Свет 4200 к. Цветовая температура свечения светодиодных ламп

Экология потребления. Дом: Выбирая светодиодную лампу, стоит определиться с цветом свечения так как, несомненно, именно свет излучаемый Лед лампой будет создавать комфорт, дополнять ваш интерьер тем или иным настроением.

Цветовая температура не является характеристикой исключительно светодиодных ламп. Эта характеристика не привязана к конкретному типу источников света, а описывает спектральный состав излучаемого света. Любой свет имеет цветовую (спектрофотометрическую, колориметрическую) температуру, которая является характеристикой спектрального состава излучаемого света и… Не будем перегружать статью физикой. Помимо физического, цветовая температура имеет и психофизическое значение, отражая объективную причину различного восприятия света, прежде всего отраженного света. В лучах света разной цветовой температуры предметы отображаются и воспринимаются по-разному.

Проще всего проиллюстрировать цветовую температуру на уровне чувственного восприятия света человеком. Иногда свет кажется «теплым», иногда «холодным». В ходу даже термин «мертвенно-бледный». В цветовом разрезе желтые, оранжевые и красные оттенки белого воспринимаются, как «теплый» свет, синие, голубые и фиолетовые – как «холодный» свет. На границе располагается нейтральный белый свет.

Цветовая температура – понятие не абстрактное, а самое, что ни на есть, измеримое. Существует специальная шкала Кельвина, имеющая для белого света три температурные градации:

· тепло-белый свет, warm white (2700 – 3500K);

· естественно(нейтрально)-белый свет, natural white (3500 – 5000K);

· холодно-белый свет, cool white (5000 – 7000K).

Разные источники света имеют разную цветовую температуру или даже температурные диапазоны. Наиболее «горячим» эталоном света является темно-красное свечение раскаляемого железа либо затухающих углей. Это – видимая граница различаемого человеком светового спектра и, понятное дело, лампы с такой цветовой температурой не производятся и не востребованы. Достаточно привычен человеческому глазу свет ламп накаливания малой и средней мощности (40, 60, 100 Вт): от 2200 до 2800 К. Это «теплый» свет, кстати, далекий от естественного солнечного света. Эталоном естественного солнечного освещения считается источник света 6500 К. Люминесцентные лампы дневного цвета имеют диапазон 5600-7000 К. Верхняя граница диапазона уже воспринимается как очень «холодный» свет и в природе характерна для отраженного света от чистого голубого неба. Поскольку люди предпочитают все же более теплые либо нейтральные цвета, большинство типов ламп расположены правее на колориметрической шкале. Натриевые лампы высокого давления – самые теплые, излучают свет температурой 2000 К. Нужно сказать, такой свет воспринимается как «желтый» и не всегда приемлем. Газонаполненные лампы, мощные лампы накаливания (200 Вт), галогенные и люминесцентные лампы теплого света имеют температуру в диапазоне 2800-3000 К. Люминесцентные лампы белого света излучают 3500 К. Ксеноновые лампы, широко применяемые в автомобильных фарах и прожекторах имеют свет 4500 – 5000 К. Кстати, Вы заметили, что люминесцентные лампы покрывают достаточно широкий спектр шкалы Кельвина? Это естественно – цветовую температуру таких ламп определяет не газовый разряд в лампе, излучающий, вообще-то, в ультрафиолете, а люминофор, который под действием УФ-излучения производит свечение выбранного спектра.

Аналогично и светодиодные лампы. В светодиоде полупроводниковый кристалл покрывается слоем люминофора, который и определяет цветовую температуру светодиодного светильника. А посему диапазон у светодиодных ламп – самый широкий.

Требуемая цветовая температура освещения выбирается исходя из функциональности помещения. Ярким примером может служить выбор температуры освещения для офисных помещений. Исследования показали, что производительность труда офисного работника изменяется при изменении освещения (при прочих равных условиях). Наиболее высокой производительность бывает при освещении рабочих мест нейтральным белым светом 3500-4500 К, т.е. наиболее близким к естественному природному освещению. При смещении цветовой температуры офисного освещения в любую сторону – что в «теплую», что в «холодную» часть колорометрической шкалы, производительность падает. Так небольшое смещение к желтой части спектра (до 3000 К), при всей своей комфортности, снижает производительность на 5-7%, дальнейшее снижение цветовой температуры до 2500 К ведет к «убаюкиванию» сотрудников и потере 25% производительности. Аналогичный эффект прослеживается при повышении спектральной температуры до «холодного –синего» света (~6000 К). Кратковременный всплеск производительности в «морозном» освещении сменяется падением производительности на 20-25% вследствие повышенной утомляемости.

