Цветовые лампочки. Что вы знаете о цветовой температуре

Понятие цветовой температуры используется для определения температуры источника света по его цвету. Она измеряется в градусах Кельвина (К). Чем выше цветовая температура, тем холоднее световой эффект. Свет бывает тёплым и холодным в зависимости от цвета. Цветовая температура светодиодов FKK различается в диапазоне от оранжевого цвета ламп накаливания (2300 K) до очень холодного белого цвета голубого неба (7100 K).

Хотя белый свет представляет собой смесь цветов, оттенки белого различаются и зависят от составляющих его цветов. Так, белый цвет с большей пропорцией красного выглядит теплее, а с большей пропорцией синего - холоднее. Для классификации различных типов белого света используется понятие цветовой температуры. Цвет света сравнивается с теоретическим чёрным или идеальным излучателем, нагретым до температуры между 2000 К и 10000 К, что лежит в диапазоне спектра излучения видимого света, схожего с исследуемым цветом. Однако, безотносительно к температуре чёрного излучателя, красный цвет считается тёплым, а синий холодным, и на графике чёрного излучателя (или линии цветности Планка), синий имеет более высокую температуру, чем красный.

Чтобы дать выбор производителям осветительных устройств, FKK делит цвета на 11 классов:

Цветовое пространство и отбор

Цвета светодиодов могут быть представлены в цветовом пространстве, обычно на диаграмме цветности CIE (1931) x, y. Каждый оттенок определяется точкой (х, у) на двухмерном графике хроматичности или тональности в спектре видимых цветов.

Диаграммы цветности CIE x, y являются основой для ранжирования графиков или их отбора (бининга). Эти кривые используют геометрическое пространство диаграммы цветности в соответствии с графиком чёрного излучателя для определения изменений в координатах хроматичности. Эти координаты используются для классификации по цветовой температуре светодиода в оттенках белого света и индекса цветопередачи (CRI), тесный контакт будет расположен вблизи графика чёрного излучателя (или линии цветности Планка).

Клиенты FKK могут использовать эти диаграммы для определения и заказа светодиодов нужной цветовой температуры и цветопередачи.

Пример индивидуального отбора

Насыщенность цвета

С течением времени хроматичность светодиодов, как и других источников света, ухудшается. Поэтому, при создании светодиодных источников света очень важно учитывать допустимость изменения цвета. Поэтому, для контроля изменения цвета с течением времени в продукции высокого качества и для измерения стандартного отклонения согласования цветов (SDCM), фирма FKK освоила методику управления воспроизведением цвета на базе порога цветоразличения (эллипсы Мак Адама).

Эллипсы Мак Адама

Эллипсы Мак Адама представляют собой систему измерения цвета. Она измеряет изменение и отличие цветов, различимое человеческим глазом в зависимости от расстояния в цветовом пространстве. Группы эллипсов начерчены вокруг заданного цвета. Чем ближе цвет светодиода к заданному цвету в центре эллипса, тем меньшее значение будет иметь его изменение и, таким образом, различие в цветах данной серии светодиодов будет менее заметно.

Вариация цветов измеряется стандартным отклонением согласования цветов (SDCM). Единица SDCM обозначает отсутствие различимой глазом разницы в цветах данной серии светодиодов. 2 или 3 единицы SDCM (или ступень Мак Адама) показывают едва ощутимую разницу цветов. Отклонение в 7 SDCM всё ещё допустимо.

FKK работает над снижением хроматических различий между светодиодами и над созданием продукции, превосходящей общие стандарты. Например матричные светодиоды FKK (Array LED) укладываются в эллипс 3 SDCM, а стандартные поверхностно монтируемые светодиодные компоненты (SMD LED) укладываются в 5 SDCM

Как мы воспринимаем цвет в значительной степени зависит от нашего культурного воспитания и от того, что ребенку внушали с детства. Становясь взрослее, человек понимает, что огонь - горячий, лед - холодный, красный и оранжевые - теплые цвета, а синий и голубой - холодные. Почему же так важно понимание, что такое цветовая температура?

Дело в том, что эти ассоциации в нашем сознании очень сильны, зачастую создатели фильмов используют их для того, чтобы передать атмосферу и придать большую реалистичность своим произведениям. Происходит своеобразное ассоциативное сопоставление - цвета и ощущения.

Когда речь идет о цветовой температуре, то за неизменную основу берется белый цвет. Белый - создание нашего собственного ума, так как он отсутствует в спектре света. Белый цвет путал людей на протяжении тысяч лет. Но уже в конце XVII века Исаак Ньютон продемонстрировал человечеству с помощью призмы, что белый - это смесь всех других цветов. Но пришлось ждать еще до 1900 года и открытия закона Планка, чтобы получить убедительные доказательства того, что цвет зависит от пропорций соединения других цветов.

Макс Планк - немецкий физик, который по заказу производителей лампочек пытался выяснить наилучшую температуру для нити накаливания, необходимую для максимальной яркости при минимальных затратах электроэнергии.

Ученый пытался решить проблему, оперируя современными на тот момент теориями, которые не соответствовали экспериментальным данным. Позже Планк пришел к выводу, что излучение и поглощение света веществом происходит порциями, в зависимости от этого человек видит определенный цвет.

