Stav poznatků v oblasti světelné techniky – informace z mezinárodních konferencí 2013

--- Ing. Tomáš Novák, Ph.D., prof. Ing. Karel Sokanský, CSc. ---

V roce 2013 se konaly dvě klíčové konference, které řešily problematiku světelné techniky. Šlo o celosvětovou akci CIE, konanou 15. až 16. dubna v Paříži, a evropskou akci LuxEuropa, konanou 17. až 19. září v Krakově. Cílem tohoto příspěvku je, na základě subjektivního pozorování autorů, ukázat směřování světelné techniky.

Úvod

Základním impulzem k napsání tohoto příspěvku byla žádost doc. Gašparovského, zda by bylo možné přiblížit návštěvníkům konference SVETLO 2013 dění na zmíněných akcích. Nejdříve se autoři domnívali, že bude vhodné uvést popisy jednotlivých komisí, zejména z CIE. Tyto informace lze ale snadno získat z internetu a národních komitétů CIE. Takže konečné rozhodnutí o tom, kam bude příspěvek orientován, bylo jasné: udělat sondu do jednotlivých přednášek, posterů a příspěvků ve sbornících.

 Obr. 1. Louvre v noci (CIE, Paříž)

Obr. 2. Pohled do velkého sálu.(CIE, Paříž)

100 let CIE – k novému století světla

V Paříži se slavilo sté výročí vzniku CIE a prezentovala se tradiční rozsáhlá výměna informací. Přednášky byly rozděleny do následujících sekcí, které již samy o sobě napovídají, co se ve světě v uvedeném oboru děje:

Historie osvětlování a umění
Přednášky k tomuto tématu obvykle nepřinášejí žádné nové náměty, nicméně je vhodné se občas zastavit a uvědomit si, jak v daném oboru postupovali naši předci.

Aktuální témata ve veřejném osvětlení
Je možné říci, že veřejné osvětlení z pohledu zájmu odborníků prochází prudkým rozvojem. Kéž by tomu tak bylo i v reálném světě. Hlavními tématy, která byla v tomto ohledu probírána, je chování lidí, stmívání veřejného osvětlení (nejen plošně, ale také při stmívání za každým automobilem) a adaptační jasy.

Aktuální témata ve vnitřním osvětlení
Co se týče vnitřního osvětlení, bylo na programu spolupůsobení denního světla s umělým osvětlením a z toho vyplývající požadavky na zrakovou pohodu. Ohledně těchto požadavků jde i o diskuze na téma posuzování denního osvětlení v různých zeměpisných šířkách s různými podnebími. Velmi zajímavé se jevily i úvahy na téma klasického lidského chování. Když si někde energii ušetřím, můžu ji s klidným svědomím spotřebovat někde jinde a v konečném důsledku po velkých investičních nákladech žádné úspory nemusí být dosaženo.

Posuzování kvality barev
Moderní LED světelné zdroje doposud nebyly zmíněny, ale jejich vliv na současnou světelnou techniku je výrazný, možno říci i plošný. Znamená to, že oblast posuzování kvality barev byla zaměřena zejména na vyzařování těchto světelných zdrojů. Velmi zajímavým se zdálo být i téma, které do této oblasti doputovalo zřejmě z veřejného osvětlení, týkající se vnímání barev nejen ve fotopické, ale také v mezopické oblasti.

Pokročilé korekční metody pro spektroradiometry a goniofotometry
Tato sekce, která se zabývala přesnými laboratorními přístroji, byla v podstatě zaměřena pouze na odstraňování chyb a zvýšení přesnosti těchto laboratorních měření. Ani ona se však nevyhnula zaměření na měření LED, i když jen okrajově.

Obr. 3. Prezentace v hlavním sále.(Lux Europa, Krakov)

Fotometrie LED a výkon fotometrů
Tato sekce striktně zaměřená na LED řešila nejen měření fotometrických parametrů (viz slovenský zástupce R. Dubnička), ale také harmonické zkreslení z pohledu napájení LED.

Jasy a barva, individuální nebo sdílené vnímání
Vypadá to, že se od používání LED téměř nelze odpoutat. V této sekci bylo zejména řešeno, jak klasický CIE kolorimetrický pozorovatel reaguje na specifika při vyzařování LED.

Zdraví a zraková pohoda
Zraková pohoda zde byla rozebírána z pohledu zrakových i mimozrakových zdroji a s jejich vyzařováním především v modré oblasti spektra.

Osvětlování měst – použití a ekonomika
V této sekci se podle názoru autorů objevilo velmi zajímavé téma, které řeší pohyb očí tak, aby se zrakový úkol zobrazoval ve fovee. Domnívají se, že tento krok by mohl být odrazovým můstkem k určování doposud velmi diskutovaného adaptačního jasu. Samozřejmostí této sekce byla i diskuse na téma návratnost svítidel pro veřejné osvětlení osazených LED.

Osvětlování měst – svítidla a design
V souvislosti s používáním LED zdrojů ve veřejném osvětlení vyvstalo jako jedno ze zásadních témat určování jasů a oslnění těmito zdroji. Uvedené téma bylo řešeno v kontextu určování adaptačních jasů, mezopického vidění a odlišných spektrálních vlastností LED ve srovnání s klasickými světelnými zdroji.

Osvětlování měst – prostranství
Kromě zvýšeného důrazu na bezpečnost na veřejných prostranstvích se do oblasti zájmu dostalo i dynamické osvětlení, které je schopno měnit vnímání prostoru v souvislosti s architektonickými požadavky.

