjar pineal, kelenjar kecil berbentuk biji pinus yang terletak dekat dengan pusat otak, mengeluarkan hormon melatonin. Kelenjar pineal menjaga jam internal mengendalikan siklus biologis dengan melepaskan melatonin. Melatonin mempengaruhi berbagai proses fisiologis manusia. Hormon ini memengaruhi sistem kekebalan, mendorong tidur, memengaruhi suasana hati, meningkatkan pematangan dan reproduksi, serta memengaruhi tidur. Produksi dan sekresi melatonin terutama dipengaruhi oleh cahaya, menurut penelitian. Melatonin lebih sensitif terhadap cahaya di bawah lampu berwarna dengan panjang gelombang pendek, sementara itu kurang sensitif terhadap cahaya di bawah lampu berwarna dengan panjang gelombang panjang. Berdasarkan penekanan melatonin, diperkirakan bahwa pencahayaan LED berlapis fosfor setidaknya lima kali lebih efektif daripada pencahayaan natrium tekanan tinggi dalam mempengaruhi fisiologi sirkadian.
CCT Tinggi Akan Meningkatkan Visibilitas
Sensor warna di mata merespons radiasi elektromagnetik yang dipantulkan suatu objek untuk menentukan warna yang dilihat manusia. Mata manusia lebih peka terhadap cahaya dengan panjang gelombang pendek saat melihat dalam kondisi mesopik. Oleh karena itu, LED putih berlapis fosfor dengan proporsi cahaya biru yang lebih besar akan memiliki efektivitas pencahayaan yang lebih baik jika dilihat melalui lensa mesopik daripada jika dilihat dengan lensa fotopik. Karakteristik ini sebelumnya telah terdaftar sebagai manfaat dari LED putih. Namun, penurunan transmisi dalam kabut atau kabut terkait dengan CCT yang lebih besar. Cahaya tidak dapat sepenuhnya ditransmisikan melalui kabut atau kabut karena hamburan Mie dan Rayleigh. Karena lampu jalan digunakan untuk menerangi jalan selama kondisi berkabut atau berkabut, kapasitasnya untuk menembus kabut merupakan faktor yang sangat penting. Cahaya kuning umumnya menembus kabut lebih efektif daripada cahaya putih. Kebanyakan LED putih memiliki kemampuan terbatas untuk menembus kabut. Karena hamburan molekuler (Rayleigh) dan aerosol (Mie), kapasitas penetrasi kabut yang terbatas juga menyebabkan peningkatan polusi skyglow perkotaan dari LED putih. Selain mengurangi cahaya tanah dan mempersulit untuk melihat benda-benda di tanah (yang membuat jalan semakin tidak aman), penyebaran seperti itu juga berdampak negatif pada studi astronomi dan daya tarik langit malam hari secara keseluruhan.
Salah satu aspek signifikan yang berkontribusi terhadap kecelakaan lalu lintas di malam hari adalah adaptasi gelap yang tidak efektif. Pencahayaan suhu warna rendah sering digunakan sebagai penerangan dalam upaya mempercepat proses penyesuaian diri dengan kegelapan dan meningkatkan keselamatan dan efektivitas berkendara. Periode adaptasi gelap terlama dan proporsi komponen cahaya biru yang relatif tinggi terlihat pada pencahayaan LED dengan CCT putih dingin atau siang hari. Di sisi lain, LED putih hangat memiliki durasi adaptasi gelap yang cepat karena CCT rendah dan sebagian besar komponen panjang gelombang panjang. Penerangan jalan harus mempertimbangkan adaptasi gelap selama desain, dan penerangan terowongan sangat penting.
Pencahayaan yang Cocok
Untuk pemasangan eksterior seperti jalan raya, AMA merekomendasikan penggunaan lampu dengan suhu warna 3000K atau lebih rendah. Meskipun nada cahaya agak lebih hangat dan memiliki sekitar 21 persen pancarannya di wilayah spektrum yang tampak biru pada 3000K, mata manusia masih melihatnya sebagai "putih". Meskipun keluarannya masih relatif biru untuk pengaturan malam hari, ini merupakan peningkatan yang signifikan dibandingkan iluminasi 4000K karena mengurangi ketidaknyamanan dan silau bagi penyandang disabilitas. Karena berbagai lapisan, pencahayaan 3000K hanya 3 persen lebih hemat energi daripada pencahayaan 4000K, tetapi juga jauh lebih menyenangkan secara estetika bagi manusia dan berdampak lebih kecil pada hewan. Selain itu, semua lampu LED harus diisolasi dengan tepat untuk mengurangi silau dan dampak negatif pada manusia dan lingkungan, dan upaya harus dilakukan untuk memanfaatkan kapasitas lampu LED untuk dikurangi selama periode tidak sibuk.
Mata manusia memiliki adaptasi gelap yang wajar dan kemampuan membedakan warna di bawah iluminasi LED sekitar 3000K CCT. Lampu LED pada CCT ini juga memiliki kemanjuran bercahaya yang relatif tinggi dan dampak negatif yang lebih kecil pada kesehatan fisik dan mental kita. Meskipun ada pengorbanan dalam desain pencahayaan, jelas bahwa pencahayaan LED CCT tinggi sebaiknya tidak digunakan untuk penerangan jalan. Luminansi, indeks rendering warna (CRI), CCT, kontrol silau, kedipan, iluminasi penglihatan mesopik, adaptasi gelap, bahaya cahaya biru, persepsi warna, penetrasi kabut, dan polusi skyglow adalah semua faktor penting yang harus dipertimbangkan saat mengevaluasi proyek apa pun .
