Цветовая температура 3200к. Цветовая температура светодиодных ламп

Светодиодные изделия на сегодняшний день пользуются огромным успехом у потребителей. Всего за пару лет новые источники света стали использоваться практически повсеместно. Светодиодные лампы нужны для авто, наружной рекламы, дома и других сфер человеческой деятельности.

Но сегодня мы будем говорить не о том, как эти лампочки применяются дома, в помещениях общественного назначения, в авто и т.д. В этой статье мы поговорим о том, что такое цветовая температура светодиодных ламп и как этот показатель влияет на их нагрев. Но чтобы разобраться в таком понятии, как led-нагрев, необходимо начать с азов.

Суть света

Свет, как физическое явление, может иметь различные проявления. При разном свете мы будем видеть предметы и окружающую нас действительность в разных оттенках, что, несомненно, отразится на нашем мировосприятии. При этом мы можем воспринимать объекты четче или искаженнее.
За правильность освещения и то, как мы будем его воспринимать окружающее пространство, отвечает цветовая температура и индекс цветопередачи.

Обратите внимание! Для оптимального подбора любого источника света (не только светодиодного) для дома, улицы, авто и прочих сфер человеческой деятельности, обязательно необходимо учитывать эти два параметра. В противном случае вам будет некомфортно находиться в освещаемом помещении.

Свечение светодиодной лампы

Цветовая температура у светодиодных ламп должна отвечать определенным требованиям, чтобы не приносить неудобств. Это основная характеристика любого типа лампочек, особенно тех, которые способны на нагрев. Стоит отметить, что светодиодные источники света способны на самый минимальный нагрев. Поэтому, даже несмотря на то, что они способны немного греться, их активно используют в тандеме с натяжными потолками.
Цветовая температура определяет у светового излучения спектральный состав, который должен объективно восприниматься зрительными анализаторами человека (глазами). Измеряется данный показатель у светодиодных ламп, впрочем, как у других источников света, с помощью колориметра. А сами измеряется он в обратных микроградусах или миредах.
При выборе светодиодных моделей потребитель должен быть знаком с этим показателем, чтобы сделать правильную покупку. Для определения оптимального диапазона цветовой температуры существует соответствующая таблица.

Таблица цветовой температуры

Обратите внимание! Данный показатель идентичен для других лампочек, широко используемых в мире.

При выборе источника света для дома, улицы или авто, необходимо помнить, что излучаемый лампочкой свет должен быть максимально приближен к естественному уровню освещенности.

Особенности диодного света

Светоизлучающий диод представляет собой полупроводниковый прибор, который формирует свечение при прохождении электрического тока через него. Свет, который способен излучать такой диод, располагается в достаточно узком спектральном диапазоне. При этом сам цвет будет завесить от материала, из которого изготовлен светодиодный полупроводник.
Формирование белого цвета у таких изделий достигается следующими способами:

• комбинирование диодов разного цвета свечения с целью получения белого света. Данный способ позволяет получить отменное качество цвета с возможностью его подстройки. Но такой метод достаточно затратный, что сказывается на цене изделий, которые доступны не всем;
• использование люминофоров для покрытия диодов. Это довольно дешевый и выгодный способ, который позволяет добиться более высокого коэффициента цветопередачи. Но здесь, из-за наносимого фосфорного покрытия, происходит снижение световой эффективности.

Строение лампы

Светодиодная лампочка состоит сразу из нескольких диодов или, как их иногда называют, чипов. Кроме этого здесь имеется драйвер, который представляет собой устройство, преобразующее переменный ток с напряжением в 220 Вольт в постоянный ток, необходимый для электропитания диодов. Благодаря такому строению эти источники света создают направленный световой поток, который характеризуется углом направленности для создаваемого свечения.

Что нужно знать

При выборе светодиодных лампочек необходимо знать, что для них есть такой параметр, как рабочая цветовая температура. Он отражает тот уровень, на котором источник света будет давать достаточно свечения. Здесь необходимо помнить, что автомобильные фары или светильники для дома должны обладать разными параметрами температуры свечения. В противном случае они не смогут эффективно освещать пространство вокруг себя.
При нахождении температуры в пределах 5000К, у излучаемого света спектральный состав будет более сбалансирован. Здесь он будет почти идентичным дневному солнечному свету. Индекс цветопередачи при таких параметрах будет равен 100. При этом максимальная цветовая температура редко используется, так как пограничные состояния могут нанести вред глазам.

Цветовая температура

Обратите внимание! При снижении цветовой температуры в свечении станет больше красного цвета и меньше синего. А чем выше показатель, тем в свечении будет больше синего и зеленого цветов. Это отлично видно на примере лампы накаливания, которая создает свечение с красноватым оттенком.

Светодиодные светильники в данном аспекте отличаются следующими положительными моментами:

• корпуса ламп не греются. По факту, нагрев здесь все же происходит, только он практически неощутим. Нагрев при использовании подобного рода светильников заметен только на примере светодиодной ленты. Но и здесь основной нагрев идет только блока питания. Сами корпуса изделий не нагреваются;
• создают качественный белый свет, который максимально подходит для наших глаз, если говорить об искусственном освещении.

Подсветка машин

Такие параметры позволили широко использовать светодиоды для подсветки дома, улиц и авто. На последнем случае стоит остановиться более подробно, так как авто может иметь светодиодный тюнинг как фар, так и всего кузова.
Тем не менее, здесь имеются и свои недостатки. Так, несмотря на то, что такие изделия почти не греются, а их корпуса не деформируются из-за постоянного перегрева, они не всегда эффективно воспроизводят остальные оттенки свечения.

