Цветовая температура светодиодных ламп: что это и какое значение имеет в освещении

Кельвин свет

  • Главная
  • Светильники
  • Опоры
  • Мачты
  • Молниеотводы
  • Проекты
  • Блог
  • Контакты
  • Общий каталог
  • Уличное
  • Промышленное
  • Архитектурное
  • Для теплиц
  • Опоры освещения
  • Мачты освещения
  • Молниеотводы

Цветовая температура светодиодных ламп и любых других источников света – это особая величина, которая показывает длину волны, испускаемой светоизлучающим элементом. Цветовая температура еще называется температурой Планка. Она определяется по температуре черного тела, которое нагревают для получения излучения определенной цветности. Если она совпадает с тоном излучения рассматриваемого объекта, то ему присваивается температура этого черного тела, нагретого до конкретного уровня. В качестве единицы измерения величины используют Кельвины (К), а для обозначения – Тс.

Цветовая модель CIE 1931 XYZ представлена ниже.

В чем измеряют цветовую температуру?

Данное понятие относится к физике. Учёные давно установили, что каждый цвет имеет свою «температуру», которая измеряется в Кельвинах (К). Этот параметр указывают на упаковках ламп. Нулём цветовой температуры (0 Кельвинов) обладает абсолютно чёрный цвет (черное тело).

  • Тёмно-красный оттенок приобретет абсолютно чёрное тело, если его нагреть до температуры 800 К (что соответствует 527°С).
  • Ярко-красный цвет соответствует температуре 1300 К (или 1027°С). В реальной жизни данное явление можно наблюдать при нагревании некоторых металлов.
  • Оранжевый цвет — 2000 К (или 1727°С). Такой свет даёт свеча или раскаленные угли.
  • Жёлтый цвет — 2500 К (или 2227°С). Его можно наблюдать при восходе солнца.
  • Белый цвет — 5500 К (или 5227°С). Он соответствует цвету солнца в полдень.
  • Голубой цвет — 9000 К (или 8727°С). Это цвет термоядерной реакции, которую в жизни увидеть практически невозможно.

Факт № 1. Как видим, на самом деле те цвета, которые в быту считаются «холодными» (белый, голубой), получаются от максимально горячих тел.

Стоит заметить, что лампы не нагреваются до таких температур, а величина в Кельвинах — сравнительный условный показатель.

Корреляция цветовой температуры

Во время увеличения температуры происходит накаливание. Если лампа находится в раскаленном состоянии, цвета на шкале цветовой температуры начинают поочередно меняться. Простые лампы накаливания имеют температуру цвета, равную 2700 К, в то время как их свечение и градусы расположены в теплом диапазоне спектра. Температура же светодиодных ламп не указывает на уровень их нагревания: при показателе в 2700 К лампа нагревается до +80°С.

Индекс цветопередачи CRI (Ra), именуемый еще коэффициентом цветопередачи, — это величина, которая характеризует степень соответствия естественного цвета предмета его видимому цвету при освещении его данным световым источником. Необходимость введения этого параметра связана с тем, что 2 разных вида ламп могут обладать одинаковой температурой цвета, при этом передавая оттенки по-разному.

Особенности выбора

Для офиса

Специалисты рекомендуют использовать в офисах светодиодный свет, цветовая температура которого находится в диапазоне от 4400 до 5600 К. Это позволит достичь максимальной производительности сотрудников и повысить их работоспособность. Замечено, что лампы с нейтральным белым светом ускоряют концентрацию внимания и реакцию в дневное время. А лампы с оранжевым свечением снижают производительность человека на 80%.

