Индекс цветопередачи cri

Индекс цветопередачи

Термин Colour Rendering Index (CRI) или индекс цветопередачи появился сравнительно не давно – в 60-70х годах XX века. Необходимость введения данной характеристики была обусловлена развитием светотехники и появлением разнообразных источников освещения. Два различных типа ламп могут иметь одинаковую цветовую температуру, и, при этом, передавать цвета по-разному. Это связано с неравномерностью спектра освещения различных источников и энергии ламп в разных участках спектра.

Таким образом, индекс цветопередачи – это параметр, характеризующий соответствие естественного цвета предмета видимому оттенку, который он получает в результате его освещения тем или иным источником. Во время измерения индекса цветопередачи определяется мера степени отклонения цвета освещенного предмета, от его цвета при освещении эталонным источником освещения, имеющим ту же цветовую температуру.

Измерение индекса цветопередачи тесно связано с определением области использования тех или иных источников освещения. Для человеческого глаза наиболее оптимально значение индекса цветопередачи в диапазоне от 80 до 100 R_a.Именно такие параметры гарантируют комфортное восприятие окружающих предметов и наиболее естественную передачу цветов освещаемых объектов.

Такая характеристика, как индекс цветопередачи, широко используется во всех отраслях светотехники. Для оценки цветопередачи сейчас используется метод контрольных цветов, который соответствует Публикации МКО 1974 года. Оценка цветопередачи ведется на основе данных относительного распределения спектральной плотности энергетической освещенности лампы, метод измерения которого изложен в ГОСТ 23198-94 «Лампы электрические. Методы измерения спектральных и цветовых характеристик». Общий индекс цветопередачи R_a дает усредненную характеристику для 8 образцов средней насыщенности. Необходимо отметить, что этот параметр является чисто расчетным и не является физической величиной. Все более расширяющийся парк источников света со сложным спектральным распределением светового потока приводит к тому, что освещенность, равнозначно воспринимаемая глазным аппаратом, будет в количественной мере различна, даже при сопоставимых значения R_a и координат цветности. На основе результатов исследований (см. МКО 177-2007 «Индекс цветопередачи белых светодиодов») можно сделать вывод, что метод определения R_a плохо описывает зрительное восприятие цвета. В качестве временного решения предлагается применение модели CIECAM02 или основанного на CIECAM02 уравнения для расчёта цветового различия.

Контроль данного параметра осуществляется на этапе изготовления светодиодных светильников и во время их эксплуатации. Наиболее оптимальный измерительный прибор – Спектроколориметр «ТКА-ВД», позволят не только произвести расчет цветового различия, но и измеряет координаты цветности и цветовую температуру любых источников освещения.

Метод контрольных цветов для оценки цветопередачи. Метод соответствует Публикации МКО 1974 г. и ГОСТ 23198-94. Измерение индекса цветопередачи осуществляется на основе данных относительного распределения спектральной плотности энергетической освещенности. Индексы цветопередачи определяются на основе величин цветовых различий, получаемых на стандартных цветных отражающих образцах при переходе от излучения эталонного источника света после испытуемого образца к излучению эталонного источника.

Взаимосвязь люменов и ватт

Потребители во всем мире за десятилетия доминирования ламп накаливания привыкли соотносить яркость освещения с потребляемой электрической мощностью. Для этих устаревших приборов это было резонно – развитие технологий в этом направлении давно зашло в тупик. Соотношение мощности и интенсивности освещения устоялось и вошло в привычку.

Для светодиодного освещения прямой взаимосвязи потребляемой мощности в ваттах и создаваемого светового потока в люменах не существует. Точнее, она есть, но только на текущий момент. Технологии не стоят на месте, совершенствуется производство кристаллов, разрабатываются новые люминофоры с повышенной светоотдачей. Соотношения настоящего времени завтра окажутся безнадежно устаревшими.

Чтобы понять Индекс цветопередачи CRI и люмены, посмотрите на спектр.

