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不频闪的台灯就是好台灯么?

2017-08-11

小编说:
网络上很多文章都是偏颇的。看看爱学习的源妈怎么说——

    现在一说起买台灯,大家关心的第一个问题就是:有频闪么?

    这个当然要归功于央视的大力科普,让人们纷纷重视到了光源频闪对眼睛带来的伤害。但是,频闪是台灯唯一重要的指标么?

 

    频闪,顾名思义,是一种由于频率而发生的闪烁。光源频闪现象就是指光源发出的光随时间呈快速、重复的变化,使得光源跳动和不稳定。

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    这种跳动和不稳定按人体感受,分为可见闪烁和不可见闪烁。一般来说,人类可以觉察低于50Hz的灯光频闪,也有人到100Hz才会注意到。近年来科学研究发现,大约3--70Hz的低频闪可能会引起高敏人群的癫痫发作。

    虽然频率大于100Hz时,人眼就感受不到闪烁,但是介于100--500Hz之间的中度频闪可能会导致频闪效应的间接知觉,比如眼部肌肉的持续紧张(虽然人脑没有主动意识到),引发头疼、眼疲劳和身心疲倦,所以人们对于电光源的频闪越来越关注。

 

    那究竟有没有完全无频闪的电光源呢?

    有。但是也没有。

 

    别觉得奇怪哈,因为任何事情都不是绝对的。尤其是复杂的日用环境。简单点说:如果是绝对的直流电,那么目前市面上主流的电光源都可以做到完全无频闪。但是这种绝对的直流电的环境,是人们日常生活里几乎不存在的。

    我国家用电为50Hz的交流电,这种50赫兹的频率,就会导致电光源的频闪。即使是白炽灯(卤素灯),在交流电环境中也有频闪,只是因为白炽灯(卤素灯)有热惰性,切断电源直到下次通电时,灯丝上都还留有余热可以发光。就像小时候关掉电源,但那一瞬间灯泡里的灯丝仍然有亮光,就是这个道理。只要交流电供电稳定,50Hz的频率不足以让白炽灯(卤素灯)出现人体知觉能感知到的频闪。

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    白炽灯泡


    所以一说起台灯,很多人都会首推白炽灯,觉得这种灯泡价格便宜,又没有频闪,是最合适的电光源。可是问题在于:白炽灯已经在全世界范围内遭到全面淘汰,货源无法保证,加上白炽灯损耗率高、寿命短,使用的时候如果坏了,又买不到灯泡,那可不急死人么。

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    卤素台灯(图片来自网络,仅用于展示光源分类)


    卤素灯作为白炽灯的进阶产品,是很多台灯光源的卖点。但是卤素灯浪费能源、耗电(为了孩子可以忽略),以及产品固有的少量紫外线(UV)和红外线(IR)辐射需要考虑(请参看上一篇《白炽灯、卤素灯、荧光灯、节能灯、LED灯,你分得清么?》),另外由于卤素灯的灯泡结构,在照明高度、幅度等方面有天然弱势,所以仅仅只对比频闪就认为是最佳阅读学习光源,是并不科学的(相关内容会在下一篇详细说)。

 

    荧光灯(CFL灯)和LED灯的发光原理不同于白炽灯(卤素灯),对50Hz的交流电所产生的反应,要比白炽灯明显太多。有时甚至会产生肉眼能感受到的频闪,让人非常不舒服。

    怎么解决呢?

    最完美的解决方法,是弃用交流电,改用直流电。但是这几乎是很难做到的,因为除了台灯还有顶灯、壁灯、射灯……没有多少人家会大费周章不计代价地把家里的照明光源全部改为直流电。

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(图片来源于网络,仅用作示例)


    灯具制造商想到的办法是:改进电源。

    20世纪90年代使用电感镇流器的荧光灯因为频闪遭到投诉,制造商通过把电感镇流器改为电子镇流器解决了这个问题。因为电子镇流器驱动灯具的频率超过20000Hz,远远超过了人体所能察觉的频率,所以基本上使用电子镇流器的CFL灯,可以忽略频闪。

    但是呢,事情总没有完美:这种高频灯的驱动电路会有30-50kHz的电磁信号。如果电子元件不过关、质量低劣,虽然能达到“无频闪”(此处指人体察觉不到频闪,以下同)的效果,却有可能因为辐射等原因对身体造成影响。毕竟阅读和学习所使用的台灯,就放在桌子上,离孩子非常近,而且毫无遮拦。至于家里其他的照明光源,由于距离的原因,不会像台灯这样有影响。