Для дома

Оптимальная цветовая температура лампы для дома подбирается с учетом того, в каком именно помещении она будет установлена. Для спальни и детской комнаты этот параметр должен составлять от 2700 до 3200 К, такое освещение поможет расслабиться и снять накопившееся за день напряжение. Благодаря ему можно создать уютную обстановку. Для кухни, ванной комнаты, домашнего кабинета и места для чтения книг подойдут лампы с температурой 4000-5000 К. Для гостиной и зала лучше приобрести источники света, у которых этот показатель находится в диапазоне от 3000 до 6500 К. Большой ассортимент люстр для гостиной представлен здесь. Очень эффектно будет смотреться подвесная люстра Ambiente by Brizzi Alicante.

Важно знать. Человеческий глаз способен улавливать малейшие отклонения цветовой температуры. Их диапазон достаточно широк – от 2500 до 10000 К.

Какие лампы выбрать для офиса?

В России есть нормативы, описывающие мощность и характеристики светового потока для разных помещений — СП 52.13330.2011. В этом документе указаны показатели и для офисных помещений.

Оптимальным для работы, по мнению ученых, является нейтральный или немного синеватый белый цвет. Он помогает сосредоточится, ускоряет метаболические процессы и реакцию. Кроме того, именно такой свет имеет лучший индекс цветопередачи, поэтому все предметы выглядят естественно.

Рекомендованные значения для ламп в офисах — от 3500 K до 5600 K. Если значение будет приближаться к 6000 К, то сотрудников будут мучить головные боли, а утомляемость повысится. Кроме того, короткие волны синего цвета могут вызывать повреждения сетчатки глаза.

Единица измерения

С точки зрения физики, цветовая температура (Tс) характеризует интенсивность излучения источника света в рабочем спектре частот и функционально зависит от длины волны. Она влияет на цветовое восприятие человеческим глазом освещаемых предметов. Измеряют её в градусах Кельвина (°K).

В некоторых случаях, как более удобная величина, используется значение в миредах (M). Миред, или обратный микроградус, равен одному миллиону, деленному на величину Тс в кельвинах.

Температура светового оттенка светодиодов, используемых в светильниках общего и дополнительного освещения, задаётся с помощью слоя люминофора. Способ нанесения люминофора, химический состав и толщина его слоя являются определяющими факторами для будущих цветовых и яркостных характеристик светодиодной лампы.

Можно сказать, что более прохладные цветовые температуры (3500-5000K +) работают хорошо в окружающей среде, где Вы хотите способствовать повышению бдительности или спокойствия. Точно так же более теплые (2200-3000K) цветовые температуры, – особенно те, которые с высокими параметрами по шкале R9 – работают хорошо с предоставлением ощущения теплоты и комфорта, аналогично с богатой палитрой теплых «деревянных» оттенков, позволяющих выявить любые детали.

В последнее время также отмечаются огромные улучшения в возможности сделать уличное светодиодное освещение динамичным посредством цветовой настройки. Хотя это, вероятно, выходит за рамки этой статьи, настраиваемый цвет светодиода может быть отличным вариантом, если необходимо, чтобы цветовая температура была точно набрана или изменялась с течением времени. Конкретные приложения, где предусмотрена возможность цветовой настройки, позволяют изменить цветовую температуру освещения в зависимости от времени суток, сезонов, или даже конкретных дисплеев продукта.

Даже с рекомендациями, данными выше, если бы мы могли подчеркнуть одну вещь, наиболее важную для выбора правильного цвета для вашего пространства, это звучало бы как издевательство. Каждый светодиод имеет свою собственную ДНК и является уникальным. У каждого производителя свои процессы и конструкции. Короче говоря, не все продукты 2700K или 4000K выглядят одинаково у разных производителей, поэтому приобретите несколько образцов и установите их в своем пространстве. Нет лучшей альтернативы проверенному способу — видеть что-то в своем собственном пространстве своими глазами.

Холодные источники света, такие как некоторые HID или люминесцентные лампы, имеют высокую цветовую температуру (> 4000K) и излучают больше света в синем диапазоне. Говоря о прохладной цветовой температуре, стоит представить себе белый или синий свет школьных коридоров или больниц.