Как и во многих других областях науки о цвете, нам нужно вернуться к спектральному распределению мощности источника света. Индекс цветопередачи CRI рассчитывается глядя на спектр источника света, а затем моделируя и сравнивая спектр, который будет отражаться от набора тестовых образцов цвета. В своих расчетах CRI использует SPD дневного света или черного тела , поэтому более высокий CRI также указывает на то, что спектр света аналогичен естественному дневному свету (более высокие значения CCT) или галогенам / лампам накаливания (более низкие значения CCT).

Выходная мощность, измеренная в люменах, описывает яркость источника света. Яркость , однако, является чисто человеческой конструкцией! Это определяется тем, к каким длинам волн наши глаза наиболее чувствительны и сколько энергии света присутствует на этих длинах волн. Мы называем ультрафиолет и инфракрасное излучение «невидимыми» (то есть без яркости), потому что наши глаза просто не «воспринимают» эти длины волн как воспринимаемую яркость, независимо от того, сколько энергии присутствует на этих длинах волн.Чтобы лучше понять, как работает феномен яркости, ученые в начале 20-го века разработали модели систем человеческого зрения, и фундаментальным принципом, лежащим в основе этого, является функция яркости, которая описывает взаимосвязь между длиной волны и восприятием яркости.

Желтая кривая показывает стандартную фотопическую функцию (см. Выше)

Кривая яркости достигает пика между 545-555 нм, диапазоном длин волн светло-зеленого цвета, и довольно быстро спадает при увеличении и уменьшении длины волны

Очень важно, что значения яркости очень низкие — 650 нм, которые представляют собой длины волн красного цвета. Это говорит нам о том, что длины волн красного цвета, а также длины волн темно-синего и фиолетового цветов очень неэффективны при ярком освещении

Или, наоборот, зеленые и желтые волны наиболее эффективны для яркого освещения

Интуитивно понятно, что это может объяснить, почему защитные жилеты и подсвечники высокого обзора чаще всего используют желтый / зеленый цвета для достижения их относительной яркости

Или, наоборот, зеленые и желтые волны наиболее эффективны для яркого освещения. Интуитивно понятно, что это может объяснить, почему защитные жилеты и подсвечники высокого обзора чаще всего используют желтый / зеленый цвета для достижения их относительной яркости.

Наконец, когда мы сравним функцию яркости со спектром для естественного дневного света, должно стать ясно, почему высокий CRI, и особенно R9 для красных , расходится с яркостью. Для достижения высокого коэффициента цветопередачи почти всегда полезен более полный и широкий спектр, но для достижения более высокой светоотдачи наиболее эффективным будет более узкий спектр, сфокусированный в зелено-желтом диапазоне длин волн.

Именно по этой причине в стремлении к повышению энергоэффективности качество цвета и CRI почти всегда отводятся в приоритет. Справедливости ради следует отметить, что в некоторых приложениях, таких как наружное освещение, может быть более высокая потребность в эффективности, чем в цвете. Тем не менее, понимание и оценка задействованной физики могут быть очень полезны при принятии обоснованного решения в осветительных установках.

Значение индекса цветопередачи

По DIN 5035 индексы цветопередачи делятся на 6 уровней.Требования к лампочкам, используемым в помещениях с различным назначением, определены в DIN EN 12464-1.

При выборе источников света сориентироваться поможет таблица:

Уровень	Значение коэффициента (Ra)	Характеристика передачи цвета	Рекомендации по использованию
1А	От 90	Очень хорошая	Музеи, мастерские художников, полиграфия, мастерские автопокраски, магазины одежды
1В	80-90	Очень хорошая	Спортивные объекты, офисы, больницы, школы, административные здания
2А	70-80	Хорошая	Прихожая, коридор, санузел, кладовка
2В	60-70	Хорошая	Склады, базы
3	40-60	Достаточная	Тяжелая промышленность
4	Менее 40	Плохая	Вне помещений (кроме натриевых лампочек высокого давления)

Коэффициент 90-100 можно определить как безупречный, лампочки с таким показателем используются в сферах, требующих точной передачи оттенков.

Разница в коэффициентах источников света в 5 единиц практически не заметна.

Где нужно учитывать индекс цветопередачи?