 

    至于LED灯,从发光理论上讲,LED灯本身并不会产生频闪,有无频闪取决于LED驱动电路。由于驱动器千差万别,每个LED产品的频闪表现也不一样。特别是有些厂家为了节约成本,使用了较为简单的驱动芯片,就会存在较大的频闪问题。

    另外,很多LED灯使用锡焊有灯珠的PCB板,对驱动电源的要求很高,硬件上的质量问题等任何较小的错误,都有可能会导致死珠、频闪、光色不均匀、甚至完全不亮。


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(图片来源于网络,仅用作示例)


    如果电源以及其他电子元件质量低劣,其所导致的辐射,对身体也有可能会造成恶劣影响。所以LED灯是属于“理论上很丰满,实现起来很骨感”的典型,真正是“一分钱一分货”。

 

    综上,在翻找了各种资料之后,我发现无论是白炽灯、卤素灯,还是CFL灯、LED灯,在实际应用中,只要灯具质量过关(符合行业标准,有国家标准质量认证)、交流电供电系统稳定,都能做到“无频闪”。所以,市面上动辄拿“无频闪”做为最大卖点的“护眼灯”,更多的是顺着大众关注热点的风向做噱头,尤其是那些没有色温、显色性等等所有重要指标而只是提到“无频闪”的所谓护眼灯。这也是为什么我在最初分享购买护眼灯心得的时候,直接一笔带过频闪问题的原因。

 

    关于频闪,还需要补充说明一下:网上最流行的“用手机照灯光判断是否有频闪”方法,并不绝对科学,因为很多情况下看到的频闪都是拍频而已——拍频是频率相近的二个波叠加后,会产生频率等于原来二个频率之差。这个新频率就称为拍频。

    说人话就是:因为手机不是专门为频闪测试制造的,每家手机厂商采用的摄像头采样率和图像处理程序不同,而测试频闪对设备有一定的采样率和带宽的要求。用手机去看灯具,在不同的距离和不同的角度,都会在屏幕上呈现不同的效果。据说把手机镜头尽量靠近光源检测会比较准确。另外,将拍摄模式换手动,或用定速摄像头就不会有随距离出现的频闪。不过这两种方法我都还没有实践过。

    还有一个我没有实践过但据说很正确的方法,是把风扇对准光源,如果有频闪,透过风扇看光源,风扇中的间隙和黑线会比较明显;如果没有频闪,风扇看起来会很流畅、平滑、无间隙。有兴趣的宝妈们可以试试。

 

    值得再次提醒的是:在满足了“无频闪”需求的情况,相关联的最需要注意的,就是配套电源、电子元件等等的质量问题,因为这涉及到灯具的辐射、使用寿命等。但是这一点,除非是业内人士,普通消费者很难去深入了解。我也没有查到配件、电路等等方面的行业标准,真是遗憾。所以在这些方面,只能延续“一分钱一分货”的简单朴素原则,在正规厂家合格产品中,在能接受的价格区间里,在满足所有条件(下面还列了些其他指标)之后,尽量找价格比较高的。

 

    以上就是我对台灯频闪的一些学习心得。但其实,台灯作为离孩子最近、集中使用时间最长的阅读、学习用光源,在满足“无频闪”条件下,重要的指标还有:

      色温

      照度

      显指

      眩光

    以及我在第一篇《六岁宝妈选护眼灯的经验谈》中说到的照明高度、幅度。

 

    回到本篇的标题——不频闪的台灯就是好台灯吗?

    答:不是。只有满足以上所有指标需求的台灯,才是好台灯。

    这些将在下一篇里详细地讲。我还计划跟大家分享一些关于家里以及室外如何用光以及预防近视的学习心得,感谢各位宝妈对我的信任,希望我的努力不负你们的期待。

 

    系列阅读:

      六岁宝妈选护眼灯的经验谈

      六岁宝妈选护眼灯的经验谈(二):白炽灯、卤素灯、荧光灯、节能灯、LED灯,你分得清么?

      六岁宝妈选护眼灯的经验谈(三):不频闪的台灯就是好台灯么?

      六岁宝妈选护眼灯的经验谈(四):好的护眼台灯有哪些硬指标?


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