Читайте также  Камины в английском стиле

Цветовая температура светодиодов

В светодиоде свет излучает специальное люминофорное покрытие. Традиционно все светодиодные источники освещения делят на три группы по спектру:

  • Теплый белый (до 3500К);
  • нейтральный белый (3500К – 5200К);
  • холодный белый (выше 5200К).

Условно мы имеем следующую таблицу цветовой температуры светодиодных ламп:

Что такое цветовая температура светодиодных ламп

С точки зрения физики световая температура это спектр, излучаемый нагретым телом относительно абсолютно чёрного тела. Что значит цветовая температура лампы? Это цвет свечения тела, раскалённого до соответствующей температуры.

Соответственно, цвет светодиодных ламп имеет три градации – жёлтый (до 3200К), белый (4000-5500К) и бело-голубой (выше 5500К). Чем выше температура, тем короче длинна волны излучаемого светового луча.

Существуют источники с цветом выше 9000К, но для освещения их использовать невозможно. Мы видим предметы благодаря тому, что от их поверхности отражается свет. При повышении цветовой температуры длина волны уменьшается, чем она меньше тем «хуже» свет отражается от окружающих объектов.

Если в мощный фонарь поставить светодиод на 18000К, то сторонний наблюдатель сможет заметить его за несколько километров, а вот под ногами он создаст пятно лишь в десятки сантиметров.

Индекс цветопередачи и цветовая температура

Индекс цветопередачи характеризует возможность воспринимать градации цвета. Когда температура света светодиодных ламп ниже 3200К цветовое восприятие существенно уменьшается. Попробуйте при свете свечи вытащить из коробки цветных карандашей зелёный или коричневый цвет. Поверьте, задача окажется не из лёгких.

Индекс цветопередачи очень чётко регламентируется для автомобильных светодиодных ламп, ведь при плохой цветопередаче может возникнуть ситуация, когда водитель не сможет различить полотно дороги и обочину.

Цветовая температура и качество освещения

Казалось бы для чего нужны светодиоды теплого и холодного цветов, если они не способны обеспечить нормальные условия восприятия.

Одной из основных областей применения светодиодов с низкой цветовой температурой (2400К-3000К) — освещение в «зашумленной» оптической среде. Проще говоря, освещение в условиях плохой видимости.

Возьмём автомобильную фору. При сильном тумане белый свет из-за малой длины волны отражается от водяной пыли, что существенно ограничивает дальность видимости. У желтого света длинна волны в несколько раз больше, она не отражается от мелких предметов, а огибает их. Поэтому противотуманные фары в автомобилях делают жёлтого цвета.

В то же время короткие волны распространяются без затухания дальше. В качестве аналогии рассмотрим радиоволны и жесткое коротковолновое рентгеновское излучение. Радиоволну блокирует даже тонкий лист металла, а для защиты от рентгена используют толстый свинец. Холодный белый свет используют в системах дальнего оповещения, прожекторах, сигнальных и поисковых фонарях.

Что такое Кельвин в освещении

Как вы наверняка замечали, свет от ламп накаливания имеет тёплый желтоватый оттенок, в то время как светодиоды обладают широкой цветовой гаммой. Так, светодиодное оборудование способно отображать цвета от фиолетового до красного (в спектре белых и жёлтых цветов). Однако наиболее распространёнными, всё же, являются ярко-белые, мягко- или тёпло-белые цвета. Зачем мы вам это рассказываем? Всё дело в том, что определить цвет света можно по маркировке изделия. Для этого необходимо посмотреть такую техническую характеристику, как цветовая температура, которая измеряется в Кельвинах. Чем меньше число, тем желтее (теплее) будет излучаемый свет.

К примеру, обычная лампа накаливания имеет цветовую температуру, которая находится в диапазоне между 2700 – 3500 Кельвинов. Таким образом, если вы захотите приобрести светодиодный осветительный прибор, который бы имел такой же цвет, как и лампа накаливания, выбирайте светодиодное устройство с аналогичным показателем цветовой температуры.