Investigation of Criteria for Comparing of Natural and LED Radiation Spectral Distribution
Another Title
Исследование критериев для сравнения естественного и светодиодного излучения по спектральному составу
Bibliographic entry
Bogdan, P. S. Investigation of Criteria for Comparing of Natural and LED Radiation Spectral Distribution = Исследование критериев для сравнения естественного и светодиодного излучения по спектральному составу / P. S. Bogdan, E. G. Zaytseva, A. I. Stepanenko // Приборы и методы измерений. – 2024. – Т. 15, № 2. – С. 120-130.
Abstract
The difference in the spectral composition of artificial and natural lighting can negatively affect health, as well as lead to a distorted perception of the color of surrounding objects. At the same time, a certain correction of the spectral composition of visible radiation in medical institutions and workplaces has a positive effect on human health, while can be carried lighting control out taking into account the data of personal sensor devices that determine the human condition. The purpose of the research was to select criteria for comparing natural and LED optical and visible radiation by spectral composition and by the visibility of color differences in natural and LED lighting. The effectiveness of the application of known and developed criteria for assessing the difference in the spectral composition of optical and visible radiation from natural and LED sources was investigated, as well as for the visibility of color differences in natural and LED lighting. To minimize the values of criteria are proposed additive and subtractive methods for calculating LED parameters. Their comparison allowed us to conclude that a more complex calculation algorithm, but higher performance for an additive technique than for a subtractive one with the same minimization results. It was found that to simulate the spectral composition of natural radiation using LEDs, it is most effective to use the criteria "standard deviations of the relative differences between the optical and visible spectral components of natural and LED radiation". A comparison of the criteria for the visibility of color differences in natural and LED lighting showed approximately the same effectiveness of using the criteria "small color differences" and "standard deviation by photoreceptors" at the present stage and the prospects for applying the second criterion, provided that its acceptable values are established.
Abstract in another language
Различие в спектральном составе искусственного и естественного освещения может отрицательно сказаться на здоровье, а также привести к искажённому восприятию цвета окружающих предметов. В то же время определенная коррекция спектрального состава видимого излучения в медицинских учреждениях и на рабочих местах оказывает положительное влияние на здоровье человека, при этом управление освещением может осуществляться с учётом данных персональных сенсорных устройств, определяющих состояние человека. Целью исследований являлся выбор критериев для сравнения естественного и светодиодного оптического и видимого излучений по спектральному составу и по заметности цветовых отличий при естественном и светодиодном освещении. Исследовалась эффективность применения известных и разработанных критериев для оценки отличия спектрального состава оптического и видимого излучений от естественных и светодиодных источников, а также для заметности цветовых отличий при естественном и светодиодном освещении. Предложены аддитивная и субтрактивная методики расчёта параметров светодиодов для минимизации значений критериев. Их сравнение позволило сделать вывод о более сложном алгоритме расчёта, но большей производительности для аддитивной методики, чем для субтрактивной при одинаковых результатах минимизации. В результате исследований и проведенных расчётов установлено, что для имитации спектрального состава естественного излучения с использованием светодиодов наиболее эффективно использовать критерии «среднеквадратические отклонения относительных разностей оптических и видимых спектральных составляющих естественного и светодиодного излучения». Сравнение критериев заметности цветовых отличий при естественном и светодиодном освещении показало примерно одинаковую эффективность использования критериев «малые цветовые различия» и «среднеквадратическое отклонение по фоторецепторам» на современном этапе и перспективность применения второго критерия при условии установления его допустимых значений.
View/
Collections
- Т. 15, № 2[7]