При выборе светильников для освещения различных объектов, необходимо руководствоваться Строительными Нормами и Правилами (СНиП), которые содержат рекомендации по освещению типовых помещений:

величина CRI более 90 должна быть в осветительных системах музеев, полиграфических предприятиях, магазинах по продаже одежды и тканей;
индекс от 85 до 90 необходим в кабинетах рисования, выставочных залах, залах заседаний федерального значения, химических лабораториях и т.п.;
CRI не менее 80-85 должны иметь самые распространенные общественные помещения — торговые залы магазинов и универсамов, конструкторские бюро, читальные залы, концертные и зрительные залы театров и клубов, крытые бассейны;
к зрительным залам кинотеатров, помещениям лифтов, коридорам и переходам предъявляется требование по коэффициенту в диапазоне от 50 до 60.

Также требования к освещению различных помещений нормируются европейским стандартом EN DIN 12464.

Заключение

При выборе моделей светодиодных светильников для освещения конкретных помещений не следует забывать о том, что индекс цветопередачи у разных светильников может быть разный, а выбор в пользу дешевых моделей может создать неприемлемые условия для сотрудников или посетителей этого помещения.

Особенности красного цвета

Полная проверка происходит в отдельных случаях, однако при этом, очень часто в измерения добавляют шаблон №9 — насыщенный красный.

Для чего это делается? Сравнение с ним отвечает за естественность передачи оттенка кожи человека.

Наши глаза очень чутко реагируют на не естественное изменение именно этого оттенка. При некачественном освещении, мы моментально замечаем бледность кожи и все ее дефекты (прыщи, воспаления и т.п.).

Есть теория, что это было заложено в нас изначально с первобытных времен. Когда мать могла по незначительному изменению цвета кожи, моментально определить, болен ее ребенок или нет. Других то способов не существовало.

При этом по цвету лица, легко читались эмоции сородичей.

Хорошими значениями считаются коэффициенты цветопередачи от 90% и выше. При таком свете, глаза не будут напрягаться и уставать, даже если вы делаете какую-то сложную и мелкую работу.

Если у лампочки низкая цветопередача (менее 80Ra), то все предметы выглядят тускло. В результате теряется контрастность.

Отсутствие контрастности воспринимается нашим мозгом как потеря резкости. Он рефлекторно начинает напрягать мышцы глаз, чтобы вернуть резкость в норму.

Отсюда появляется напряжение, быстрая утомляемость и даже головокружение.

Шкала цветовой температуры

Сегодняшний отечественный рынок предлагает огромный ассортимент источников света на светодиодных кристаллах. Все они работают в различных температурных диапазонах.

Обычно их выбирают в зависимости от места предполагаемой установки, ведь каждая такая лампа создает свой, индивидуальный облик. Одно и то же помещение можно существенно преобразить, изменив в нем лишь цвет освещения.

Для оптимального применения каждого светодиодного источника света следует заранее определиться, какой цвет вам наиболее удобен. Понятие цветовой температуры не связано конкретно со светодиодными лампами, его нельзя привязать и к определенному источнику, оно зависит лишь от спектрального состава выбранного излучения.

Цветовая температура всегда была у каждого светового прибора, просто при выпуске стандартных ламп накаливания их свечение было только «теплым» желтым (спектр излучения был стандартным).

С появлением люминесцентных и галогеновых источников освещения вошел в обиход белый «холодный» свет. Светодиодные лампы характеризуются еще более широкой цветовой гаммой, за счет чего самостоятельный выбор оптимального освещения усложнился, а все его оттенки стали обуславливаться материалом, из которого выполнялся полупроводник.

Индекс цветопередачи светодиодных ламп

Индекс цветопередачи характеризует возможность воспринимать градации цвета. Когда температура света светодиодных ламп ниже 3200 К 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.

Свет может изменять яркость и насыщенность цветов в помещении. Такое явление называют метамеризмом.

Каждая лампа обладает определенной цветопередачей, которая на упаковке обозначается индексом Ra (или CRl). Данный параметр источника определяется его способностью максимально точно передавать цвета освещаемого объекта.