Различие светодиодных ламп

Между собой светодиодная продукция отличается коэффициентом цветовой температуры. На сегодняшний день вся продукция, вне зависимости от предназначения (улица, дом, авто) делится на три основные группы по диапазону свечения:

• диапазон в пределах 2700-3500К. Такие изделия излучает белый теплый свет, который очень похож на свечение ламп накаливания. Используется для жилых помещений;
• диапазон в пределах 3500-5000К. Это так называемый нейтральный диапазон. Свечение здесь называется «нормальный белый». Свет, исходящий от лапочек, работающих в таком диапазоне, напоминает солнечный утренний свет. Подойдет для технических помещений дома (ванная комната, туалет), офисов, помещений учебного назначения;
• диапазон в пределах 5000-7000К. Свечение, излучаемое в этом диапазоне, называется «холодный или дневной белый» свет. Он соответствует яркому дневному свету. Применяется для уличного освещения парков, аллей, парковок, рекламных щитов и т.д.

Разное свечение ламп

При несоответствии цветовой температуры 5000К оттенки, за исключением белого, будут иметь теплые тона (при превышении данного значения) или холодные (при уменьшении этого значения). При этом корпуса источников света не греются, что нисколько не влияет на продолжительность службы этих энергосберегающих лампочек.
Помните, выбирая подобную осветительную продукцию, необходимо обязательно отдавать предпочтение наиболее подходящему показателю индекса цветопередачи.

Заключение

Конечно, искусственному освещению сложно сравниться с естественным светом, но светодиодные лампочки из всего разнообразия моделей максимально близко приблизились к этому. К тому же они почти не нагреваются! Решив использовать для подсветки светодиодные источники света, нужно быть знакомым с таким показателем, как цветовая температура. От этого параметра зависит тот световой поток, который будет оказывать прямое влияние на зрительный анализатор человека. Если же цветовую температуру не брать во внимание, то ваша задумка не подарит желаемого удобства, а принесет только один дискомфорт.

USB лампы как атрибут рабочего стола Выбор светильника с датчиком на батарейках для квартиры, готовые варианты

Цветовая температура - одна из важнейших характеристик осветительной техники, которую следует учитывать не только при оформлении интерьера, но и при подборе ламп для автомобиля. Спектральные свойства, индекс цветопередачи, цвет свечения - это далеко не все свойства источника освещения, за которые отвечает цветовая температура света.

Цветовая температура в физике

В трудах Макса Планка - основоположника квантовой физики - не единожды
описывались законы распределения энергии. Часть исследований лауреата Нобелевской премии касалась изучения абсолютно черных тел, что и позволило выделить такое понятие, как цветовая температура. Единица измерения данной величины - Кельвины, как и в случае абсолютной температуры. Согласно формуле, этот показатель равняется температуре АЧТ, при которой тело выдает излучение в том же цветовом диапазоне, что и измеряемое.

Последовательность наблюдений такова:

1. Освещение выключено, ток подается на клеммы.
2. Сопротивление постепенно понижается.
3. АЧТ начинает едва заметно подсвечиваться красным.

При замере температуры объекта в этот момент, показатель, скорее всего, достигнет отметки в 900 ºС. Принцип сверхпроводимости свидетельствует о том, что при нуле по Кельвину скорость атомов также нулевая, но именно от нее и зависит само излучение. Для удобства лучше отбросить принятую в наших широтах шкалу Цельсия и воспользоваться зарубежной.

Цветовая температура и её оттеночное отображение

Начало видимого спектра излучения АЧТ характеризуется показателем в 1200 К. Именно эта отметка является границей красного оттенка. Если продолжить процесс накаливания спирали, можно заметить существенные изменения цвета. Уже при 2000 К красный сменится ярким оранжевым, который постепенно будет переходить в желтый, и полностью заменится им при достижении 3000 К. Цветовая температура ламп может соответствовать теплой или холодной гамме.

Для вольфрамовых спиралей пиковой является отметка в 3500К, после чего они начинают плавиться, но источники освещения, основанные на другом принципе действия, могут без труда разогреваться дальше.

Цветовая температура светодиодных светильников может спокойно насчитывать 5500 К и более. При таком показателе можно увидеть обычный яркий белый цвет. При последующем нагревании до 6000 К излучение станет несколько голубоватым, все больше углубляясь в этот оттенок, пока при достижении 18000 К не подойдет вплотную к фиолетовой границе спектра.

Цветовая температура и освещение

При составлении системы освещения важно учитывать множество нюансов, но именно цветовая температура отвечает за восприятие оттенков. Холодная и теплая гамма существенно отличаются по своим показателям. Так, температура пламени обычной свечи характеризуется отметкой в 1200 К, а зимнее небо - в 12000 К.

Таблица 1. Цветовая температура и оттенки

Подбор источников освещения должен осуществляться в зависимости от требуемого эффекта. Интенсивность и цветовая температура ламп могут также по-разному восприниматься в зависимости от времени суток.

Освещение на базе светодиодов

Системы освещения все чаще базируются именно на этих элементах. Цветовая температура светодиодов включает 3 главных оттенка:

• Теплый белый (в зарубежных источниках - Warm White (WW)) - до 3300 К.
• Нейтральный, он же естественный белый - Neutral White (NW) - до 5000 К.
• Холодный белый - Cool White (CW) - свыше 5000 К.

Различия между основными градациями белого

При подборе источника освещения очень важно предугадать, как будет восприниматься освещаемый объект. Это актуально не только при подборе ламп для фотосессий, но и при планировании домашнего интерьера или разработке систем уличного освещения.

Цветовая температура светодиодов поможет не только определить контрастность и максимальную дистанцию, но и даст возможность разобраться в том, как будет вести себя светильник при изменении погодных условий.

Источники холодного белого света

Идеальной точностью восприятия может похвастаться только солнце, другим же источникам освещения доступны лишь более скромные показатели. Цветовая температура большинства фабричных светильников на базе светодиодов лежит в диапазоне от 5000 до 7000 К. Средний индекс передачи насчитывает около 65 единиц.

