Градации света. Цветовая температура свечения светодиодных ламп

Освещение светодиодными лампами имеет значительное количество преимуществ, которые сложно или вообще невозможно предложить с помощью других технологий освещения. Много очевидных преимуществ, таких как существенное сокращение затрат на электроэнергию, сокращение затрат на обслуживание, длительный срок службы, снижение общего тепловыделения, как правило, хорошо известны. Другая особенность светодиодного освещения это цветовая температура.

Происхождение термина

Белый цвет часто описывается с помощью указания на его цветовую температуру. В 19 веке британский физик Уильям Кельвин, провел опыты по нагреву углерода. Углерод изменял свой цвет в зависимости от температуры от красного до бело-голубого. В честь Уильяма Кельвина и названа единица измерения температуры цвета, которая входит в международную систему измерений СИ.

Почему важно правильно выбрать цветовую температуру светодиодной лампы?

Причина состоит в том, что цветовая температура влияет на восприятие окружающего пространства. Цветовая температура свечи колеблется в диапазоне 1500-2000К и для большинства людей создает романтическую атмосферу.

Для ресторана, отеля, частного дома или квартиры наиболее подходящей будет цветовая температура в диапазоне 2400-2700К, такая цветовая температура создает ощущение уюта.

В переходных местах, таких как коридоры, можно установить светодиодные лампы цветовой температуры 3000-3500К. «Теплый» белый свет также целесообразно использовать с целью подчеркнуть теплые цвета мебели, предметов искусства и других предметов в помещении.

Негативной стороной холодного белого Led освещения может стать ощущение «больничного» света. Люди могут посчитать, что свет стал слишком ярким, если вы смените теплое освещение на холодное, даже если световой поток останется прежним.

Правильное определение задач вашего помещения является ключом к выбору правильной цветовой температуры.

При покупке ламп необходимо сообщить продавцу для какой цели вы их покупаете. Если вы производите замену ламп накаливания, галогенных или энергосберегающих ламп на светодиодные, целесообразно произвести замену во всех помещениях единовременно, так трудно будет заметить различия. Прежде чем осуществлять такую замену, рекомендуем приобрести образец и протестировать его в вашем помещении, оценив таким образом не только цветовую температуру, но и , которая не менее значительно влияет на восприятие света.

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.

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:

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

• 2700-3200 К,
• 4000-4200 К,
• 6200-6500 К,
• 7400-7700 К.

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.

Цугунов Антон Валерьевич

Время на чтение: 4 минуты

Проектирование освещения – важная составляющая каждой современной дизайнерской разработки. Ошибки в расположении, мощности и цветопередаче источников света способны испортить даже самую шикарную идею. И наоборот, грамотно расставленные световые акценты помогут «заиграть» и проявиться любому интерьеру. Сегодня ощутимую помощь в отделке помещений оказывает комбинирование теплого и холодного света светодиодных ламп. Эти приборы, несмотря на относительную дороговизну, активно вытесняют остальные осветительные элементы, так как являются самыми экологичными, долговечными и энергосберегающими.

Используемый в такой лампе светодиод – это искусственно созданный полупроводниковый кристалл, светящийся при подключении к электричеству.

Цветовая температура светодиодных ламп

При выборе осветительных приборов ориентируются на значение , которая измеряется в Кельвинах (К) и указана на упаковке. Эта величина показывает, каким тоном светится кристалл светодиода. Чем значение выше, тем более холодным и белым будет идущий от него свет. Чаще в интерьере квартиры используются три основных цвета, находящиеся в следующих диапазонах температур:

1. 2700–3500 К – .
2. 3500–5000 К – нейтральный (естественный) белый.
3. 5000–6400 К – холодный белый.

Другие параметры выбора ламп для интерьера

Чтобы правильно выбрать прибор, нужно знать, по каким еще параметрам, кроме цветовой температуры, они могут отличаться. Все обозначения будут указаны в маркировке.

• Принцип действия. По этому признаку они подразделяются на светодиодные, люминесцентные, галогенные и лампы накаливания.

• Форма колбы. Исходя из дизайнерского решения лампочка изготавливается шарообразной (маркировка G45), грушевидной (A55), в виде свечки (С35), а также грибообразной, трубчатой, в виде спота.