Лучшего результата вы добьетесь, используя лампы с индексом цветопередачи от 80 Ra и выше. Это позволит всем цветам интерьера выглядеть наиболее естественно.

Характеристика	Коэффициент	Примеры ламп
Эталон	99–100	Лампы накаливания, галогенные лампы
Очень хорошая	Более 90	Люминесцентные лампы с пятикомпонентным люминофором, Лампы МГЛ (металогалогенные), современные светодиодные лампы
Очень хорошая	80–89	Люминесцентные лампы с трехкомпонентным люминофором, светодиодные лампы
Хорошая	70–79	Люминесцентные лампы ЛБЦ, ЛДЦ, светодиодные лампы
Хорошая	60–69	Люминесцентные лампы ЛД, ЛБ, светодиодные лампы
Посредственная	40–59	Лампы ДРЛ (ртутные), НЛВД с улучшенной цветопередачей
Плохая	Менее 39	Лампы ДНат (натриевые)

Различные типы ламп, обладая одинаковой цветовой температурой, могут передавать цвета по-разному. Индекс цветопередачи определяет степень отклонения цвета предметов интерьера от его настоящего при освещении той или иной лампой.

Цветовая температура

Светом назыается электромагнитное излучение с длиной волны от 440 до 700 нм.

Только в этом диапазоне глаз может воспринимать электромагнитные волны. Меньшие значения соответствуют синей части спектра, а большие значения красной части спектра. Волны за пределами этого диапазона называются инфракрасными (ИК) и ультрафиолетовыми (УФ).

Белым светом человек считает суммарную составляющую всех волн видимого спектра. Так например в цветных телевизорах белый свет образуется смешением трех лучей имеющих разный цвет, и наоборот радуга в небе является разложением белого света на составляющие.

Качественное состояние света принято называть цветовой температурой.

Цветовая температура — это эффективная величина, равная температуре абсолютно черного тела, при которой отношение энергетических яркостей для двух длин волн его спектра равно отношению этих же величин для спектра исследуемого источника света. Цветовая температура (CCT — Correlated Colour Temperature) измеряется в Кельвинах (K). Чем выше значение K, тем холоднее свет.

Очень тёплый свет: 2500-2800 K
Тёплый свет: 2800-3500 K
Нейтральный свет: 3500-5000 K
Дневной свет: 6000 К
Холодный свет: 5000 K и выше

Изменения цветовой температуры являются результатом изменения в относительных количествах излучений в сине-фиолетовой или оранжево-красной областях спектра.

Человеческий глаз имеет особенность приспосабливаться к изменению цветовой температуры в диапазоне 3000 К — 10000 К.

Шкала цветовых температур распространённых источников света:

800 К	начало видимого темно-красного свечения раскалённых тел;
1500—2000 К	свет пламени свечи;
2000 К	натриевая лампа высокого давления;
2200 К	лампа накаливания 40 Вт;
2680 К	лампа накаливания 60 Вт;
2800 К	лампа накаливания 100 Вт (вакуумная лампа);
2800—2854 К	газонаполненные лампы накаливания с вольфрамовой спиралью;
3000 К	лампа накаливания 200 Вт, галогенная лампа;
3200—3250 К	типичные киносъёмочные лампы;
3400 К	Солнце у горизонта;
3800 К	лампы, использующиеся для подсветки мясных продуктов в магазине (имеют повышенное содержание красного цвета в спектре);
4200 К	лампа дневного света (тёплый белый свет);
4500—5000 К	ксеноновая дуговая лампа, электрическая дуга;
5000 К	утреннее Солнце;
5500 К	прямой солнечный дневной свет в полдень, облака;
5500—5600 К	фотовспышка;
5600—7000 К	лампа дневного света;
6200 К	близкий к дневному свет;
6500 К	стандартный источник дневного белого света, близкий к полуденному солнечному свету;
6500—7500 К	облачность;
7500 К	дневной свет, с большой долей рассеянного от чистого голубого неба;
7500—8500 К	туман;
9000—12000 К	синее безоблачное небо на северной стороне перед восходом Солнца;
10000 К	источник света с «бесконечной температурой», используемый в риф-аквариумах (актиниевый оттенок голубого цвета);
15000—27000 К	ясное голубое небо на северной стороне света;

