Hlavním požadavkem na osvětlení je snaha, aby pro každý druh práce bylo zajištěno optimální osvětlení a přitom aby toto osvětlení bylo ekonomické a jeho konstrukce nebyla složitá. Je důležité, aby na pracovní ploše byl správný kontrast mezi jasem a barvou pozorovaných detailů a pozadím. Neméně důležité je i spektrální složení použitého světla, které by se mělo co nejvíce přibližovat slunečnímu světlu.
Intenzita a zabarvení denního světla se mění během dne, během roku a se změnou atmosférických podmínek – osvětlenost v létě venku kolem poledne dosahuje hodnot až 100 000 lx, v zimě klesá až pod 5 000 lx. Spektrální složení denního světla se mění podle výšky slunce nad obzorem a stavu oblačnosti. Denní osvětlení je vhodnější než osvětlení umělé. Únava zraku nastupuje později, pracovní výkon je vyšší a také je vhodnější svou neustálou proměnlivostí, které odpovídá cyklické funkci lidského organismu.
Denní světlo proniká do osvětlovaného prostoru buď přímo z oblohy nebo odrazem od venkovních objektů (např. sousedního domu). Pro osvětlení pracoviště je důležité i světlo odražené od vnitřních povrchů místnosti (stropu, stěn).
Již odnepaměti lidé vymýšleli „umělá slunce“. Jejich snahou bylo prodloužit den. Původním zdrojem světla byl oheň: pryskyřičné louče a pochodně známé v Egyptě, Řecku a Římě; olejové lampy, egyptský vynález z doby okolo roku 1000 před Kristem, které zdokonalil Filón Byzantský a Heron Alexandrijský; lojové, stearínové a parafínové svíčky, které se poprvé objevily v 5. století před n. l.; lampy na svítiplyn se používaly od roku 1783 k osvětlení místností, továren, ulic; petrolejové lampy z roku 1853; nebo obloukové lampy z počátku 19. století zdokonalené Pavlem Jabločkovem a Františkem Křižíkem, které se rozšířily až po zavedení dynamoelektrických strojů.
Křižíkova obloukovka.
Zdroj: GUTWIRTH, V. Příklad Františka Křižíka. Praha: Nakladatelství Fr. Borový, 1941; KŘIŽÍK, F. Paměti. Druhé vydání. Praha: ČEZ, 1997.
Prehistorie žárovky sahá až do roku 1820, kdy G. De La Rue přišel s nápadem zatavit platinový drátek do skleněného válce a zavést do něj elektrický proud. Tato primitivní žárovka chvíli svítila. Až za padesát let, roku 1872 přišel další zdařilý pokus o sestrojení žárovky od Alexandra Nikolajeviče Lodygina, která svítila 800 hodin. Na něj navázal v roce 1878 n a použil vlákno uhlíkové. Carl Auer von Welsbach v roce 1898 použil osmiové vlákno, Werner von Bolton v roce 1906 tantalové, A. Just a F. Hanaman v letech 1903 až 1906 wolframové. V roce 1911 byla dána wolframová vlákna na trh a roku 1913 obklopena netečným plynem. Zprvu se z práškového wolframu nedařilo vyrobit trvanlivé vlákno. Až teprve W. D. Coolidge v roce 1913 vytvořil pevný a ohebný drátek. Roku 1934 bylo dosaženo vyššího světelného toku tím, že byl drátek vinut ve dvojité spirále.
Model Edisonovy první žárovky.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Under Creative Commons.
Žárovky jsou zdrojem světla, které je vydáváno vláknem žhaveným elektrickým proudem. Je téměř bodovým zdrojem, barva světla připomíná světlo přírodní, nevýhodou je nízká účinnost, z příkonu žárovek se na viditelné světlo promění pouze 3 – 6 %. Jasy žárovek jsou značné, proto jsou oslňujícími zdroji. Normou je doba životnosti žárovky stanovená na 1000 hodin. Nejčastěji dojde k přetržení vlákna otřesem, velkým počátečním proudem při zapnutí (vláknem projde až 10krát větší proud než obvykle, díky kterému vznikne silné magnetické pole, které vlákno přetrhne).