Все во Вселенной, которая имеет температуру выше абсолютного нуля, выделяет какое-то электромагнитное излучение - будь то инфракрасный, видимый свет, ультрафиолетовое или рентгеновское излучение, и все, что находится между этими известными сведениями.

По мере увеличения температуры тело будет выделять все больше и больше тепла, или электромагнитного излучения. Если нагреть тело до такого состояния, что оно станет достаточно горячим и начнет светиться - мы сможем увидеть излучаемый свет. Повышение температуры и это свечение проходят через очень определенный диапазон цвета, который математически описывается законом Планка. Это то, что мы имеем в виду, когда говорим о цветовой температуре - положение белого цвета относительно цвета черного тела при данной конкретной температуре.

В итоге открытия Макса Планка и определили в качестве эталона цветовой температуры - 3200К для лампочки накаливания. Мы используем эту величину до сих пор, в кинематографическом мире данное число также известно, как температура галогенного света.

Температура на поверхности Солнца составляет около 5800K, но солнечный свет после фильтрации через атмосферу может варьироваться от 2800K в так называемый волшебный час (время восхода/захода солнца) и до 6500К в пасмурный день. В общепринятом понятии 5600K - цвет света в ясный полдень, это то, что мы подразумеваем, когда говорим о сбалансированном дневном свете.

Выше на картинке приведены два примера того, как распределяется интенсивность разных цветов в зависимости от способа свечения. Для флуоресцентного освещения используется трубка, заполненная парами ртути и инертным газом. Когда электричество проходит очень быстро попеременно через вещество и газ, лампа испускает ультрафиолетовое излучение. УФ-излучение взаимодействует со стенками трубки, которые покрыты люминофором, трубка начинает светиться и излучать свет. Таким образом энергия практически не расходуется на тепло, получается свечение активизированных люминофоров и паров ртути. Этот принцип свечения применяется в , в том числе студийных.

Но, в отличие от ламп накаливания, что испускают свет во всех частотах в соответствии с законом Планка, люминесцентные лампы , как правило, работают в основном на частотах первичных цветов: красного, зеленого и синего. Красный и синий цвета создаются за счет люминофоров в трубке, а зеленый возникает с помощью светового излучения ртути. Для более дешевых ламп производители иногда искусственно увеличивают количество зеленого цвета, потому что это делает лампочку более яркой, так как зеленый находится как раз в середине видимого спектра. Человеческий глаз преобладания зеленого цвета может не заметить, но к сожалению, это придает кадрам, сделанным при флуоресцентном освещении, зеленый оттенок.

Для ламп, которые используют в фотографии и кинематографии, производители стали смешивать различные химические компоненты для люминофоров, чтобы получить более полный цветовой спектр, а также возможность изменить цветовую температуру люминесцентных ламп так, чтобы в итоге можно было использовать люминесцентные лампы с галогенными источниками, имеющими цветовую температуру 3200К и люминесцентные лампы для смешивания с дневным светом 5600К. Для более точного воспроизведения цветов окружающего пространства следует искать лампы, у которых более высокий индекс цветопередачи или CRI. CRI 100 - эквивалентен полному спектру, подобному тому, который дает солнце. Стоит брать во внимание осветители, имеющие лампы с CRI выше 90, например, осветители Reddevil.

Несколько любопытных идей освещения с помощью цветных фолиевых (гелевых) фильтров, или цветных гелей. Читайте, как провести съемку с доступным световым оборудованием и без ущерба для качества в конечном результате

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.

Рекомендуемые Tc в зависимости от специфики использования лампы

По виду деятельности

• Рабочая зона – от 4 200 до 5 500. Это свет преимущественно холодный, но именно он способствует должному настрою на производственную деятельность.
• Чтение (к примеру, для настольного осветительного прибора, торшера) – от 5 500 до 6 500, не более.
• Зона отдыха – от 2 800 до 3 000.

По комнатам

• Гостиные, спальные комнаты, столовые – от 2 700 до 4 500.
• Кухни, туалетные, ванные комнаты – от 3 800 до 5 000.
• Библиотеки, мастерские, гаражи – от 4 800 до 6 000.

В статье приведены примеры и советы по учету Tc и рекомендации по выбору LED ламп общего плана.

При покупке LED-изделия необходимо учесть ряд факторов:

• Во-первых, не следует сравнивать эти приборы с лампами накаливания. Хотя мы все и привыкли к последним, они не являются идеальным источником света.
• Во-вторых, на световосприятие влияет интерьер конкретного помещения. Как оно оформлено, какие цвета в нем преобладают? Без учета данной специфики правильный выбор светодиодной лампы не сделать.
• В-третьих, особенности своего зрения. Здесь, собственно, никаких пояснений не требуется.
• В-четвертых, место установки LED лампы (например, по высоте).

Автор надеется, что вышеприведенной информации вполне достаточно, чтобы осознанно выбрать оптимальный вариант LED-прибора по его цветовой температуре, так как по понятным причинам однозначной рекомендации не может быть в принципе. Вопрос с освещением конкретного помещения требует индивидуального подхода, иногда и