Люминесцентные лампы. Типовые диапазоны цветовой температуры при максимальной светоотдаче современных люминесцентных ламп с многослойным люминофором:

Практические примеры применения:

В салонах мебели лучше всего использовать тёплый свет. Для сохранения спокойной и приятной атмосферы прекрасно подходят лампы с цветовой температурой равной 2500 — 3500 K с индексом цветопередачи Ra равным 85.

Краски, шторы, ткани и обои требуют чёткой видимости. Здесь следует остановить выбор на источнике света с индексом цветопередачи Ra 90-100 и температурой цвета от 5000 K и выше.

Комната с жёлтыми стенами, освещённая жёлтым светом (2500-2800 K) создаёт тяжёлое безжизненное впечатление. Гораздо лучше здесь подойдёт нейтральный белый свет (3500 — 5000 K).

Деревянная мебель + тёплый свет = прекрасная сочетаемость. Наилучший выбор источника света: индекс цветопередачи равен Ra 80-85, цветовая температура равна 2500-3500 K.

Мебель из металла, наоборот, требует холодного освещения (5000 K).

Для освещения изделий из кожи (кресел, стульев, обуви и т.д.) лучше подходит тёплый свет с хорошей цветопередачей (Ra 80-90 и 2500-3500 K)

Летом освещение витрин магазинов требует яркости и прохлады (5000-6000K).

Зимой освещение витрин нуждается в приглушённости и тепле. Зимой цветовой температуры в 2500-3500 K будет более чем достаточно.

Световая эффективность излучения (LER)

До сих пор в этой статье мы несколько свободно поменяли термины эффективность и действенность. Хотя они оба влияют на конечное количество люменов, испускаемых на ватт электрической энергии, технически эти термины означают разные вещи.

В строго научном смысле эффективность описывает общую потребляемую электрическую энергию (вход) по сравнению с полной энергией, излучаемой в виде света. Поскольку это соотношение, вход и выход описываются в ваттах, а выходная мощность обычно описывается как «радиометрические ватты». Короче говоря, радиометрической выходной энергией является энергия в форме электромагнитного излучения, независимо от ее влияния на воспринимаемую яркость. Эффективный светодиод на 50% преобразует 100 Вт электрической энергии в 50 Вт электромагнитного излучения и 50 Вт тепловой энергии.

Теперь, когда мы переходим к эффективности. Мы привносим функцию светимости в нашу дискуссию. Световая эффективность описывает, насколько эффективен конкретный световой поток при создании восприятия яркости. Свет с низким CRI с большим количеством зеленой и желтой энергии длины волны благодаря функции светимости будет иметь более высокую световую эффективность, в то время как свет с высоким CRI, спектр света которого является более полным и равномерно распределенным, будет иметь более низкую световую эффективность, потому что длины волн менее эффективны при создании воспринимаемой яркости.

Глубоко в научно-исследовательских лабораториях разработки светодиодов инженеры постоянно оценивают этот компромисс между качеством цвета и эффективностью. Удобная мера, называемая световой эффективностью излучения, или сокращенно LER, помогает количественно оценить это.

По сути, LER исключает из уравнения аспект электрической эффективности светодиодов и фокусируется на радиометрическом выходе и его эффективности при создании воспринимаемой яркости.

LER может варьироваться в диапазоне от 0,0 до 1,0 в зависимости от спектрального распределения мощности и может использоваться для оценки фактической световой эффективности в люменах на ватт с использованием следующего уравнения:

LPW = Fe x LER x 683

LPW: световая эффективность, в люменах на ватт

Fe: радиометрическая эффективность (обычно 30-50% для светодиодов)

LER: световая эффективность излучения (обычно 0,2 – 0,5 для светодиодов)

683: коэффициент для преобразования LER в LPW

Так, например, если у нас есть светодиод с радиометрической эффективностью 40% и LER 0,40, мы можем оценить, что он будет давать значение светоотдачи примерно 110 люмен на ватт.

