Колірна температура ламп. Колірна температура світлодіодних ламп

Колірна температура - одна з найважливіших характеристик освітлювальної техніки, яку слід враховувати не тільки при оформленні інтер 'єру, але і при підборі ламп для автомобіля. Спектральні властивості, індекс кольору, колір світіння - це далеко не всі властивості джерела освітлення, за які відповідає колірна температура світла.

Температура кольору у фізиці

У працях Макса Планка - основоположника квантової фізики - не раз
описувалися закони розподілу енергії. Частина досліджень лауреата Нобелівської премії стосувалася вивчення абсолютно чорних тіл, що і дозволило виділити таке поняття, як колірна температура. Одиниця вимірювання цієї величини - Кельвіни, як і в разі абсолютної температури. Згідно з формулою, цей показник дорівнює температурі АЧТ, при якій тіло видає випромінювання в тому ж колірному діапазоні, що і вимірюване.

Колірна температура люмінесцентних ламп визначається шляхом їх порівняння з АЧТ і отримує відображення у вигляді лінії чорного тіла. За АЧТ можна прийняти будь-який твердий об 'єкт з певним набором властивостей, який знаходиться в розпеченому стані. При зміні показників змінюються і характеристики складових спектра. Так, при перетині певної позначки за шкалою Кельвіна можна спостерігати підвищення синьої складової і спад червоної, при зниженні температури відбуваються протилежні зміни.

Корельована температура кольору

При підвищенні температури АЧТ відбувається процес розжарювання, який можна утровано порівняти з розігрівом металу. При цьому кольори змінюють один одного в наступній послідовності: червоний, за ним помаранчевий, жовтий, білий, а в кінці - блакитний. Цей процес знаходить відображення на відповідній кривій у колірному просторі.

Колірна температура світильників на базі ламп розжарювання приблизно дорівнює 2700 К. Випромінювання лежить в теплій або червоній відтінковій області. Температура основного елемента лампи розжарювання - нитки - при нагріванні повністю відповідає позначці в 2700 К.

Застосування спектрального аналізу видимої частини світлового спектра дає можливість встановити характеристики інших джерел кольору, що працюють за іншим принципом. Колірна температура світлодіодних ламп не відображає ступеня їх нагрівання. При випромінюванні в 2700 К сам світлодіод ледь досягає позначки в 80ºС.

Особливості кольору

Сприйняття кольорів суворо індивідуальне. Визначення кожного з них є результатом такого компромісу, за яким люди дають загальну назву відчуттям, отриманим зоровими нервами. Червоний, зелений, синій - всього лише назви, хоча для кожного окремого індивідуума відтінки можуть істотно відрізнятися.

Варто також враховувати вікові зміни, які впливають на ідентифікацію того чи іншого кольору. Згодом кришталику властиво дещо жовтіти, але це не єдиний процес, який може спотворити інформацію, отримувану з імпульсами від зорових нервів. Фахівці сходяться на думці, що квіткосприйняття має, швидше, психологічне, ніж фізіологічне підґрунтя.

Вважається, що в нормальному стані людське око здатне розрізняти більше 10 млн. відтінків. При цьому понад 400 з них є градаціями ахроматичного сірого кольору. Навряд чи варто замислюватися про точність кольору, адже сонячне світло в тій чи іншій мірі спотворює всі видимі відтінки.

Поняття про світло

Опис ненагрітих невипадкових об 'єктів не викликає ніяких труднощів. В якості однієї з його відображальних/фільтруючих характеристик можна взяти довжину хвилі або зворотну їй - частоту. У випадку з нагрітими і випромінюючими тілами справа йде дещо інакше.

Слід уявити собі АЧТ - тіло, яке не відображає світлові промені. Достовірним прикладом може послужити вольфрамова спіраль у звичайній електричній лампочці. Далі потрібно представити з 'єднання цієї лампи через реостат (контрольований опір) з електричним ланцюгом.

Послідовність спостережень така:

1. Освітлення вимкнено, струм подається на клеми.
2. Опір поступово знижується.
3. АЧТ починає ледь помітно підсвічуватися червоним.

При замірі температури об 'єкта в цей момент, показник, швидше за все, досягне позначки в 900 ºС. Принцип надпровідності свідчить про те, що при нулі по Кельвіну швидкість атомів також нульова, але саме від неї і залежить саме випромінювання. Для зручності краще відкинути прийняту в наших широтах шкалу Цельсія і скористатися зарубіжною.

Колірна температура і її відтіночне відображення

Початок видимого спектра випромінювання АЧТ характеризується показником в 1200 К. Саме ця позначка є межею червоного відтінку. Якщо продовжити процес розжарювання спіралі, можна помітити суттєві зміни кольору. Вже при 2000 К червоний зміниться яскравим помаранчевим, який поступово буде переходити в жовтий, і повністю заміниться ним при досягненні 3000 К. Колірна температура ламп може відповідати теплій або холодній гамі.

Для вольфрамових спіралів піковою є позначка в 3500К, після чого вони починають плавитися, але джерела освітлення, засновані на іншому принципі дії, можуть без зусиль розігріватися далі.

Колірна температура світлодіодних світильників може спокійно налічувати 5500 К і більше. При такому показнику можна побачити звичайний яскравий білий колір. При подальшому нагріванні до 6000 К випромінювання стане дещо блакитним, все більше заглиблюючись в цей відтінок, поки при досягненні 18000 К не підійде впритул до фіолетової межі спектру.