Конечно, это слишком упрощенный подход: «естественный свет – хорошо, любое отклонение – плохо». Есть применения, когда более эффективным может быть именно холодный или наоборот теплый свет. Скажем, на производственных линиях машиностроительных, текстильных и деревообрабатывающих предприятий освещение смещают в холодную часть спектра для повышения концентрации работников, обслуживающих станочные комплексы. Самое холодное освещение применяется в диагностических помещениях больниц, в лабораториях и других местах, где требуется кратковременная высокая концентрация. В читальных залах библиотек и игровых залах детских садов температуру сдвигают глубоко к теплой части спектра, для снижения утомляемости и повышения комфорта при некоторой потере концентрации. Также мягкий теплый свет более предпочтителен в театрах и в ресторанах – аж до 2500-2700 К. Этот же самый «теплый» свет уместен в жилых комнатах. Зато в нежилых помещениях грамотнее применять нейтральный и даже холодные цвета. Кстати, некоторое смещение к холодному свету рекомендуется в больничных палатах, в коморах, в ванных комнатах и в кухнях – там, где требуется создать ощущение чистоты и дезинфекции. Психофизически холодный свет создает именно такое ощущение.

Интересно подходят к световому оформлению торговых витрин и отделов в супермаркетах. Психофизические особенности восприятия света и цвета человеком уже давно находятся под пристальным вниманием маркетологов. В «правильно» освещенном магазине хлебобулочные изделия, сыры, фрукты, овощи окажутся только в «теплом» свете. А вот молочка и мясные изделия должны освещаться в холодном спектре – для подчеркивания свежести. Холодильные камеры должны освещаться в самом «полюсе холода», аж до 8000 К. Странно, а вот свежая рыба, креветки и прочие дары моря все же лучше продаются в теплом свете. Так же, как и ковры, постельные принадлежности, мебель и косметика. Бытовая техника и аппаратура хайтек должны освещаться нейтрально либо с небольшим смещением в холодный спектр. Также немного смещается в холодный спектр освещение отделе цветов (холод – свежесть), кроме стенда с кактусами – покупатели кактусов предпочитают нейтральное освещение. Целая наука! Существуют специальные таблицы, позволяющие выбрать правильное освещение для тех или иных функционалов помещений. опубликовано

Цветовая температура важна при оценке целесообразности выбора любой лампы, а не только LED-изделий. По ее численному значению можно судить об интенсивности излучения и сделать вывод, будет ли комфортным (или достаточным) уровень освещенности в конкретном помещении. В данной статье разберемся с таблицей цветовых температур (обозначается как Tc) светодиодных ламп, которые все чаще приобретаются для частных домов и квартир.

Зачем необходимо знать данную характеристику? У каждого человека – свое световосприятие. Показатель Tc позволяет понять, насколько «холодным» или «теплым» будет световой поток, создаваемый осветительным прибором. В данном случае, LED-лампой. Следовательно, можно будет выбрать оптимальную модификацию этого изделия для конкретных условий эксплуатации (габаритов помещения, его назначения и так далее).

Это тем более актуально, если производится замена одного типа осветительного прибора на другой. Мы изначально привыкли к тому свету, который излучает «лампочка Ильича», и установка светодиодной лампы при неправильном ее выборе () может вызвать дискомфорт. Причем не только у человека.

Любители разводить в доме цветы отмечают, что смена приборов освещения без учета их Tc отражается и на растениях, причем, как правило, не в лучшую сторону. Приходится принимать ряд мер, чтобы нивелировать негативные последствия подобных перемен в освещении.

В чем измеряется цветовая температура?