В качестве примечания можно также сделать вывод, что максимальная световая отдача 683 лм / Вт может достигать 100% электрически эффективного светодиода со 100% LER (который излучает только при 555 нм).

Еда на вынос? Можно не только увеличить световую эффективность, увеличив электрическую эффективность, присущую светодиоду и его системе, но также взглянуть на LER, который может быть получен непосредственно из спектра света.

Нижняя линия

Итак, у вас есть это – всесторонний взгляд на то, почему более высокий CRI и, следовательно, более широкий спектр, почти неизбежно приведут к более низкой световой эффективности. Это фундаментальная физическая проблема, и для ее решения необходимо определенное время, чтобы определить, когда и где следует идти на компромисс между эффективностью и эффективностью в сравнении с качеством цвета.

Спектр света и его влияние

Максимальное значение CRI=100. Именно такой коэффициент у солнечного света. У искусственных светильников чем он выше, тем лучше.

Конечно здорово иметь светодиодную экономную лампочку на 100% имитирующую солнце. Но во-первых, это технически трудно реализуемо, во-вторых неоправданно дорого.

При этом не стоит путать такие понятия, как «цветовая температура» и «индекс цветопередачи». Это разные вещи.

Например два светильника могут одновременно иметь одну и ту же температуру, но передавать цвета при этом будут совершенно по-разному.

Перед тем, как непосредственно перейти к индексу и его методам расчета, стоит напомнить что такое спектральный состав излучения. Ведь это как раз таки напрямую влияет на CRI.

Так вот, любой свет имеет в своем составе сразу несколько цветов. А все что нас окружает, поглощает или отражает эти цвета.

При этом предметы или растения которые кажутся зелеными, потому и обладают данной расцветкой, так как именно зеленый они и отражают. Все остальные цвета на их поверхности в этом случае поглощаются.

Хотя по большей части, цвет формируется именно в нашей голове. Это некое ощущение. Каждый кто «получал в глаз», это может подтвердить

Предметы имеющие черный цвет, поглощают практически все падающее на них излучение. Вот и получается, что если в источнике света или лампочке изначально не будет какого-то цвета, то соответственно и отражаться будет нечему.

Поэтому ярко-красное платье при солнечном излучении, в котором вы были неотразимы, под искусственным светом софитов в клубе или ресторане, таковым может уже и не являться.

Принцип работы и устройство световых диодов

Диод, излучающий свет, состоит из подложки и кристалла. Подложка может быть любой формы, самая распространенная квадратная. На корпус накладывается рефлектор и линза. Кристалл укладывается на рефлектор. Свет излучается во время прохождения электротока через p-n-переход кристалла.

Для присоединения к сети имеются два (или больше) выводов (анодов и катодов), некоторые из них соединены с кристаллом. Линза чаще всего изготовлена из прозрачного полимера, основное предназначение – определить направленность луча и угол рассеивания.

Причина свечения кристалла – рекомбинация электронов и дырок на p-n-переходе, образованном двумя полупроводниками с различной проводимостью. Перемещение частиц обеспечивают примеси (доноры и акцепторы)

Важно, чтобы у кристалла не было дефектов, препятствующих излучению видимого светового луча. Для обеспечения таких хаpaктеристик на пpaктике кристалл производится многослойным. Чтобы получить свечение белого цвета, необходимо:

Чтобы получить свечение белого цвета, необходимо:

смешать цвета по технологии RGB;
нанести на кристалл, излучающий ультрафиолет, люминофор, создающий красный, зеленый и гoлyбой цвет;
нанести на гoлyбой диод зеленый и красный люминофор.

Каждый из этих методов обладает плюсами и минусами. RGB позволяет получать различные температуры цвета и менять ток, проходящий по диодам, для изменения оттенка. Наличие в корпусе нескольких кристаллов дает возможность увеличить силу и поток света. Недостаток – не одинаковый оттенок цвета по краям и в середине, что приводит к перегреву и неравномерности старения.