Колірна температура та освітлення

При складанні системи освітлення важливо враховувати безліч нюансів, але саме колірна температура відповідає за сприйняття відтінків. Холодна і тепла гама суттєво відрізняються за своїми показниками. Так, температура полум 'я звичайної свічки характеризується позначкою в 1200 К, а зимове небо - в 12000 К.

Таблиця 1. Колірна температура і відтінки

Підбір джерел освітлення повинен здійснюватися залежно від необхідного ефекту. Інтенсивність і колірна температура ламп можуть також по-різному сприйматися залежно від часу доби.

Освітлення на базі світлодіодів

Системи освітлення все частіше базуються саме на цих елементах. Колірна температура світлодіодів включає 3 головних відтінки:

• Теплий білий (у зарубіжних джерелах - Warm White (WW)) - до 3300 К.
• Нейтральний, він же природний білий - Neutral White (NW) - до 5000 К.
• Холодний білий - Cool White (CW) - понад 5000 К.

Колірна температура світлодіодних ламп багато в чому визначає область їх використання. Вуличне освітлення, рекламні та автомобільні лампи мають різні показники дальності і яскравості.

Відмінності між основними градаціями білого

При підборі джерела освітлення дуже важливо передбачити, як буде сприйматися освітлюваний об 'єкт. Це актуально не тільки при підборі ламп для фотосесій, а й при плануванні домашнього інтер 'єру або розробці систем вуличного освітлення.

Колірна температура світлодіодів допоможе не тільки визначити контрастність і максимальну дистанцію, але і дасть можливість розібратися в тому, як буде вести себе світильник при зміні погодних умов.

Джерела холодного білого світла

Ідеальною точністю сприйняття може похвалитися тільки сонце, іншим же джерелам освітлення доступні лише більш скромні показники. Колірна температура більшості фабричних світильників на базі світлодіодів лежить в діапазоні від 5000 до 7000 К. Середній індекс передачі налічує близько 65 одиниць.

Перевагами джерел холодного білого відтінку є контрастність, яка ідеально підходить для освітлення темних предметів. Разом з великою дистанцією освітлення колірна температура світлодіодних ламп у холодному діапазоні робить світильники найбільш ефективними для дороги. При цьому цей відтінок демонструє максимальні спотворення кольору.

Джерела нейтрального і теплого світла

Виробники елементів освітлення не обмежуються лише холодною гамою, яка володіє найбільшою різкістю і найгірше сприймається людським оком. Колірна температура світлодіодних світильників в 2500-6000 К дає можливість досягти показника індексу кольоропередачі в межах 75-80 одиниць. Такі лампи демонструють відмінні результати на порівняно невеликих відстанях.

Найбільшу перевагу лампи теплого і нейтрального відтінків проявляють за несприятливих погодних умов. Дощ, туман і дим, які стають явною перешкодою для холодних ламп, не такі суттєві для більш теплих ліхтарів. Справа в тому, що подібні джерела висвітлюють не стільки сам предмет, скільки простір до нього. З цієї ж причини джерело теплого світла показують велику ефективність під водою.

Інші джерела освітлення

Колірна температура енергозберігаючих ламп, що використовуються для домашнього освітлення, частіше відповідає саме теплому спектру. Холодні джерела є досить різкими, до того ж їм навряд чи під силу зробити житло більш затишним. В цілому ж характеристики домашніх світильників визначаються, швидше, їх яскравістю і терміном служби. При виборі автомобільного освітлення значення мають інші показники.

Температура кольору ксенона

Ксенонові та біксенонові лампи відрізняються не тільки за виробником, але і за своїми особливостями, багато в чому залежними від колірної температури.

Властивості ламп:

1. Яскравий жовтий колір (3000 К). В основному застосовується в протитуманному
   освітленні, має показник світлового потоку близько 3300 люмен.
2. Жовто-білий (4300 К). Є типовим для заводських ламп протитуманного і головного освітлення. Висока кольоровіддача (приблизно 3400 люмен) і щадний вплив на очі роблять їх відмінним варіантом для автомобіля. Такий ксенон добре видно на мокрому асфальті, але при цьому не сильно впадає в очі попутникам.
3. Звичайний білий (4500-5000 К). Така колірна температура ксенона вважається оптимальним варіантом з точки зору сприйняття людським оком. Володіють високою потужністю колірної віддачі (близько 3000 люменів), що значно розширює область застосування таких ламп.
4. Холодний білий, біло-блакитний (від 6000 К). Залежно від типу оптики (лінзованої або рефлекторної) відтінок має більший або менший ступінь блакитного. Такі лампи поступаються більш теплим на мокрому асфальті, але на сухій землі або на снігу вони дають відмінну видимість.
5. Синій, синьо-фіолетовий (від 8000 К). Такі джерела освітлення можна віднести до декоративних. Вони не відрізняються особливою потужністю випромінювання (до 2200 люмен) і погано розрізняються на будь-яких дорожніх покриттях.

Згідно з опитуваннями декількох останніх років, більшість автолюбителів віддала перевагу ксеноновим лампам з колірною темперотурою в 6000 К. Ліхтарі варто підбирати, виходячи з особистого комфорту, не можна однозначно назвати оптимальну температуру, адже поїздки до офісу і тривалі заміські подорожі диктують абсолютно різні вимоги.

Коли важлива температура кольору

Більшість характеристик джерел освітлення варто розглядати невідривно один від одного. Колірна температура нерозривна з яскравістю, адже тільки так можна підібрати оптимальне джерело освітлення для будь-якої ситуації. Відштовхуватися варто і від того, як саме буде сприйматися той чи інший світильник, що однаково важливо для освітлення інтер 'єрів та екстер' єрів, систем автомобільного, вуличного та рекламного підсвічування.