• Тип цоколя. Может быть стандартным с резьбой (E27 и E14), двухштырьковым (GU10 и GU5.3), со штырьками у ламп в форме трубки (G13).
• Класс энергоэффективности. Имеет обозначение А+, А++, А+++. Чем больше плюсов, тем меньше потребляемая мощность прибора при одинаковой интенсивности светового потока.
• Световой поток. Другими словами, это яркость источника света. Измеряется в Люменах (Лм). Понять, какой световой поток даст выбранная светодиодная лампочка, поможет таблица ниже.

ПОЛЕЗНАЯ ИНФОРМАЦИЯ: Раздвижная перегородка для зонирования комнаты: варианты и цена

• Индекс цветопередачи Ra. От него зависит цвет предметов, освещенных прибором. Для света солнца этот индекс равен 100, для ламп накаливания – от 90, для светодиодных – 80–89. Если Ra меньше 80, цвета объектов в комнате будут искажены.

Лампы какой цветовой температуры вы предпочитаете?

Poll Options are limited because JavaScript is disabled in your browser.

Нейтральный или естественный белый – 3500–5000 К 43%, 858 голосов

Теплый белый – 2700–3500 К 39%, 778 голосов

Холодный белый – 5000–6400 К 19%, 372 голоса

11.03.2018

Принцип выбора освещения в интерьере

Каждый прибор с теплым или холодным свечением должен находиться на своем месте и обеспечивать лучшее и комфортное решение в зависимости от назначения помещения. Понять разницу и определить, какие лампы лучше подойдут для конкретной комнаты, поможет знакомство с их свойствами и просмотр фото.

Теплый свет

Теплое излучение напоминает утреннее или предзакатное солнце и является самым комфортным для человеческого глаза. Такой свет легко отличить по желтому оттенку. Он способствует отдыху, помогает создать атмосферу уюта и расслабленности.

Лампочка этой цветовой температуры будет уместна в спальне и гостиной в качестве основного источника освещения (например, в центральных люстрах с рассеянным теплым светом). Также ее можно использовать в точечном зональном освещении уютных уголков, например в торшерах для чтения или прикроватных лампах, как на следующем фото.

ПОЛЕЗНАЯ ИНФОРМАЦИЯ: Декоративные панели ПВХ: большие возможности с минимальными затратами

Важно! При проектировании интерьера нужно учитывать, что «теплая» подсветка, кроме снижения концентрации и внимания, искажает цветовосприятие: цвета теплой палитры оказываются усиленными, а холодной – приглушенными. Также отсутствие в теплом спектре синих и фиолетовых лучей приводит к визуальному изменению соответствующих оттенков (зеленого, синего и фиолетового).

Холодный свет

Холодный белый воспринимается человеческим глазом как свет зимнего солнца, струящийся из-за облаков. Такое освещение повышает внимание и концентрацию, создает рабочее настроение. Но при этом держит человека в напряжении и, соответственно, не может использоваться в большом количестве, так как быстро вызывает усталость.

Излучение холодного интервала температур целесообразно использовать в точечных направленных источниках или подсветке в местах, требующих повышенной работоспособности, внимания и точности. Например, в рабочей зоне кухни, умывальной зоны ванной комнаты и стола в кабинете.

Холодный белый свет искажает цветовосприятие теплого спектра оттенков. В таком свечении желтый, красный и оранжевый цвета поменяются на зеленоватый, фиолетовый и коричневый соответственно, а синий и зеленый станут насыщенными.

Нейтральный (естественный) свет

Свет, излучаемый светодиодным кристаллом в среднем диапазоне температур, является максимально приближенным к естественному дневному и приятным для человеческого глаза. Освещение такого спектра целесообразно сделать основным (базовым) в помещении, а холодный или теплый свет хорошо впишутся в дизайн в качестве акцентных элементов, подчеркивая соответствующие зоны и участки квартиры. Также достоинством такого светового решения является отсутствие искажения при восприятии глазом окружающих цветов декора.

В современных условиях специалисты иногда предпочитают отойти от правил в угоду эксклюзивности дизайна. И тогда становятся уместными холодная лампа в черно-белых интерьерах или хай-тек гостиных из хрома и стекла, теплая – в кабинете, для атмосферы уюта и доверительности.