Преимуществами источников холодного белого оттенка является контрастность, которая идеально подходит для освещения темных предметов. Вместе с большой дистанцией освещения цветовая температура светодиодных ламп в холодном диапазоне делает светильники наиболее эффективными для дороги. При этом данный оттенок демонстрирует максимальные искажения цветовосприятия.

Источники нейтрального и теплого света

Производители элементов освещения не ограничиваются лишь холодной гаммой, которая обладает наибольшей резкостью и хуже всего воспринимается человеческим глазом. Цветовая температура светодиодных светильников в 2500-6000 К дает возможность достичь показателя индекса цветопередачи в пределах 75-80 единиц. Такие лампы демонстрируют отменные результаты на сравнительно небольших расстояниях.

Наибольшее преимущество лампы теплого и нейтрального оттенков проявляют при неблагоприятных погодных условиях. Дождь, туман и дым, которые становятся явной преградой для холодных ламп, не так существенны для более теплых фонарей. Дело в том, что подобные источники освещают не столько сам предмет, сколько пространство до него. По этой же причине источник теплого света показывают большую эффективность под водой.

Прочие источники освещения

Цветовая температура энергосберегающих ламп, используемых для домашнего освещения, чаще отвечает именно теплому спектру. Холодные источники являются довольно резкими, к тому же им вряд ли под силу сделать жилье более уютным. В целом же характеристики домашних светильников определяются, скорее, их яркостью и сроком службы. При выборе автомобильного освещения значение имеют другие показатели.

Цветовая температура ксенона

Ксеноновые и биксеноновые лампы отличаются не только по производителю, но и по своим особенностям, во многом зависящим от цветовой температуры.

Свойства ламп:

1. Яркий желтый цвет (3000 К).В основном применяется в противотуманном
   освещении, имеет показатель светового потока около 3300 люмен.
2. Желто-белый (4300 К). Является типичным для заводских ламп противотуманного и головного освещения. Высокая цветоотдача (примерно 3400 люмен) и щадящее влияние на глаза делают их отменным вариантом для автомобиля. Такой ксенон хорошо виден на мокром асфальте, но при этом не сильно бросается в глаза попутчикам.
3. Обычный белый (4500-5000 К). Такая цветовая температура ксенона считается оптимальным вариантом с точки зрения восприятия человеческим глазом. Обладают высокой мощностью цветовой отдачи (порядка 3000 люменов), что значительно расширяет область применения таких ламп.
4. Холодный белый, бело-голубой (от 6000 К). В зависимости от типа оптики (линзованной или рефлекторной) оттенок обладает большей или меньшей степенью голубого. Такие лампы уступают более теплым на мокром асфальте, но на сухой земле или на снегу они дают отличную видимость.
5. Синий, сине-фиолетовый (от 8000 К). Такие источники освещения можно отнести к декоративным. Они не отличаются особой мощностью излучения (до 2200 люмен) и плохо различимы на любых дорожных покрытиях.

Согласно опросам нескольких последних лет, большинство автолюбителей предпочло ксеноновые лампы с цветовой темперотурой в 6000 К. Фонари стоит подбирать, исходя из личного комфорта, нельзя однозначно назвать оптимальную температуру, ведь поездки до офиса и длительные загородные путешествия диктуют совершенно различные требования.

Когда важна цветовая температура

Большинство характеристик источников освещения стоит рассматривать неотрывно друг от друга. Цветовая температура неразрывна с яркостью, ведь только так можно подобрать оптимальный источник освещения для любой ситуации. Отталкиваться стоит и от того, как именно будет восприниматься тот или иной светильник, что одинаково важно для освещения интерьеров и экстерьеров, систем автомобильной, уличной и рекламной подсветки.

Введение………………………………………………………………………… 1. Понятие цветовой температуры…………………………………………….. 1.1. Таблица числовых значений цветовой температуры распространённых источников света……………………………………………………………….. 1.2. Диаграмма цветности XYZ………………………………………………….

1.3.Солнечный свет и Индекс Цветопередачи (CRI - colour rendering index)..

2. Методы измерения цветовой температуры………………………………...... Источники информации………………………………………………………….

Введение.

По нашим психологическим ощущениям цвета бывают тёплыми и горячими, бывают холодными и очень холодными. На самом деле все цвета горячие, очень горячие, ведь у каждого цвета есть своя температура и она очень высокая. Любой предмет в окружающем нас мире имеет температуру, выше абсолютного нуля, а значит, испускает тепловое излучение. Даже лед, у которого отрицательная температура, является источником теплового излучения. В это трудно поверить, но это так. В природе температура -89°С не самая низкая, можно достичь ещё более низких температур, правда, пока что, в лабораторных условиях. Самая низкая температура, которая на данный момент теоретически возможна в пределах нашей вселенной – это температура абсолютного нуля и она равна -273,15°С. При такой температуре прекращается движение молекул вещества и тела полностью перестают испускать любое излучение (тепловое, ультрафиолетовое, а уж тем более видимое). Полная тьма, нет ни жизни, ни тепла. Возможно, кто-нибудь из вас знает, что цветовая температура измеряется в Кельвинах. Кто покупал себе домой энергосберегающие лампочки, тот видел надпись на упаковке: 2700К или 3500К или 4500К. Это как раз и есть цветовая температура светового излучения лампочки. Но почему измеряется в Кельвинах, и что означает Кельвин? Эта единица измерения была предложена в 1848г. Ульямом Томсоном (он же лорд Кельвин) и официально утверждена в Международной Системе единиц. В физике и науках, имеющих непосредственное отношение к физике, термодинамическую температуру измеряют как раз Кельвинах. Начало отчета температурной шкалы начинается с точки 0Кельвин, что означат - 273,15 градуса Цельсия. То есть 0К – это и есть абсолютный нуль температуры. Можно легко перевести температуру из Цельсия в Кельвин. Для этого нужно просто прибавить число 273. Например, 0°С это 273К, тогда 1°С это 274К, по аналогии, температура тела человека 36,6°С это 36,6 + 273,15 = 309,75К. Вот так всё просто получается.

