Qualità della luce e benessere

Cos’è la luce? Gli scienziati la definiscono come una radiazione elettromagnetica nelle lunghezze d’onda del visibile; tale radiazione si propaga nello spazio, raggiunge gli oggetti, li attraversa o viene riflessa e nei suoi percorsi raggiunge il nostro occhio dando origine al fenomeno della visione. La luce ci permette quindi di percepire i colori, lo spazio, gli oggetti ed è forse la prima forma d’arte che la natura ci regala.

Qualità della luce e benessere

Le prime lampade a gas avevano già posto le basi per un nuovo rapporto con la luce all’interno delle città, ma è stato solo con l’avvento e la diffusione dell’elettricità su larga scala che essa ha definitivamente ampliato il suo significato per l’uomo. L’introduzione di lampade di vario tipo ha spalancato scenari prima imprevedibili e la luce è diventata allo stesso tempo un modo per illuminare la notte in modo funzionale, prolungando le attività dell’uomo nelle strade e nelle case, e una forma d’arte creando nuove atmosfere ed emozioni, dando inizio ad un nuovo modo di vivere gli spazi urbani.
Verso la fine dell’800, per la prima volta, cominciarono ad essere sviluppate soluzioni tecnologiche che permettevano di raggiungere durante la notte livelli di illuminamento paragonabili a quelli che si avevano durante le ore diurne; nacquero così le prime moderne illuminazioni di interni e i primi tentativi di illuminazione tecnica stradale, ma erano appunto solo tentativi. Gli effetti di abbagliamento generati dalle sorgenti luminose erano tali da rendere svantaggioso l’utilizzo di queste soluzioni, ma allo stesso tempo cominciò ad emergere la necessità di sfruttare le evoluzioni che stavano comparendo e di studiare gli aspetti tecnici e fisiologici della luce artificiale. É in questo momento che nasce l’illuminotecnica e il bisogno di utilizzare la luce nel modo migliore, disegnandola adeguatamente alla sua applicazione. Nasce il Lighting Design nel suo significato attuale.

Negli anni è gradualmente progredita la tecnologia di sorgenti e apparecchi di illuminazione; parallelamente sono cominciati i primi lavori per studiare l’interazione tra la luce e l’uomo, scoprendo come una serie di processi fisiologici sono governati proprio da questa elementare relazione. Oggi è sempre più chiaro che la luce è per l’uomo; è un’interazione con l’uomo e non può esserci un’illuminazione buona, una progettazione illuminotecnica adeguata, se non si cerca di includere tutte queste sfaccettature. Da 5 anni a questa parte abbiamo assistito al Rinascimento del mondo Lighting: l’uomo è il centro dell’illuminazione (Human Centric Lighting).
La spinta decisiva per ridare vigore al dibattito e agli studi su tali temi è arrivata dall’introduzione dei LED nell’illuminazione, la quale ha portato allo sbocciare di una sensibilità tutta nuova. Quella LED è una tecnologia molto versatile; i consumi si sono ridotti in modo significativo e questo è stato un propulsore decisivo per la sua diffusione. In più copre una varietà significativa di applicazioni con un alto grado di personalizzazione; con il giusto mix di Fosfori è possibile ottenere una vasta gamma di Temperature Colore con alti indici di resa cromatica, possiamo generare spettri di emissione i più disparati, con l’aiuto di sensori e driver possiamo modulare la luce secondo le esigenze, riusciamo ad ottenere flussi molto elevati con superfici emettenti molto piccole. Proprio queste piccole dimensioni hanno permesso di liberare la strada del design di prodotto sciogliendola da molti vincoli e creando nuove possibilità.

A causa delle elevate luminanze della sorgente LED, è diventato via via sempre più importante elaborare soluzioni che sposino l’esigenza di un maggiore comfort visivo. Tale concetto viene naturalmente legato a quello di abbagliamento, termine generalmente utilizzato per descrivere un effetto di riduzione delle performance visive; nello specifico delle sorgenti LED il punto di lavoro principale è diventato quello di ridurre l’abbagliamento, diretto o riflesso, generato dalla sorgente. E’ necessario specificare che, al crescere delle luminanze generate dall’emettitore, ha inizio un peggioramento fisiologico della vista (abbagliamento fisiologico) e che quando si supera una certa soglia (circa 104 cd/m2) si crea un vero e proprio effetto di incapacità visiva che va sotto il nome di disability glare. Il disturbo della visione può anche essere generato in altri modi, ad esempio da sorgenti con luminanza non elevata in termine assoluto ma che, inserite in un determinato ambiente, creano alti contrasti che “distraggono” l’occhio dal suo compito visivo (discomfort glare).
Le soluzioni per limitare l’insorgere di tale effetto possono essere molteplici. Sfruttando le dimensioni ridotte della sorgente LED è possibile eseguire una progettazione ottica che permetta di nascondere la sorgente o di creare distribuzioni di intensità luminose ottimali; si possono prevedere soluzioni come vetri diffondenti (detti anche comfort), oppure studiare la meccanica degli apparecchi di illuminazione in modo da creare angoli di schermatura che escludano la visione diretta della sorgente. Tali accorgimenti vengono scelti e studiati dalle aziende in base agli ambiti applicativi; d’altra parte applicazioni differenti richiedono accorgimenti differenti.

L’abbagliamento non è però l’unico grande tema in forte rilancio negli ultimi anni; come già scritto precedentemente, gli studi dell’interazione uomo-luce hanno portato alla scoperta di alcuni processi fisiologici che vengono attivati e regolati dalla quantità e dalla composizione spettrale della luce stessa che vanno sotto il nome di Effetti non visivi.
Particolare rilevanza in questo senso hanno gli studi e i risultati ottenuti sul ciclo circadiano, che rappresenta il ciclo di circa 24 ore che caratterizza la maggioranza delle specie viventi e che presiede, tra gli altri, al ciclo di produzione di melatonina. Tale ciclo è particolarmente sensibile alle lunghezze d’onda del blu, rilevanti nelle sorgenti LED ed in particolar modo in quelle con temperature colore più fredde (5000K, 6000K, etc.). Questo ha aperto le porte a numerosi, e a volte controversi, dibattiti sull’argomento ma, allo stesso tempo, ha permesso di cambiare alcuni cardini della progettazione illuminotecnica, principalmente in ambito outdoor; non più sempre e solo efficienza, ma efficienza accompagnata da sorgenti luminose con colore ed indice di resa cromatica adeguati al contesto di applicazione. É così che sono aumentate di numero le richieste di progetti con sorgenti a 3000K, principalmente per parchi e per aree urbane o pedonali, spinte anche da alcune Leggi Regionali recentemente approvate; è così che sono comparse nuove sorgenti di luce bianca a 2200K, temperatura colore che trova applicazione perfetta in ambiti storici e in prossimità di zone a particolare tutela (osservatori o parchi faunistici) grazie al suo ridotto contenuto di blu.

Queste evoluzioni cambiano il volto degli spazi urbani; noi, quotidianamente, contribuiamo a rendere le città più belle, più sostenibili, più smart.
di Luca Marinozzi
Optoelectronic Designer