Цветовая температура является одной из основных характеристик светодиодных изделий, использующихся для освещения. Часто возникает вопрос, что же это такое и как выбрать подходящую цветовую температуру? Попробуем разобраться с этими вопросами.

По определению, цветовая температура - это температура абсолютно чёрного тела, при которой оно испускает излучение того же цветового тона, что и рассматриваемое излучение, измеряется в градусах Кельвина.

Другими словами, цветовая температура определяет «оттенок» света, излучаемого источником (лампой или светильником), от теплого, близкого к лампе накаливания, отдающего «желтизной» до холодного белого света (люминесцентные лампы холодного света), отдающего в синюю область спектра.

Шкала цветовых температур распространенных 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);
4300-4500 К - утреннее солнце и солнце в обеденное время;
4500-5000 К - ксеноновая дуговая лампа, электрическая дуга;
5000 К - солнце в полдень;
5500 К - облака в полдень;
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 - сумерки;
9500 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 К - ясное голубое небо в зимнюю пору;
20000 К - синее небо в полярных широтах.

Градации цветовой температуры.

Примерное разделение градаций цветовой температуры:

• Теплый белый (2700-3200К)
• Дневной белый (3500-4500К)
• Белый (5000-6000К)
• Холодный белый (6000-8000К).

Лучше выбирать именно нужное значение цветовой температуры в Кельвинах, т.к. у разных производителей понятия «теплый», «нейтральный», «холодный» могут различаться.

В таблице 1 диапазоны значений цветовых температур наиболее распространенных искусственных источников света. Причем, точное значение цветовой температуры у истоников света всегда указан на упаковке или в сопроводительной документации на товар(паспорт на изделие, техническое описание).

Таблица 1. Цветовые температуры наиболее распространенных источников света

Кривая излучения абсолютно черного тела в цветовом пространстве МКО 1931.

Кроме того, источники с одинаковой цветовой температурой могут различаться по цветовому тону света: из представленной выше диаграммы следует, что все источники света, измеренные значения цветности которых лежат на одной линии, проведенной перпендикулярно кривой излучения абсолютно черного тела, имеют одинаковую цветовую температуру. По этой и по другим причинам производители светодиодов используют метод управления цветовыми вариациями (и другими характеристиками), известный как сортировка по бинам.

Сортировка светодиодов по бинам*.

При изготовлении светодиодов, также как и любых других изделий, их параметры имеют определенные отклонения от номинальных значений, это относится и к цветовой температуре. Допустимые отклонения регламентируются стандартами, например, стандарт цветности C78.377A, разработанный Американским национальным институтом стандартов (ANSI) (таблица 2), определяет 8 номинальных значений цветовой температуры. Светодиоды, цвет которых соответствует указанному номинальному значению Тцв и цветовому диапазону, соответствуют стандарту.

Таблица 2. Стандарт ANSI C78.377A для Т цв

Разница в цвете для светодиодов, соответствующих стандарту хорошо заметна, поэтому на практике производители разбивают каждый диапазон на несколько бинов (подклассов).

Одной из основных задач производителей светотехники является такое деление светодиодов на бины, которое сводит к минимуму различие цветов между отдельными осветительными приборами или между партиями такой продукции.

Чтобы понять, как определяется бин, снова обратимся к диаграмме цветового пространства МКО 1931 и увеличим масштаб для кривой излучения черного тела. Изменения цветовой температуры располагаются на кривой излучения абсолютно черного тела, но изменения цвета светодиода располагаются также выше и ниже кривой излучения черного тела. Светодиоды, у которых цветовые координаты лежат выше кривой излучения абсолютно черного тела, имеют зеленоватый оттенок, а те, у которых ниже, - розоватый. На практике это означает, что указание цветовой температуры не обеспечивает одинаковый цвет.

Диапазоны цветовых температур по стандарту ANSI C78.377A.