Глава 1. Понятие цветовой температуры.

Давайте попробуем разобраться, что такое цветовая температура.

Источниками света являются раскаленные до высоких температур тела, тепловые колебания атомов которых и вызывают излучение в виде электромагнитных волн различной длины. Излучение, в зависимости от длины волны, имеет свою цветность. При невысоких температурах и соответственно при более длинных волнах преобладает излучение с теплой, красноватой цветностью светового потока, а при более высоких, с уменьшением длины волны, с холодной, сине-голубой цветностью. Единицей длины волны является нанометр (нм), 1нм=1/1 000 000мм. Еще в 17 веке Исаак Ньютон при помощи призмы разложил так называемый белый дневной свет и получил спектр, состоящий из семи цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего, фиолетового, а в результате различных опытов доказал, что любой спектральный цвет можно получить смешением световых потоков, состоящих из различных соотношений трех цветов - красного, зеленого и синего, которые и были названы основными. Так появилась теория трехкомпонентности.

Человеческий глаз воспринимает цветность света благодаря рецепторам, так называемым колбочкам, которые имеют три разновидности, каждая из которых воспринимает один из трех основных цветов - красный, зеленый или синий и имеет к каждому из них свою чувствительность. Человеческий глаз воспринимает электромагнитные волны в диапазоне от 780 до 380 нанометров. Это видимая часть спектра. Следовательно, и светоприемники носителей информации - кино и фотопленка или матрица камеры должны иметь идентичную глазу чувствительность к цвету. Сенсибилизированные пленки и матрицы видеокамер воспринимают электромагнитные волны в чуть более широком диапазоне, захватывая близлежащее к красной зоне инфракрасное излучение (ИК) в диапазоне 780-900 нм и близлежащее к фиолетовой - ультрафиолетовое (УФ) излучение в диапазоне 380-300 нанометров. Эта область спектра, в которой действует геометрическая оптика и светочувствительные материалы, называется оптическим диапазоном.

Человеческий глаз кроме световой и темновой адаптации обладает так называемой цветовой адаптацией, благодаря которой при различных источниках, с различными соотношениями длин волн основных цветов, правильно воспринимает цвета. Пленка же и матрица такими свойствами не обладают, они сбалансированы под определенную цветовую температуру.

Нагреваемое тело в зависимости от температуры нагрева в своем излучении имеет различное соотношение различных длин волн и соответственно различную цветность светового потока. Эталон, по которому определяется цветность излучения, есть абсолютно черное тело (АЧТ), т.н. излучатель Планка. Абсолютно черное тело - виртуальное тело, поглощающее 100% падающего на него светового излучения, описывается законами теплового излучения. А цветовая температура - это температура АЧТ в градусах Кельвина, при которой цветность его излучения совпадает с цветностью данного источника излучения. Разница между шкалой температуры в градусах Цельсия, где за ноль принята температура замерзания воды, и шкалой в градусах Кельвина составляет -273, 16, потому что точкой отсчета в шкале Кельвина взята температура, при которой в теле прекращается любое движение атомов и соответственно прекращается любое излучение, так называемый абсолютный ноль, соответствующий температуре по Цельсию -273,16 град. То есть 0 градусов по Кельвину соответствует температура -273,16 град. по Цельсию.

Основным естественным источником света для нас является Солнце и различные источники света - огонь в виде костра, спички, факела и осветительные приборы, начиная от бытовых приборов, приборов технического назначения и заканчивая профессиональными осветительными приборами, созданными специально для кинематографа и телевидения. И в бытовых приборах, и в профессиональных, используются различные лампы (не будем касаться их принципа действия и конструктивных различий) с различными энергетическими соотношениями в их спектрах излучения основных цветов, которые можно выразить величиной цветовой температуры. Все источники света разделены на две основные группы. Первые, с цветовой температурой (Тцв.)5600 0К, белого дневного света (ДС), в излучении которых преобладает коротковолновая, холодная часть оптического спектра, вторые - лампы накаливания (ЛН) с Тцв.- 32000К и преобладанием в излучении длинноволновой, теплой части оптического спектра.

С чего всё начинается? Всё начинается с нуля, в том числе и световое излучение. Черный цвет – это отсутствие света вовсе. С точки зрения цвета, черный – это 0 интенсивности излучения, 0 насыщенности, 0 цветового тона (его просто нет), это полное отсутствие всех цветов вообще. Почему мы видим предмет черным, а потому, что он почти полностью поглощает весь падающий на него свет. Существует такое понятие как абсолютно черное тело. Абсолютно черным телом называют идеализированный объект, который поглощает всё падающее на него излучение и ничего не отражающее. Конечно же, в реальности это недостижимо и абсолютно черных тел в природе не существует. Даже те предметы, которые кажутся нам черными, на самом деле не абсолютно черные. Но можно изготовить модель почти что абсолютно черного тела. Модель представляет собой куб с полой структурой внутри, в кубе проделано небольшое отверстие, через которое внутрь куба проникают световые лучи. Конструкция чем-то похожа на скворечник. Посмотрите на рисунок (1).

Рисунок (1). – Модель абсолютно черного тела.

Свет, попадающий внутрь сквозь отверстие, после многократных отражений будет полностью поглощён, и отверстие снаружи будет выглядеть совершенно чёрным. Даже если мы покрасим куб в черный цвет, отверстие будет чернее черного куба. Это отверстие и будет являться абсолютно черным телом. В прямом смысле слова, отверстие не является телом, а только лишь наглядно демонстрирует нам абсолютно черное тело.