В градусах Кельвина (0 ºК равен 273 ºС). Выделяют несколько диапазонов данной характеристики, при этом за «точку отсчета» принимается белый цвет (в пределах от 4 700 до 6 000). Все остальные его оттенки сравниваются с этими показателями: теплый – от 2 700 до 3 200; нейтральный (его называют дневным) – от 3 500 до 4 500; холодный – свыше 6 000.

Выбрать приемлемую Tc помогут таблицы и графики.

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.

При производстве оптоэлектронных устройств, для освещения помещений различного назначения, всевозможных предметов и изделий, а также индикации используют энергосберегающие световые диоды. Такой показатель, как цветовая температура светодиодов, играет огромную роль в их восприятии. Это тот параметр, который определяет степень белизны или естественности света светодиодов, проще говоря, состав его излучения. Свет, который излучает световой диод, лежит в очень узком спектральном диапазоне, а цвет излучения напрямую зависит от материала полупроводника.

Единицей измерения цветовой температуры служит Кельвин (К). Световое излучение начинается с черного цвета, т.е. это отсутствие цветов вообще. Это означает, что интенсивность излучения, насыщенность и цветовой тон равны 0К. Напомним, что 0К равняется минус 273,15 0 С. Если это черное тело подвергнуть нагреванию, то в зависимости от температуры нагрева оно будет приобретать определенный цвет, что наглядно видно из следующей картинки

Здесь хорошо видно, что синяя составляющая растет, а красная убывает.

Для светодиодов характерны 3 основные градации по температурной шкале Кельвина:

от 2700 до 3500 К – тепло-белая;
от 3500 до 5000 К – нейтрально-белая или естественная;
от 5000 до 7000 К – холодно-белая или белая дневного света.

Именно эти величины видит покупатель на цоколе лампы при ее покупке. Для измерения цветовой температуры используется прибор, называемый колориметром.

Индекс цветопередачи

Светодиоды подбираются не только по цветовой температуре, но и еще одному не менее важному показателю – индексу цветопередачи. Это параметр, который характеризует соответствие естественного цвета какого-либо предмета видимому цвету этого предмета, при освещении его световым диодом. Индекс цветопередачи обозначается аббревиатурой CRI от английских слов colour rendering index. Идеальным считается индекс цветопередачи солнца, равняющийся 100 единицам.

Светодиоды производятся отечественными и зарубежными производителями с различной степенью и индексом цветопередачи (от 60 до 90 и более). Чем выше индекс CRI, тем восприятие цветов выше и тем комфортнее это для зрения.

Применение

Выбор светового диода для освещения по цветовой температуре и индексу цветопередачи зависит от места его установки и условий эксплуатации.

Тепло-белый цвет создает расслабляющую и уютную атмосферу, нейтрально-белый цвет – применяется для освещения рабочих мест и помещений офисов, холодный свет – для подсветки предметов (не искажает цвет предмета).

Для освещения улиц используются светодиоды белого дневного света с цветовой температурой от 5000 до 7000 К и индексом цветопередачи 65 единиц, т.к. они имеют лучшую контрастность, но в тоже время имеют и недостаток – искажение в цветовосприятии.

Для дома обычно подбирают светодиоды нейтрально-белые, имеющие цветовую температуру от 3500 до 5000 К и индексом цветопередачи 75 и выше.

Показатели, по которым оценивают световой диод и обращают внимание при его покупке, следующие:

мощность;
цветовая температура;
индекс цветопередачи;
угол направленности светового потока;
срок службы;
дополнительные функции (управление яркостью);
производитель.

Под термином "температура света" понимают, конечно, не настояющую температуру, а цветность света, или иначе - цветовую гамму света, преобладание в нем красного или синего спектров.

Зачем это знать

Важно знать о цветовой температуре тем, кто непосредственно работает со светом, например, дизайнерам и фотографам. Как никто другой они могут подтвердить, что правильно подобранная цветовая гамма света может как полностью преобразить все (будь то человек в кадре или интерьер), так и испортить.

Абсолютно черное тело

Температура источника света измеряется в градусах Кельвина. Она рассчитывается по формуле Планка: температура, при которой абсолютно черное тело будет излучать свет такого же цветового тона, это и будет искомое значение.

