Exclusivo | Fudan y Philips colaboran en la investigación de problemas de deslumbramiento LED
En los últimos años, con el rápido desarrollo de las fuentes de luz LED en aplicaciones de iluminación vial, el problema del deslumbramiento molesto causado por las farolas LED a conductores y peatones ha atraído cada vez más atención. En muchas áreas, los conductores nocturnos sufren repetidamente reducciones en la visión nocturna causadas por cambios bruscos en el brillo de las farolas, lo que reduce los beneficios de seguridad vial que brindan las farolas, especialmente la amplia instalación de las recientes y populares farolas LED de alta eficiencia y ahorro energético parece empeorar la situación.
Un grupo de investigadores de China y los Países Bajos ha desarrollado un método para evaluar el impacto del deslumbramiento molesto causado por las carreteras equipadas con LED en las personas, creando un modelo que puede evaluar el nivel de incomodidad de los conductores bajo diversas condiciones de iluminación. El equipo de investigadores proviene de la Universidad de Fudan, Philips Research Asia (Shanghái, China), el Grupo de Interacción Humano-Tecnología, la Universidad Tecnológica de Eindhoven y los Laboratorios de Investigación de Philips (Eindhoven, Países Bajos).
El deslumbramiento molesto es notoriamente difícil de caracterizar. La investigación sobre deslumbramiento realizada por la Universidad de Fudan en Shanghái, China, y la Universidad Tecnológica de Eindhoven se centra en encontrar los factores clave que causan el deslumbramiento molesto, que llevan a las personas a tener que apartar la mirada de una fuente de luz. El grupo de investigación estableció un laboratorio que simula escenarios de trabajo de farolas, lo que permite a los voluntarios observar 72 condiciones de iluminación diferentes simuladas. Lin Yandan, profesora asociada de la Universidad de Fudan, dijo: "Con el desarrollo de la industria LED, sin duda, cada vez se utilizarán más luces LED para la iluminación vial. Creemos que existe una necesidad urgente en la industria de la iluminación de actualizar la forma de caracterizar el deslumbramiento molesto causado por las farolas LED."
Carretera experimental para probar el deslumbramiento de farolas LED (Fuente de la imagen: Lin Yandan)
Las farolas LED son más pequeñas y más azules que las farolas tradicionales
Lin Yandan declaró que los estándares y métodos tradicionales para evaluar el deslumbramiento incómodo todavía se basan en las propiedades de las fuentes de luz tradicionales y pueden no ser adecuados para las farolas LED. Por ejemplo, los LED con el mismo brillo son más pequeños que las farolas tradicionales, lo que puede aumentar el deslumbramiento incómodo. Además, los espectros típicos de los LED blancos tienen más energía en la parte azul, lo que también puede causar más deslumbramiento, porque, según investigaciones anteriores, con el mismo brillo, el ojo humano percibe la luz azul como más brillante.
En la investigación, el equipo diseñó una configuración de laboratorio para simular las condiciones de iluminación de la carretera en diferentes condiciones. Los investigadores pintaron el suelo y las paredes de una habitación completamente de negro y colocaron diferentes fuentes de luz alrededor de la habitación para simular las condiciones de iluminación de las farolas LED en carreteras oscuras. Los investigadores ajustaron las fuentes de luz para crear 72 condiciones de iluminación diferentes, y se pidió a los observadores voluntarios que definieran el nivel de deslumbramiento incómodo en una escala de 9 niveles, que va desde "imperceptible" hasta "insoportable".
La prueba también cuenta con algunos puntos de referencia de investigaciones previas sobre pruebas de deslumbramiento. Lin Yandan dijo: "Aunque las características de deslumbramiento incómodo de las fuentes de luz tradicionales pueden no ser necesariamente aplicables a las luces LED, los factores que afectan al deslumbramiento confortable pueden permanecer sin cambios". Los investigadores modificaron sistemáticamente cuatro parámetros de iluminación experimentales: el brillo de la iluminación LED, el brillo de fondo, el tamaño aparente de la luz LED desde la perspectiva del observador, y el ángulo entre el LED y la línea de visión del observador.
Los resultados del trabajo de laboratorio mencionado anteriormente verifican la iluminación vial
Con base en estos resultados, el grupo de investigación desarrolló un modelo, que verificaron con dos experimentos adicionales: uno realizado en el laboratorio y otro en una carretera real. Los investigadores descubrieron que la interacción entre la luminancia del LED y el ángulo sólido es el factor más significativo que afecta el deslumbramiento incómodo. Para minimizar las experiencias visuales incómodas, recomendaron reducir la cantidad de luz que llega al globo ocular y el contraste de luminancia entre la farola y el fondo. Esto se puede lograr mediante un buen diseño óptico de la unidad de iluminación LED y un contraste de luminancia cuidadosamente dispuesto entre las farolas.
El proyecto continuará con trabajos de seguimiento, con la esperanza de guiar los estándares de la industria. Los investigadores esperan que su modelo pueda ser utilizado por diseñadores de farolas LED y empresas constructoras. De cara al futuro, el equipo planea investigaciones interdisciplinarias sobre los cambios fisiológicos causados por el deslumbramiento, como la investigación del movimiento ocular y el tamaño de la pupila, que pueden profundizar en la escala de evaluación de deslumbramiento de 9 puntos.
Referencia:
Lin Yandan et al., Optics Express (2014); http://dx.doi.org/10.1364/OE.22.018056