Все объекты обладают тепловым излучением (пока их температура выше абсолютного нуля, то есть -273,15 градусов по Цельсию), но ни один объект не является идеальным тепловым излучателем. Одни объекты излучают тепло лучше, другие хуже, и всё это в зависимости от различных условий среды. Поэтому, применяют модель абсолютно черного тела. Абсолютно черное тело является идеальным тепловым излучателем. Мы можем даже увидеть цвет абсолютно черного тела, если его нагреть, и цвет, который мы увидим, будет зависеть от того, до какой температуры мы нагреем абсолютно черное тело. Мы вплотную подошли к такому понятию как цветовая температура.

Посмотрите на рисунок (2).

Рисунок (2). – Цвет абсолютно черного тела в зависимости от температуры нагревания.

а) Есть абсолютно черное тело, мы его не видим вообще. Температура 0 Кельвин (-273,15 градуса Цельсия) – абсолютный нуль, полное отсутствие любого излучения.

б) Включаем «сверхмощное пламя» и начинаем нагревать наше абсолютно черное тело. Температура тела, посредством нагревания, повысилась до 273К.

в) Прошло ещё немного времени и мы уже видим слабое красное свечение абсолютно черного тела. Температура увеличилась до 800К (527°С).

г) Температура поднялась до 1300К (1027°С), тело приобрело ярко-красный цвет. Такой же цвет свечения вы можете увидеть при нагревании некоторых металлов.

д) Тело нагрелось до 2000К (1727°С), что соответствует оранжевому цвету свечения. Такой же цвет имеют раскаленные угли в костре, некоторые металлы при нагревании, пламя свечи.

е) Температура уже 2500К (2227°С). Свечение такой температуры приобретает желтый цвет. Трогать руками такое тело крайне опасно!

ж) Белый цвет – 5500К (5227°С), такой же цвет свечения у Солнца в полдень.

з) Голубой цвет свечения – 9000К (8727°С). Такую температуру путем нагреванием пламенем получить в реальности будет невозможно. Но такой порог температуры вполне достижим в термоядерных реакторах, атомных взрывах, а температура звезд во вселенной может достигать десятки и сотни тысяч Кельвин. Мы можем лишь увидеть такой же голубой оттенок света, например, у светодиодных фонарей, небесных светил или других источников света. Цвет неба в ясную погоду примерно такого же цвета. Подводя итог ко всему вышесказанному, можно дать четкое определение цветовой температуры. Цветовая температура – это температура абсолютно черного тела, при которой оно испускает излучение того же цветового тона, что и рассматриваемое излучение. Проще говоря, температура 5000К – это цвет, который приобретает абсолютно черное тело при нагревании его до 5000К. Цветовая температура оранжевого цвета – 2000К, это означает, что абсолютно черное тело необходимо нагреть до температуры 2000К, чтобы оно приобрело оранжевый цвет свечения.

Но цвет свечения раскаленного тела не всегда соответствует его температуре. Если пламя газовой плиты на кухне сине-голубого цвета, это не значит, что температура пламени свыше 9000К (8727°С). Расплавленное железо в жидком состоянии имеет оранжево-желтый оттенок цвета, что в действительности соответствует его температуре, а это примерно 2000К (1727°С).

Цветовая температура по формуле немецкого физика Планка, это температура абсолютно чёрного тела, при которой данное тело выдаёт излучение такого же точно тона (цветового), как и измеряемое излучение. Цветовая температура измеряется в Кельвинах.

Цветовая температура источника света определяется путем сравнения с так называемым «черным телом» и отображается «линией черного тела». Если температура «черного тела» повышается, то синяя составляющая в спектре возрастает, а красная составляющая убывает. Лампа накаливания с тепло-белым светом имеет, например, цветовую температуру 2700 К, а люминесцентная лампа с цветностью дневного света - 6000 К

Понятие коррелированной цветовой температуры

Говоря техническим языком, слово «температура» в понятии коррелированной цветовой температуры характеризует излучение абсолютно черного тела – твердого тела, обладающего определенными свойствами и находящегося в раскаленном состоянии. Она измеряется в градусах Кельвина (К), в которых обычно измеряется абсолютная температура. При повышении температуры черного тела цвет испускаемого им светового излучения изменяется следующим образом: красный – оранжевый – желтый – белый – голубой. Это напоминает кусок железа, который нагревается в кузнечном горне. Последовательность изменения цвета соответствует кривой в цветовом пространстве.
Лампа накаливания излучает свет с цветовой температурой приблизительно 2700 K, которая находится в теплой или красноватой области цветового пространства. Так как в лампе накаливания используется нить, которая накаляется при излучении света, температура нити является также цветовой температурой светового излучения.

Спектральный анализ видимого света позволяет определить цветовую температуру источников света, отличных от ламп накаливания, таких как люминесцентные лампы и светодиоды. Фактическая температура светодиода, излучающего свет с цветовой температурой 2700 K, обычно равна приблизительно 80ｰС, хотя светодиод излучает свет того же цвета, что и нить, нагретая до температуры 2700 K.

Цветность света

Разные люди воспринимают один и тот же цвет по-разному. Образно говоря, понятие того или иного цвета - это всего лишь результат неписанного соглашения между людьми называть определённое ощущение зрительного нерва конкретным цветом, к примеру, «красным». Также известно, что с возрастом хрусталик желтеет, что приводит к нарушениям в идентификации цветов. То есть можно сказать, что адекватное цветовое восприятие - это результат скорее психологического процесса, чем физического.

