Lenti ambra per rispettare il ritmo circadiano

L’illuminazione LED ha portato molti vantaggi, dalla riduzione dei consumi ad una nuova attenzione di come la luce influisce sulla nostra vita quotidiana. E proprio in questo senso è emerso il concetto di illuminazione per il benessere e la nozione di ritmo circadiano: ogni organismo vivente ha un orologio biologico tarato sul normale ciclo giorno/notte. A seconda dei momenti del giorno l’organismo varia la produzione di certe sostanze ed altera alcune funzioni. Il sonno ad esempio è regolato da questo ritmo chiamato appunto ritmo circadiano.

Studi scientifici hanno dimostrato come anche la luce artificiale influenzi il ritmo circadiano. Esistono già in commercio dispositivi luminosi che variano intensità e tonalità per riprodurre le caratteristiche della luce sole solare nei vari momenti del giorno: durante le ore di alba e tramonto la lampadina produce una tenue luce calda mentre durante le ore centrali la luce è più fredda ed intensa. Le tonalità calde aiutano a rilassarsi mentre le tonalità fredde aiutano la concentrazione. Tonalità fredde significa con una forte componente nel blu ed è proprio questa componente blu che si connette al ritmo circadiano e “dice” all’organismo che è pieno giorno.

Ciclo benessere della lampadina Hue di Philips (www.philips-hue.com)

Osserviamo ora lo spettro della luce solare in pieno giorno e di alcune sorgenti luminose:

Spettro sorgenti luminose — Spettro di alcune sorgenti luminose e del sole.

Si può notare che i LED a luce fredda hanno una componente dominante nel blu, proprio come la luce diurna ed è proprio quella componente che influenza gli organismi. I LED a luce fredda sono i più efficienti e quindi i più utilizzati soprattutto nell’illuminazione stradale ma questo significa che lampadine e lampioni che di notte illuminano persone, animali e flora possono alterare il ciclo circadiano inducendo comportamenti diurni negli animali e nelle piante e disturbando il sonno nelle persone. Questo problema è stato sollevato da più parti e l’industria di settore per fortuna ha cercato di dare delle risposte. La Nichia ad esempio ha brevettato un LED senza questo picco di intensità nel blu, chiamato Sunlike:

Spettro di un LED classico (a sinistra) e di LED Sunlike (a destra). Tratteggiato lo spettro solare.

Altri produttori hanno cercato di incrementare l’efficienza dei LED a luce bianca calda dove la componente dominante è nel giallo-rosso. Anche i produttori di ottiche per LED hanno trovato la loro soluzione ovvero l’utilizzo di un materiale trattato che come un filtro elimina la componente blu dei LED. La LEDIL ad esempio, importante azienda Svedese, ha proposto la serie di lenti AMBER e fornito una serie di dati.

Lente Amber di Ledil ed effetto filtro che elimina la componente blu della luce LED (www.ledil.com)

Come si vede dall’immagine il picco di intensità nel blu viene azzerato. Questo ha ovviamente un’influenza sulla tonalità della luce abbassando la temperatura di colore, CCT (clicca QUI per approfondire il concetto di CCT), e rendendo la luce più “gialla”:

CCT Nominale del LED (K)	CCT Misurato (K)	CCT con lente AMBER (K)
2700	2700	2100
3000	3000	2200
4000	3800	2500
5000	4700	2800
5700	5300	2900
6500	6100	3000

Variazione della CCT per effetto della lente Amber (www.ledil.com)

Ecco alcune foto per rendere l’idea della variazione:

Per ogni coppia di immagini a sinistra lo schermo è illuminato dal solo LED, a destra è illuminato dal LED con la lente Amber. (www.ledil.com)

Immagini di dettaglio dell’effetto della lente Amber su un LED da 5000 K. I valori sotto le immagini indicano la % della componente luminosa sul totale (www.ledil.com).

Come si vede dalle immagini la luce bianca diventa a tutti gli effetti gialla, ricordando un po’ la luce prodotta dalle lampade arancioni ai vapori di sodio che ancora oggi troviamo in alcuni incroci e sotto le quali è difficile distinguere i colori. Anche in questo caso la resa cromatica diventa molto bassa? I dati forniti da LEDIL sono per i LED a luce fredda con una resa cromatica media di 70 CRI (approfondisci QUI il concetto di CRI). La resa cromatica del sole è 100, quella delle lampadine LED a luce calda è superiore a 80 e quella dei lampioni al sodio non supera il 20. Con le lenti AMBER la resa passa da 70 a 40. Sicuramente un valore basso per l’utilizzo domestico ma accettabile per l’utilizzo stradale.

CCT Nominale del LED (K)	CRI solo LED	CRI con lente AMBER
4000	72	41
5000	71	39
5700	71	38
6500	69	36

Variazione del CRI per effetto della lente Amber (www.ledil.com)

Filtrando la componente blu si ha anche un calo del flusso luminoso e dell’efficienza complessiva che varia a seconda della temperatura di colore e supera il 50% per i LED da 6500 K ma volendo ottenere una luce senza la componente blu questa soluzione risulta più efficiente dell’utilizzo di LED gialli con lenti trasparenti.

In conclusione volendo adottare un comportamento rispettoso verso l’ambiente e verso noi stessi la soluzione delle lenti ambra è quella che permette di azzerare completamente la componente blu che più altera il ritmo giorno/notte ma comporta anche una minor efficienza ed una minor resa cromatica.

Per un maggiore approfondimento sulle lenti ambra clicca QUI per l’articolo di LEDIL.