Koncepty osvětlení pracovišť
V rámci řešení problémů interiérového osvětlení je nutné zmínit snahu o zjištění a zajištění optimálních světelných podmínek, zejména ve velkoprostorových kancelářích.

Integrace denního a elektrického světla
Na přetřes se v této sekci opět po určité době dostaly spektrální vlastnosti oken, které mohou v rámci denního osvětlení způsobovat problémy s podáním barev. Za zmínku stojí i myšlenka využití jednotky lmh pro hodnocení účinnosti některých vnitřních osvětlovacích soustav.

Koncepty v kvalitě osvětlení
Vzhled osvětlovaných objektů nejen v muzeích byl řešen opět v souvislosti s nástupem nových LED a náhrad halogenových žárovek.

Zraková pohoda a oslnění
V této sekci opět šlo o řešení přístupu k LED v nových billboardech využívajících tyto světelné zdroje. Současné problémy jsou zejména v nastavení odpovídajícího jasu pro různé světelné podmínky a míhání světla.

Při pokračování úvah o výhledu směrem k novému století světla je snad možné odpovědět, že alespoň prvních deset až dvacet let se budou odborníci potýkat s řešením problémů, které před ně staví LED. Autoři věří, že se tuto techniku podaří zakomponovat i do normalizace, což je zatím také velmi bolavé téma a jedna z největších brzd rozvoje LED.

Významnou část aktivit v oblasti světelné techniky lze také očekávat v pozorování reakcí lidského oka, a to nejen ohledně chování receptorů a mezopického vidění, ale zejména ve výzkumu stanovení oblastí adaptačních jasů, protože díky jasovým analyzátorům pak bude možné je stanovit a následně osvětlovací soustavy přizpůsobit tak, aby viditelnost sledovaných objektů byla co nejlepší.

Obr. 4. Osvětlené skulptury v solném dole Wieliczka (Lux Europa) 

LuxEuropa 2013 – Krakov

Konference LuxEuropa 2013 je akce pořádaná národními světelnětechnickými společnostmi v rámci EU. Vzhledem k tomu, že termín kolidoval s akcí CIE, účast na této konferenci nebyla příliš velká. Asi 150 účastníků ale mohlo sledovat velmi kvalitní přednášky. Protože většina aktivních účastníků vystupovala i v Paříži, autoři se v této části příspěvku soustředí pouze na změny a novinky, které nebyly zdůrazněny v rámci informací z konference CIE.

Jako velmi pozitivní jev, který pozorovali i v Paříži, lze hodnotit velmi výrazný podíl mladých účastníků, zejména z řad doktorandů. Některé příspěvky v posterové sekci měly dokonce vyšší kvalitu než obdobné přednášky. Naproti tomu negativní efekt, který bylo možné pozorovat na obou konferencích, spočíval v plíživém prostupování reklamy do odborných příspěvků. Není to však správný směr, protože skrytá reklama působí spíše kontraproduktivně.

Každý účastník se totiž rád mezi přednáškami zastaví u stánků sponzorů a vystavovatelů a vyslechne si konkrétní novinky od nich. Nyní přejděme k popisu témat, která v Paříži autoři článku nezaznamenali. Velká část přednášek byla věnována architekturnímu osvětlení. Lze to připsat tomu, že se konference konala v Krakově, což je město k osvětlování památek téměř jako stvořené.

Bez rozlišení vnitřního a venkovního osvětlení je nutné poukázat na tlak na úspory elektrické energie. Ten se projevuje v ukázkách možností zvyšování účinnosti svítidel, námětech na možnosti řízení osvětlovacích soustav, v maximalizaci využití denního osvětlení, ve zmiňování energetických tříd ve veřejném osvětlení, tzv. smart metteringu, spotřeby veřejného osvětlení na kilometr, adaptivního veřejného osvětlení atd.
Při soustředění se (bez zaměření se na úspory) na kvalitativní parametry osvětlení je vhodné upozornit na příspěvky, které se zabývaly vlivem indexu podání barev ve veřejném osvětlení, na působení různých světelných zdrojů na vzácné exponáty vystavené v muzeích, posuzování kvality denního světla pod novými fyzikálními modely obloh, vysoké jasy LED, jejich vyhodnocování pomocí měření atd. Ještě jednou je dobré zdůraznit některé práce, které se zabývaly chováním oka z pohledu reakční doby i z pohledu jeho zaostření v optické ose.

Závěry

V článku se autoři pokusili rozebrat obecné rysy směřování výzkumu v rámci celoevropského i celosvětového pohledu. Snad tento pohled není příliš subjektivní a nezdůrazňuje pouze oblasti jejich zájmu. Protože na obou akcích byli účastníci jak ze Slovenské republiky, tak z České republiky, bude pro případné zájemce možné nahlédnout do sborníků a načerpat nové konkrétní informace, přestože se jich přímo nezúčastnili.
V závěru autoři připomínají: přestože je technický rozvoj v oblasti LED velmi prudký, ten normativní velmi kulhá, a tím i brzdí širší a masovější používání těchto relativně nových světelných zdrojů.

Poděkování
Tento článek byl vypracován za podpory projektu SP2013/88 Výzkum využití LED a OLED světelných zdrojů ve speciálních aplikacích.
Foto: Ing. Jan Škoda (1, 2), Ing. Jana Kotková (3, 4)

Literatura:
[1] Proceeding of CIE Centenary Conference Towards a New Century of Light.Paris, France, ISBN 978-3-902842-44-2.
[2] Proceeding of 12th European Lighting Conference. Warszawa, Poland, ISBN 978-83-910849-6-0.