Если цвет поверхности не нагретого неизлучающего предмета, то есть одну из его отражательных (а значит и фильтрующих) характеристик, можно описать длиной волны или обратной ей величиной - частотой, то с нагретыми и излучающими телами мы поступим по-другому. Представим себе абсолютно чёрное тело, то есть тело, которое не отражает никакие световые лучи. Для примитивного эксперимента пусть это будет спираль из вольфрама в электрической лампочке. Соединим эту несчастную лампочку с электрической цепью через реостат (изменяемое сопротивление), выгоним всех из ванной комнаты, выключим освещение, подадим ток и будем наблюдать за цветом спирали, постепенно понижая сопротивление реостата. В один прекрасный момент наше абсолютно чёрное тело начнёт светиться еле заметным красным цветом. Если замерить в этот момент его температуру, то окажется, что она будет примерно равна 900 градусам по Цельсию. Поскольку все излучения происходят от скорости движения атомов, которая равна нулю при нуле градусов Кельвина (-273 °С) (на чём и основан принцип сверхпроводимости), то в дальнейшем забудем про шкалу Цельсия, и будем пользоваться шкалой Кельвина.

Таким образом, начало видимого излучения абсолютно чёрного тела наблюдается уже при 1200К, и соответствует красной границе спектра. То есть, попросту говоря, красному цвету соответствует цветовая температура 1200К. Продолжая нагревать нашу спираль, замеряя при этом температуру, мы увидим, что при 2000К её цвет станет оранжевым, а затем, при 3000К - жёлтым. При 3500К наша спираль перегорит, так как будет достигнута температура плавления вольфрама. Однако если бы этого не произошло, то мы увидели бы, что при достижении температуры 5500К цвет излучения был бы белым, становясь при 6000К голубоватым, и при дальнейшем нагревании вплоть до 18000К всё более голубым, что соответствует фиолетовой границе спектра.

Эти цифры и назвали «цветовой температурой» излучения. Каждому цвету соответствует его цветовая температура. Психологически трудно привыкнуть к тому, что цветовая температура пламени свечи (1200К) в десять раз ниже (холоднее) цветовой температуры морозного зимнего неба (12000К). Тем не менее, это так, цветовая температура отличается от обычной температуры.

Существуют следующие три главные цветности света:
теплый белый свет < 3300 К
нейтральный (естественный) белый свет 3300 - 5000 К
холодный белый свет > 5000 К.

Лампы с одинаковой цветностью света могут иметь весьма различные характеристики цветопередачи, что объясняется спектральным составом излучаемого ими света.

Цветность белого света некоторых источников

Особенности БЕЛОГО света фонарей.

В связи с распространением светодиодных фонарей и интенсивным развитием рынка профессиональных осветительных диодов, всё чаще возникает путаница в таких ВАЖНЫХ понятиях как: ТЕМПЕРАТУРА СВЕТА (или цветовая температура).

Свет настоящих светодиодных фонарей имеет несколько градаций белого:
ХОЛОДНЫЙ белый: Fenix E35, LD12 G2, LD22 G2 , PD12, PD22 G2, PD32 G2, PD35, TK22 L2, TK35 L2, TK75 L2, TK76, HP25, HP30
НЕЙТРАЛЬНЫЙ белый Fenix PD32 UE, TK22 MG, TK35 V2.0, BT10 NW, BT20 NW, HL20 NW, HL30 NW
ТЁПЛЫЙ белый Fenix LD10, HL21

В спецификациях к фонарям соответственно указывается как:

Cool White (CW)
Neutral White (NW)
Warm White (WW)

Все три оттенка (или бина) являются вариантами белого цвета.

В чем различие между тремя этими типами БЕЛОГО?

Все дело в том, что цветовая температура (или оттенок) напрямую влияет не только на контраст и восприятие цветов освещаемых предметов, но и на дальность освещаемой дистанции, а так же, на то, как ведёт себя фонарь в разных погодных условиях

Передача цветов

Наши глаза различают (в это трудно поверить) около 10 000 000 оттенков различных цветов включая более 500 оттенков (или градаций) серого (ахроматического) цвета. Мы редко задумываемся над тем, насколько точно мы воспринимаем цвета, потому, что большую часть из них мы видим при СОЛНЕЧНОМ СВЕТЕ.

Солнечный свет и Индекс Цветопередачи (CRI - colour rendering index)

В большинстве случаев по умолчанию производители устанавливают в светодиодных фонарях диоды ХОЛОДНОГО БЕЛОГО цвета (cool white) с цветовой температурой 5000-7000K. Индекс цветопередачи в таких светодиодах около 65 единиц (сравните с CRI солнечного света). Холодный Белый свет (CW) имеет лучшую из всех контрастность, что предпочтительней при освещении предметов, темных цветов (таких как грязь, мокрый асфальт) и также намного эффективней на дальних дистанциях (свыше 200 метров) но при этом Холодный Белый свет имеет наибольшие искажения в цветовосприятии.

Некоторые из производителей идут дальше, и наравне с холодным белым, производят фонари с нейтральными и даже теплыми бинами (оттенками) светодиодов. Индекс CRI в них выше (то есть восприятие цветов заметно выше), и как следствие на ближних дистанциях (в отличие от дальнобойных фонарей, где холодный белый свет предпочтительней) нейтральные и теплые бины – комфортней для зрения. НЕЙТРАЛЬНЫЙ Светодиод (Neutral White) имеет цветовую температуру от 3700 до 5000K и CRI= около 75. ТЕПЛЫЙ Светодиод (Warm White) температура от 2600 до 3700K и индекс CRI = около 80 и выше. Нейтральный и тем более тёплый белый свет имеют серьёзное преимущество при освещении предметов в условиях дождя и тумана, а так же в условиях высокой задымлённости, где холодный белый свет не так эффективен, и больше освещают пространство до предмета (трубой света), чем сам предмет. В освещении под водой, подобная зависимость сохраняется и тёплый свет намного эффективней в недостаточно прозрачной воде.

LED повсеместно приходят на смену лампочкам накаливания, потому что они энергоэффективней и долговечней. Но нередко покупатели при выборе светильников обходят эти “светодиоды” стороной, так как не могут разобраться в их маркировке.

Технические характеристики светодиодных ламп более разнообразны: раньше достаточно было выбрать мощность в Ваттах, с новыми источниками искусственного света все несколько сложнее.

