#095 自然光と人工光

■１■私たち人間は長いこと日中は陽光の元で暮らし、夜は必要に応じて焚火や蝋燭の炎で闇の一部を照らして生活してきた。しかし近年1797年にガス灯が作られ、1879年に白熱電球が発明され、1938年には蛍光灯が生まれ、1996年には白色LEDが開発された。つまり約60年ごとに人工照明の主役が交代してきた。

■２■私たちは生理学的な健康のために、日中は青色光が豊富な明るい光を浴び、夜はリラックスし睡眠を取るため青色光のない生物学的な暗闇が必要なようにできている。だが現在多くの人が生活や文化の中で、日中十分な自然光を浴びないまま、電子機器のモニター画面を見詰め多くの人工光を浴びている。

■３■人工光は視覚的な作業を行うために暗闇のない環境を作り、かつエネルギー効率の最適化にも焦点を当ててきたので、結果的に青色光の強い不自然な光が生み出された。このために屋内空間は日中殆ど光がなく、夜は強すぎる不健康な光環境となり、感情的･美的･身体的な健康は念頭に入っていなかった。

■４■自然光も人工光も電磁波であることに変わりはない。ただ発光原理や発光物質の違いにより、それぞれの波長の分光分布(電磁波のバランス)が異なるのである。自然光と人工光のどちらが良いか悪いかという二元論的発想からでなく、双方の特徴を良く理解しながらバランスよく用いる必要があるだろう。

■５■白熱灯はエジソンによって発明された代表的な照明器具だ。ガラス電球内部のフィラメントに電圧をかけて熱放射させるもので、スペクトルの青・緑成分が少なく赤･橙･黄色の成分が多く、暖かな温もりを感じさせる。ただし電気エネルギーの大部分は熱に消費され、実際に光になるものは数％しかない。

■６■蛍光灯はガラス管の両端に電極を配し、高電圧を掛けて放電してガラス管内部に塗布された発光物質(蛍光体)に、放電によって発生する紫外線を当てて発光させるものだ。内部の蛍光体を変えることで様々な色を出す蛍光灯を作ることが可能であり、色味は3000Ｋの橙色から7000Ｋの青白い色までがある。

■７■発光ダイオードはLEDチップ(半導体)に電圧をかけることで発光させる、低消費電力と高輝度が特徴の照明体だ。1993年に青色発光ダイオードが開発され、白色を含むフルカラーが可能になった。また有機ELは0.7mmの薄いフィルム状の有機化合物に電圧をかけることで発光する物理現象を用いた光源である。

■８■私たちの目には暗所で機能する桿体視細胞と、明所で物を見る錐体視細胞のみでなく、内因性光感受性網膜神経節細胞(ipRGC)と呼ばれる第３の光受容体があり、１日の時間感覚をホルモンサイクルと合わせている。近年では昼は日光に近い色に調整し、夜は暖色系を加えて生体周期に配慮する照明もある。

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(※) 画像<1>「写真・動画撮影での光の捉え方」、<2><3>『色のしくみ』(新星出版社)、<4>「Diy Labo」　より借用・加工。

rewitten on 20240509 Thersday