Использование люминофора позволяет снизить стоимость светодиодов, не теряя качества белого цвета. Но светоотдача ниже, сложно люминофор нанести равномерно, поэтому температура света определяется не точно. Основной недостаток заключается в том, что люминофор стареет быстрее, чем кристалл.

По конструкции светодиоды делятся на:

DIP;
SMD;
мощные;
филаментные;
COB;
OLED;
волоконные.

DIP-светодиоды нужны для изготовления световых индикаторов. Диаметр корпуса 3 или 5 мм, в корпус установлен кристалл и провод, соединяющий его с анодом, и рассеиватель. Для присоединения к сети на корпусе 2 вывода – катод и анод.

Мощные диоды создают интенсивный световой поток при токе до 1,4 А. Кристалл выделяет много тепла, поэтому устанавливается на радиатор из алюминия, одновременно выполняющий функции отражателя. Для обеспечения требуемого уровня электротока в схему включается специальный ограничивающий драйвер, одновременно стабилизирующий напряжение.

Светодиодные лампы filament пользуются популярностью у дизайнеров благодаря внешнему сходству с лампами накаливания. Корпус из обычного или сапфирового стекла толщиной до 1,5 мм, покрытого люминофором, 28 полупроводников соединены последовательно и установлены на подложку. Основное преимущество – угол рассеивания света до 360 градусов.

COB-светодиод (или Chip-On-Board) относится к группе самых современных. На подложку из алюминия (или стекла) размещается большое количество кристаллов и покрывается люминофором. COB светит равномерно по всей площади линзы. Эти светящиеся диоды используются при производстве планшетов, ноутбуков и телевизоров. Работают они так же, как DIP.

Светодиоды OLED, применяемые при производстве миниатюрных смартфонов, планшетов, телевизоров, состоят из:

подложки (пластик, стекло, фольга);
прослойки из полимера;
органического вещества, проводящего ток;
анода из олова и оксида индия;
катода из алюминия.

Принцип действия аналогичен SMD, но поток света и угол свечения больше, органика служит дольше, чем обычный полупроводник. К достоинствам можно отнести так же низкую себестоимость, угол свечения до 270 градусов, минимальные размеры.

Волоконные диоды производятся из нитей терефталата полиэтилена, обработанных специальным раствором и полимером, покрытых тонким слоем суспензии литий-алюминиевого фторида. Для бытового применения производятся кабели в трубках ПВД как для подсветки, так для освещения.

Перспективы развития белых светодиодов

Ученые разработали новую шкалу — CQS. В этой шкале 8 цветовых образцов меняется на 15, учитываются предпочтения наблюдателя, его цветоощущение.

По какому пути пойдут производители, чтобы усовершенствовать современные LED-технологии и улучшить качество освещения? Не вызывает сомнений, что это будет поиск новых составов люминофоров. Известно, что дешевый широкополосный люминофор (галофосфат кальция и магния) дает свет с параметром CRI не выше 70 Ra. Применение же светодиодов с дорогим трех – и пятиполосным люминофором сразу увеличивает его до 85…95 Ra. Главный недостаток люминофорных светодиодов — низкая, по сравнению с RGB, светоотдача.

Нанотехнологии тоже внесли свою лепту в создание высокоэффективных белых светодиодов. Использование квантовых коллоидных точек в качестве люминофорного покрытия позволило увеличить CRI до 90 Ra.

Все исследования в этой области направлены на то, чтобы одновременно с увеличением светоотдачи и качества света, снизить стоимость светодиодного светильника. Только их относительно высокая цена мешает полностью занять рынок, ведь преимущества люминесцентных ламп с каждым годом становятся все сомнительней.

Индекс цветопередачи (CRI) – это характеристика уровня соответствия источника света и истинного цвета предмета при естественном освещении. Этот параметр позволяет пользователям ориентироваться при определении качества и характеристик точной передачи оттенков и цветов предметов при использовании искусственного источника.

Одной из особенностей человеческого глаза является изменение оттенков и цветовой картинки при изменении тона светового излучения, направленного на предмет. При одном оттенке освещения предмет выглядит естественно, в то время как световой поток другого оттенка придаёт предмету некорректные цвета и неестественный вид. Цветовая температура – один из основных факторов, влияющих на распространение тех или иных источников светового излучения.