Таким образом, определение цветовой температуры происходит путем сравнения нужного источника света с абсолютно черным телом. Интересна закономерность: чем выше температура последнего, тем больше преобладает в свете синий спектр.

Проследить проще всего на практике: цветовая температура лампы накаливания с теплым белым светом - 2700 К, а люминисцентной лампы дневного света - 6000 К.
Почему именно так? можно сравнить с железом, которое раскаляют в кузнечном горне. Все мы помним, что металл, раскаленный, но имеющий все еще довольно низкую температуру, имеет красный свет, и часто встречали в литературе выражение "раскаленный добела" - то есть до гораздо большей температуры. Так и черное тело испускает свет в таком порядке цветов от красного, оранжевого и белого, и заканчивется белым и голубым. То есть чем ниже температура света, тем он теплее.

Некоторые значения

Видимый спектр раскаленного тела, тот самый "раскаленный докрасна" металл, начинается от 800 градусов по Кельвину. Это тусклое, темно-красное свечение. Желтый свет пламени имеет температуру уже вдвое больше, от 1500 до 2000 К. Лампы, которые обычно применяются при киносъемке, выдают показатели около 3250 градусов. Солнце, клонящееся к горизонту, светит с температурой 3400 К, а температура дневного света - почти 5000 К. Цветовая температура света фотовспышки - 5500-5600 градусов. Лампы с многослойным люминофором, в зависимости от бина света, имеют показатели от 2700 до 7700 К.

Таким образом, слово "температура" здесь выступает в роли определителя цвета. Поначалу будет сложно привыкнуть к тому, что температура чистого голубого неба (12 000 К) в десять раз (!) превосходит температуру языков пламени костра (1200 К). А в районе полюсов небо еще "теплее" - около 20 000 К! Температура солнечного света колеблется в течение дня от 3000 до 7000 К.

Привлекает внимание и то, что разные оттенки имеют разную силу света, то есть распространяются по-разному. Некорректно будет приводить в пример пламя свечи, освещающее вокруг себя лишь малую толику пространства, и белый светодиод, гораздо более яркий, однако можно сравнить два одинаковых светодиода желтого и белого цветов. Несмотря на идентичность размера и мощности, желтый светодиод более тусклый, а красный освещает еще хуже.

Градации

Нередко мы встречаемся с оттенками одного и того же цвета. В светотехнике это чаще всего градации белого: холодный, нейтральный и теплый. На самом деле даже такие незначительные изменения в характере гаммы влияют на столь тонкий и точный инструмент, как человеческий глаз. Эти оттенки белого не только по-разному передают цвет освещаемых предметов, но и иначе ведут себя в различных погодных условиях, а также отличается дальность дистанции их светового луча.

Все вышеперечисленные особенности учитываются современными производителями при создании тех или иных осветительных устройств, но чтобы разобраться в разнице с цветами, нужно ввести еще один важный параметр.

Цветопередача

Температура света ламп - не единственное, что следует знать. Еще один из основополагающих терминов в светотехнике - цветопередача. Наверняка каждому не раз приходилось убедиться в том, что в зависимости от освещения мы по-разному можем воспринимать один и тот же цвет. Да, названия цветов - всего лишь договоренность между людьми обозначать определенным словом ту или иную воспринимаемую нами длину волны. На самом деле наш глаз различает около десяти миллионов различных оттенков, однако большинство из них мы видим в дневном, солнечном свете. Он и принят за эталон.

Таким образом, цветопередача, или степень общего коэффициента цветопередачи, - это соответствие источника света эталону или возможность передавать цветность освещенного предмета так же, как при солнечном свете. Измеряется в Ra, также используется термин color rendering index - CRI, индекс цветопередачи.

Эталон имеет значение, равное 100 Ra (или CRI), и чем ниже данный показатель у лампы или фонаря, тем хуже этот свет передает естественный оттенок предмета.