Чтобы правильно подобрать светодиодную лампочку, необходимо изучить все ее параметры. Излучаемый ею свет отличается от более привычного излучения ламп накаливания. Причем этот световой поток далеко не так однообразен, как раньше.

Светодиоды между собой сильно различаются по оттенку цветопередачи (цветовой температуре), углу рассеивания и иным параметрам излучаемого свечения.

При покупке LED-лампы главное внимание надо обращать не на крупные рекламные цифры, а на описание параметров мелким шрифтом – там все самое интересное. Подробное их изучение позволит избежать многих ошибок

Под аббревиатурой «LED» подразумевается сокращение от Light-Emitting Diode. Это и есть светодиодные лампы искусственного освещения, которые продаются в магазинах светотехники. Они используются в осветительных приборах, устанавливаемых как на улице, так и в различных по предназначению помещениях.

Единой обязательной маркировки для всех светодиодных ламп не предусмотрено. Каждый производитель формирует свой артикул. Основные технические характеристики изделия в нем, конечно, содержатся. Однако часто это делается в виде сокращений, разобраться в которых не так и легко. При этом ряд параметров указывается только на коробке из-под лампочки.

Все это обязательно надо учитывать при выборе LED. Лампы-светодиоды для каждого помещения и зоны освещения рекомендуется подбирать индивидуально. В этом вопросе важна не только цветовая температура, но и другие характеристики светодиодной лампы, а параметров этих у нее немало.

Цветность света/цветовая температура

На упаковке каждой LED-лампы показатель цветовой температуры всегда на самом видном месте. Это основная характеристика данного осветительного прибора. Если у обычных лампочек с нитью накаливания из вольфрама цветность света находится в узком интервале 2200–2800 К, то у светодиодных она колеблется в гораздо большем диапазоне.

Нередко «цветовую температуру» лампы на светодиодах ошибочно приравнивают к излучаемому ею «теплу», однако LED в отличие от “лампочки Ильича” тепловой энергии при свечении практически не выделяет

Данный показатель никак не соотносится с температурой нагрева поверхности светодиодной лампочки и излучаемым ее теплом. На максимуме LED может нагреться до 60–65 0 С. Для сравнения – аналог с нитью накаливания на 100 Вт раскаляется до 250–265 0 С.

Практически вся электроэнергия в светодиоде преобразуется в свет. И неважно, к какому цветовому спектру он относится, температура поверхностного нагрева всегда будет приблизительно одинаковой.

Все светодиодные лампы по цветовой температуре (цветности света) принято разделять на три группы:

1. WW (Warm White) – «теплый белый» с спектром излучением в 2700–3300 К.
2. NW (Neutral White) – «естественный белый» с диапазоном 3300–5000 К.
3. CW (Cool White) – «холодный белый» со световым излучением >5000 К.

По восприятию человеком первый вариант приблизительно соответствует освещенности на улице от солнца у горизонта. Второй – это солнечный свет в обеденное время при ясной погоде. Третий в начале диапазона совпадает с сиянием солнца в зените, а при уходе к 6500–7500 К приравнивается к естественному освещению днем при облачности.

Цветовая температура светодиода указывает на оттенок излучаемого лампой в осветительном приборе света – теплые тона «WW» успокаивают, а холодные «CW», наоборот, бодрят и настраивают на работу

Выбирая цветность света, необходимо ориентироваться на то, где впоследствии будут применяться лампы. Для спален больше подойдут теплые желтые оттенки, а для коридора или кухни – белые естественного либо холодного спектра. Грамотный выбор LED – целая наука. И главное здесь, это отталкиваться от самого освещаемого помещения. Неправильно подобранная лампочка на светодиодах может сильно навредить зрению человека.

Дизайнерам-осветителям приходится учитывать не только цвет LED, но и яркость с цветопередачей источника света. При этом немаловажную роль играет и влияние создаваемого освещения на восприятие людей. Глазу человека при его входе в помещение с улицы приходится быстро адаптироваться к изменившейся освещенности. Нередко цвета объектов в первые минуты даже кажутся искаженными и неверными.

Степень цветопередачи LED-ламп

Второй по важности показатель света светодиодной лампы – это индекс цветопередачи, обозначаемый в маркировке CRI или Ra. Данный показатель отвечает за естественность передачи всех оттенков цвета от предмета, который попадает в луч осветительного прибора.

Максимальный Ra равен 100 (это эталонный солнечный свет, с которым человек сталкивается в полдень в ясную погоду) – обычно данный параметр у светодиодных ламп колеблется в пределах 80–90

Если Ra<80, то предметы в освещенной LED комнате визуально будут казаться тусклыми. При этом надо понимать, что восприятие цветов индивидуально у каждого человека. Плюс с возрастом еще и происходит его искажение. За эталон Ra=100 принято принимать неискаженную цветопередачу, которая формируется при освещении объекта лучами солнца. То есть так мы его обычно видим на улице при ярком естественном, а не искусственном внутрикомнатном освещении.

Индекс цветопередачи у ламп-светодиодов условно можно разбить на четыре класса:

1. 100 – максимум, который равносилен восприятию цвета при естественном свете.
2. От 100 до 90 – такие лампочки предназначены для мест, где требуется максимально точная передача цветов (лаборатории, рабочие столы и зоны).
3. От 90 до 80 – варианты для обычных жилых комнат и общего освещения.
4. Ниже 80 – лампы в светильники для коридоров, туалетов и подсобок, где высокое качество передачи оттенков не так важно.

Прямой связи между цветопередачей и цветовой температурой нет. Это независимые друг от друга характеристики светодиодной лампы.

Угол рассеивания и интенсивность свечения

Одним из преимуществ светодиодных ламп перед обычными является узкая направленность потока освещения. Сам по себе один светодиод формирует световой луч только прямо в направлении от своего корпуса. В LED-лампочке их обычно вставлено несколько штук или целый массив, чтобы создавать определенный конус света. Та же электролампа накаливания, наоборот, светит сразу во все стороны вкруговую.