Dalším typem jsou halogenové žárovky s příměsí jódu, bromu nebo fluoru. Atomy wolframu se v blízkosti vlákna slučují např. s jódem na jodid wolframu, ten zůstává v plynné formě v baňce. Po vypnutí žárovky jodid wolframu kondenzuje na rychle se ochlazujícím vlákně a při dalším rozsvícení se jodid rozkládá. Wolfram se tak vrací na povrch vlákna a jód je k dispozici pro další slučování (cyklus zapnutí – vypnutí). Halogenové žárovky vynikají velkým světelným tokem, delší životností a vhodnější barvou světla.
Roku 1896 sestrojil německý fyzik Martin L. Arons rtuťovou lampu. Do vakuové trubice tvaru U nalil rtuť. Po připojení napětí rtutí a rtuťovými parami procházel proud a rtuťové páry vyzařovaly světlo. To byl počátek vývoje výbojek a zářivek. Německý fyzik Julius Plücker vynalezl roku 1854 výbojovou lampu, která byla pojmenována po svém výrobci Geisslerovou trubicí. Skleněná trubice, ze které byl téměř vyčerpán vzduch, měla na svých koncích zatavené elektrody spojené se sekundárním vinutím Ruhmkorffova induktoru. Při průchodu proudu svítil plyn v pastelových barvách či matně bíle (podle druhu plynu). Geisslerovu trubici zdokonalil Daniel McFarlane Moore. Podstatou zdokonalení je udržení velmi nízkého tlaku plynu uvnitř trubice. Světelný efekt nespočívá v ohřátí uzavřeného zbytku plynu, ale v absorpci energie nárazovou ionizací částic plynu. Teprve rozvoj elektroniky a dalších technologií, který umožnil zmenšit a zlevnit předřadník (součást zářivky, nutná pro stabilizaci elektrického výboje), vedl k vývoji nového světelného zdroje a ke zmenšení průměru trubice zářivky až na současných devět milimetrů. Vznikla kompaktní úsporná zářivka, v níž je předřadník zabudován přímo ve světelném zdroji. První kompaktní zářivky byly předvedeny na hannoverském veletrhu v roce 1980.
Zdrojem záření ve výbojových trubicích jsou atomy plynu, které potřebnou energii získávají působením elektrického pole, nikoli přeměnou energie tepelného pohybu. Proto při elektrickém výboji nevzniká tepelné záření a trubice zářivky svítí, i když je chladná. Zdrojem světla zářivky není samotný elektrický výboj v trubici. Při něm vzniká ultrafialové záření, které je pro oko neviditelné. Vnitřní stěna trubice je pokryta luminiscenční vrstvou, která se působením ultrafialového záření rozsvítí.
Životnost zářivek je podstatně lepší, než životnost žárovek. Při četnosti spínání 8 krát za 24 hodin vydrží 8000 až 12000 hodin a světelný tok poklesne asi na 85 %. Volbou luminoforu a náplně je možné vyrobit zářivky, jejichž světlo se dá využít i k jiným účelům: zářivky germicidní (pro ničení mikroorganismů, bakterií, plísní, kvasinek a virů), erytemální (pro použití v soláriích), "černé zářivky" tj. uv zářivky pro buzení fluorescence a luminiscence (ty znají dobře návštěvníci diskoték a v bankách se používají pro kontrolu bankovek).
Sodíkové výbojky dávají monochromatické žluté světlo, ve kterém je vyloučeno barevné vidění, výhodou je lepší viditelnost v mlze nebo kouři. Používají se tam, kde není třeba rozeznávat barvy, např. v dolech, venkovních prostorech apod. Rovněž rtuťové výbojky je možno používat na pracovištích, kde není nutno rozeznávat barvy.