Критерии качества изделий

На упаковке каждой диммированной лампочки указано много информации. Чтобы выбрать функциональный продукт, необходимо знать, что это все значит.

Форма лампы и ее влияние на освещение

Диммируемые лампы бывают самых разнообразных форм, от которых зависит степень освещения

Правильно подобрав светодиодное устройство определенного внешнего вида, удастся добиться оптимальной интенсивности освещения. На рынке встречаются следующие формы ламп:

Грушевидные. Колба имеет такой же диаметр, что и корпус. Такие светодиоды светят только вперед. Их не рекомендуется устанавливать в люстры, плафоны которых направлены вниз. Грушевидные светодиоды не смогут эффективно осветить потолок и на нем появятся тени.
Напоминающие обычные лампочки накаливания. Применяются для реализации традиционного освещения. Угол распространения световых потоков – 240°.
В виде свечи или шара. Такая форма создана преимущественно с декоративной целью. Угол освещения достигает значения 240-360°. Лампы удачно сочетаются с открытыми люстрами, торшерами, бра.
Рефлекторного типа. Преимущественно используются в магазинах, салонах красоты. Особенность изделий – создание целенаправленного светового пучка, который освещает конкретную область.
Точечные. Подобные изделия устанавливаются в натяжные или подвесные потолки, корпусную мебель для создания дополнительного или основного освещения. Они создают довольно большой угол распространения света – до 100°.

Грушевидная Напоминающая лампу накаливания

В виде свечи

Рефлекторного типа

Лампа точечного света

Мерцание света и методы его выявления

Проверка мерцания лампы с помощью карандаша

Такой негативный эффект характерен для светодиодных и люминесцентных осветителей. Мерцание света негативно сказывается на самочувствии человека – глаза быстрее устают, возможны головные боли. При наличии данного дефекта светодиод запрещено использовать для жилых помещений.Выявить мерцание можно по следующим признакам:

Если быстро отвести взгляд от одного предмета на другой, перед глазами двоится. Такой эффект называют стробоскопическим.
Необходимо взять карандаш за один конец и перемещать его как маятник. Если не видно четких контуров изделия, мерцание лампы находится в пределах нормы. Когда кажется, что карандашей несколько, пульсация света очень высокая.
Для определения мерцания можно использовать смартфон. Включив обычную камеру и направив ее на источник света, удастся увидеть полосы. Чем они ярче, тем сильнее пульсация.

Полностью устранить эффект мерцания невозможно.

Пределы уровня диммирования

Большинство моделей способны снизить интенсивность освещения до 10%. Некоторые производители выпускают светодиоды, где данный показатель колеблется в пределах 5-25%. Совмещая лампы с разными диммерами, удается добиться необходимого уровня освещения, что зависит от совместимости устройств.

Мощность и рабочее напряжение

Мощность не является характеристикой яркости света — для этого существует такой показатель, как люмен. Он указывается на упаковке каждого изделия

Светодиодные изделия выпускаются с мощностью от 1 до 25 Вт. Для оценки эффективности устройств их световой поток сравнивают с тем, что формируется у ламп накаливания. Их мощности соотносятся как 1 к 8-10.

При выборе лампы в зависимости от рабочего напряжения лучше выбирать модели, где данный показатель составляет 170-250 В. Это обезопасит прибор от перегорания, что может случиться при скачке тока в сети.

Световой поток и эффективность

Особенностью ЛЕД-ламп называют то, что их мощность не всегда эффективно отображает яркость. Поэтому на упаковке изделий указывается световой поток. Он колеблется в пределах 200-2500 лм.

Цветовая температура

Шкала цветовой температуры источника света

Данный показатель характеризует источник цвета в плане спектрального состава. Цветовая температура измеряется в Кельвинах. Для освещения рабочего места оптимальным считается значение 4000-4500 К. Для дома рекомендуется взять лампу с теплым цветом 2700-3500 К.