Лампы с узким углом рассеивания широко применяются при зонировании комнат и в светильниках-ночниках, с их помощью дизайнер расставляют световые акценты и выделяют отдельное пространство в интерьере

Световой поток у светодиодных лампочек может рассеваться под углом от 60 до 340 градусов. Узконаправленные варианты используются для организации ориентированной точечной подсветки и для освещения конкретных зон в интерьере. Лампы с широким углом предназначены для общего потолочного освещения.

Интенсивность свечения (светоотдача) отражает эффективность излучения LED-лампы. Данная характеристика измеряется в лм/Вт. Величина в люменах (лм) это значение светового потока, а Ватты это мощность лампочки. В маркировке они указываются вместе единой цифрой в лм/Вт либо по раздельности.

Чем выше этот показатель, тем энергоэффективней и экономичней светодиодная лампа. С другой стороны, чем больше значение светового потока у конкретной лампочки, тем меньше таких изделий потребуется для освещения помещения.

Конструктивное исполнение: цоколь и колба

Конструктивно светодиодная лампа состоит из:

• печатной платы с драйвером преобразования переменного электротока в постоянный;
• источника светового потока (одного или нескольких светодиодов);
• колбы рассеивателя, предназначенного для равномерного светорассеивания;
• цоколя и корпуса.

Плюс к этому внутри имеется небольшой радиатор, который рассеивает образующуюся при свечении светодиодного кристалла тепловую энергию. Ее хоть и образуется немного, но она все же есть.

Из всех этих элементов интерес у покупателя LED-лампы может вызвать разве что форма колбы и цоколь. Остальные детали даже не описываются в маркировке и техпаспорте подобных лампочек.

Светодиодные лампы сейчас выпускаются со всеми типами цоколей (резьбовыми, штырьковыми, софитными и т.д.) – это специально сделано для более широкого их распространения и легкой замены старых аналогов

Чаще всего в домашних условиях LED-лампы применяются со стандартными резьбовыми цоколями. У них в обозначении стоит буква «Е» и цифра, указывающая на размер диаметра. Е27 – типовой вариант, аналогичный обычной бытовой лампе с нитью накала на 60, 80 или 100 Вт. В домах также можно встретить лампочки с цоколем-миньоном Е14 («свечки» для бра).

Колба по форме у светодиодной лампы может быть любой от классической грушевидной до витой и трубчатой – для каждого проекта освещения найдется свой наиболее подходящий вариант

Модели со штырьковым цоколем G или GU предназначены для замены галогенных аналогов. А GX – это небольшие плоские лампы для встраиваемой подсветки. Их монтируют в стенки мебели и потолки.

Исполнения корпуса также различается по степени защиты IP. В сухих комнатах без особой пыли (например, коридорах и спальнях квартир) вполне хватит IP20 либо IP21. Для установки на кухнях, в санузлах или гаражах лампу стоит подбирать с IP56 и выше. А для улицы подойдут только модели минимум с IP65.

Мощность и параметры питания

Электропитание светодиода осуществляется постоянным напряжением в 12–24 Вольт. Чтобы лампочку LED можно было вкрутить в светильник на 220 В, в ее корпусе имеется нужный трансформатор. У светодиодных лент данный преобразователь является внешним прибором. У ламп он изначально уже встроен в цоколь.

При перепадах напряжения в сети качественная LED-лампа не сгорит и продолжит светить, у нее есть встроенная защита. Однако светоотдача при сниженном вольтаже будет более низкой, нежели при должном питании

У ламп накаливания яркость свечения и потребляемая мощность связаны напрямую. Чем выше первый показатель, тем выше и второй. С аналогами на LED ситуация несколько иная. Здесь яркость определятся характеристиками установленных внутри светодиодов и их числом. При одной мощности разные светодиодные лампы могут сильно различаться по светимости и цветовой температуре.

Выбор LED для разных помещений

Меньше всего утомляют зрение лампы с естественным белым светом. Однако для жилых помещений все же рекомендуется подбирать LED с мягким желтым оттенком свечения. Искусственный свет от них более комфортен при длительном воздействии на глаза. Яркие комнатные светильники рано или поздно начнут раздражать.

Самый оптимальный вариант светодиодного освещения для дома – это «теплый желтый» рассеянный свет с потолка и точечные подсветки с нейтральным белым спектром по зонам

Лампы с синими холодными оттенками больше предназначены для офисов. Там “генерируемая” ими бодрость и сосредоточенность будут как нельзя кстати. А вот в спальне и детской такие варианты устанавливать точно не стоит.

Еще один момент – пульсация светодиодных лампочек. Если плата с трансформатором для LED спроектирована непрофессионально, то лампа будет пульсировать. Это результат ее питания от переменного тока.

В подавляющем большинстве случаев для невооруженного глаза это даже незаметно. Однако свое негативное воздействие на зрение и мозг это постоянное пульсирование оказывает. Не стоит при покупке ламп на светодиодах гоняться за излишней дешевизной. Именно в этом моменте многие нерадивые производители и экономят, создавая потом проблемы потребителям с самочувствием.

Выводы и полезное видео по теме

Чтобы вам проще было понять, как следует выбирать LED-лампу, мы сделали видеоподборку с обзорами от разных производителей и подробным описанием их работы.

Сравнение различных моделей светодиодных ламп:

Описание характеристик LED во всех подробностях:

Как устроены предназначенные для бытового освещения лампочки на светодиодах:

При выборе для бытового осветительного прибора светодиодной лампы необходимо учитывать все без исключения ее параметры и технические характеристики. Их достаточно много, однако потраченное на изучение время потом обязательно окупится. Причем не столько деньгами, сколько хорошим самочувствием и здоровьем домочадцев.