Лучшие варианты

Температура, свет, влажность - важнейшие показатели комфорта в любом помещении, поэтому важно подобрать правильный оттенок для освещения. Температура ламп и с колебрется от 5000 до 7000 К. Cool white, как называется он по маркировкам производителей, имеет достаточно низкий индекс цветопередачи, всего около 60-65, то есть в таком свете человеческий глаз воспринимает цвета по-другому: пожалуй, каждый замечал, насколько все меняется в "безжизненном" бледно-голубом свете. Однако он среди всех оттенков имеет самую большую контрастность, а значит, незаменим, когда требуется освещение предметов, имеющих темный цвет (например, мокрый асфальт, земля). Еще одна его особенность - эффективность на дальней дистанции, поэтому обычно оттенок "холодный белый" применяется в дальнобойных фонарях (дальность потока - около 200 м).

Нейтральный белый светодиод - neutral white - имеет температуру в пределах от 3700 до 5000 К. CRI его около 75, а значит, по сравнению с холодным бином цветопередача на порядок выше. Однако дальность ниже, поэтому и фонари с нейтральным белым светом имеют значительно более короткую дистанцию, зато комфортнее для глаз.

Температура теплого света (warm white) - от 2500 до 3700 К. Индекс цветовосприятия еще выше, около 80, но дальность еще меньше, чем у нейтрального бина. Однако теплый и имеют преимущество перед холодным белым, если необходимо освещение в условиях высокой задымленности, влажности (дождя, тумана), а также под водой, если в ней имеется взвесь (например, в прудах). В таких ситуациях cool white гораздо больше освещает не сам предмет, а пространство до него, образуя трубу света.

Для диодов

Если для ламп накаливания или для люминесцентных можно остановиться только на значении температуры цвета, то для светодиодов только ее недостаточно, поэтому и появилось так называемое деление на бины. В диодах возможно преобладание синего (зеленого) или розового оттенков, поэтому если нужно несколько источников света, необходимо выбирать одинаковые характеристики. Деление на бины отличается у некоторых производителей, это следует учитывать, если, например, в офисе, требуется сменить лампы.

В работе

Как правило, света хороши для создания теплой, уютной атмосферы. Его применяют в освещении ресторанов, кафе, бутиках, в вестибюлях гостиниц, а также в жилых помещениях.

Белый свет более привычен глазу, подходит, если нужно создать дружескую, индивидуальную, но при этом рабочую, не расслабляющую атмосферу. В таком свете хорошо читать, поэтому такие лампы устанавливают в библиотеках, а также в магазинах и офисных помещениях.

Нейтральный белый дает эффект дружеской, безопасной и располагающей атмосферы. Помимо офисных помещений его используют в выставочных залах и книжных магазинах.

Холодный свет создает ясную, чистую и продуктивную обстановку. Именно его советуют для классных комнат, супермаркетов, больниц, офисных помещений.

Лампы дневного света с температурой до 5000 К подчеркивают цвета предметов, атмосфера в таком свете предстает яркой и слегка тревожной. Подобное освещение будет уместно в больничном смотровом кабинете, в галерее, музее и ювелирном магазине, ведь в этих сферах очень важно, чтобы человеческий глаз воспринимал предметы в их естественном свете.

Фото и видео

Особенно важно знание температуры света для фотографов и операторов, а также для людей, занимающихя коррекцией фото и видео. Так как при холодном освещении камера снимает все в неестественном свете, это нужно учитывать при дальнейшей обработке.

Во времена пленки все было гораздо сложнее. Негативные и слайдовые варианты выпускались только для съемок при дневном освещении (около 5700 К) или для теплого желтого света (2500-2700 К, так называемая вечернаяя пленка). Только так можно было получить адекватное отображение цветов, без использования дополнительной коррекции или фильтров.

Маскированные негативные цветные пленки выпускались уже под усредненную температуру 4500 К.

В цифровую эпоху

В наше время на пленку уже почти никто не снимает. Современные цифровые фотоаппараты имеют в настройках цветокоррекцию, она может быть как автоматической, так и в ручном режиме. Эта функция называется "баланс белого". Лучше всего выполнять коррекцию непосредственно при съемке. Можно выправить ее и в готовом файле, однако это часто приводит к потере качества, неправильному отображению цветов, а иногда на снимке может проявиться шум. Редактировать цветовую гамму без потери качества можно только в том случае, если файл записан в цифровом формате RAW (в камерах Nikon - NEF).