Например, две представленные ниже диаграммы иллюстрируют два гипотетических бина светодиодов, цветовая температура каждого из которых равна 5300 K, с отклонением +/- 300 K. Бин 1 имеет некоторое отклонение цвета, так как его область лежит выше и ниже кривой излучения абсолютно черного тела. Отклонение в цвете у бина 2 в четыре раза больше, хотя он также соответствует указанной производителем цветовой температуре.

Пример бинов светодиодов.

Каждый производитель предлагает свое разбиение на бины, например, компания OSRAM предлагает несколько бинов светодиодов с одной цветовой температурой. Каждый бин находится в пределах области, соответствующей стандарту ANSI для этой цветности. На диаграмме ниже приведен пример разбиения на бины для светодиодов OSRAM Golden DRAGON с цветовой температурой 2700 K. Хотя все 16 бинов, предлагаемых компанией OSRAM, соответствуют стандарту ANSI C78.377A для номинальной Тцв 2700 K, они отличаются по Тцв и цветовому тону. Поэтому необходимо учитывать бин светодиодов при установке светильников из разных партий одного производителя, либо разных производителей.

Пример разбиения диапазона на бины.

Также составляется из светодиодов одного бина, каждая лента марки ARlight, представленная в нашем интернет-магазине проходит контроль по показателям оттенка, что отмечается кодом BIN на упаковке.

Маркировка BIN на упаковке ленты ARlight

Светодиодные ленты ARlight цветовой температуры 4000К Дневной белый разных BIN (сверху 39G, снизу 46).

На изображении выше видно, как отличаются по цветовому тону ленты с разными бинами. В реальности разница заметна только если положить две ленты рядом, на фото насыщенность и сочность цветов специально увеличена. Два не находящихся рядом источника света человеческий глаз способен заметить по цветности при разнице температур 400-600К, лучше чувствуется разница в теплых оттенках, меньше в холодных.

Прежде чем устанавливать светодиодные ленты, лампы, линейки и другие светотехнические изделия на основе светодиодов, проверьте их БИН (оттенок, работоспособность). БИНы должны совпадать на всех рядом установленных светодиодных лентах. Необходимо применять данное правило ко всем цветовым температурам белого света, а также и к RGB или RGB-W светодиодным лентам. Две рядом установленные ленты RGB с разными бинами(BIN) будут отличаться оттенком друг от друга!

* Данный раздел содержит материалы, предоставляемые компанией Philips Color Kinetics.

Цветовая температура и восприятие человека.

От выбора правильной цветовой температуры источников зависит, как будет эмоционально влиять на человека окружающее пространство, восприниматься внешний вид объектов и их цвета. Большое значение имеет то, что разные источники света ассоциируются с определенной обстановкой. Например, теплый свет свечи оказывает расслабляющее действие, белое освещение ламп дневного света создает рабочую атмосферу, холодное освещение создает больший контраст, применяется при необходимости работ с высоким цветоразличением.

Существует нормативный документ, в котором содержатся рекомендации по подбору цветовой температуры в помещении различного назначения: СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение». В нем, в частности, для жилых помещений рекомендуется теплый свет, в помещениях, где выполняется зрительная работа - дневной 3000-4000К, в помещениях с высокими требованиями к цветоразличению более холодный свет до 5000-6000К.

Также там упоминается, что при большом количестве в освещаемом пространстве зеленых и синих объектов следует применять источники с цветовой температурой более 4000К, с большим количеством красных и желтых цветов - не более 3500К. Конечно, когда создавался данный нормативный документ применение светодиодных источников света было весьма ограничено, тем не менее, содержащаяся там информация может быть полезна и при их выборе. Например, осветительные диоды холодного света содержат большую долю синей части спектра, т.е. подчеркивают синие цвета, а в светодиодах теплого белого света синяя составляющая подавляется большим количеством желтого люминофора. Кроме этого, нужно учитывать индекс цветопередачи светодиодных источников, т.к. он не всегда на высоте в отличие от галогенных ламп, например, а только у отдельных более дорогих моделей.

В материалах, предоставляемых компанией Philips Color Kinetics приводится следующая таблица (таблица 3) для выбора цветовой температуры в зависимости от желаемой атмосферы и области применения:

Таблица 3. Эффект, атмосфера и область применения в зависимости от цветовой температуры

Восприятие человеком цветовой температуры в зависимости от освещенности.

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.