кельвины что это в лампах

Что такое цветовая температура источника света и в чем измеряется

Температура света отражает особенности излучения любого источника света. Она используется во многих науках: астрономии, физике, спектрофотометрии, колориметрии и т.д. Также этот показатель важен в обычной жизни, от правильного выбора ламп зависит не только восприятие помещения, но и комфорт пребывания в нем.

Что такое цветовая температура

Цветовой температурой называют температуру черного тела, при которой оно излучает свет, аналогичный тому или иному свету ламп. Раньше за эталон бралось нагревание платины. При нагреве металлы излучают определенный свет, его яркость и диапазон зависят от характеристик элемента и степени его нагрева. У каждого цвета своя температура, что и позволило систематизировать данные и создать простую понятную шкалу.

Цветовая температура ламп показывает, какая длина волны излучается источником. То есть, определенной длине световой волны соответствует определенный цвет. Это основной показатель при выборе ламп для дома, офиса или производственного помещения. Есть санитарные нормы с рекомендованными показателями, которых и стоит придерживаться.

Единица измерения цветовой температуры

Для измерения используются Кельвины – в лампах обычно есть обозначение, это цифра с большой буквой «К» в конце или определенный диапазон. Это общепринятый вариант, применяемый во всем мире.

Кстати! В фотографии используют особую единицу измерения, которая называется Майред или Миред.

Абсолютно черное тело, принятое за эталон, имеет температуру 0 К, то есть оно поглощает попадающий на него свет. При нагреве до 500-1000°С элемент становится красным, при этом цветовая температура составляет от 800 до 1300 К. Если нагреть тело до 1700°С, то оно станет оранжевым, а показатель возрастет до 2000 К. По мере нагрева цвет станет вначале желтым (2500 К), а после белым (5500 К). Может быть еще и голубой оттенок (9000 К), но для нагрева тела до такой степени понадобится термоядерная реакция.

Многие варианты можно увидеть в естественных условиях, достаточно посмотреть на небо:

Первым, кто начал проводить серьезные исследования в этой сфере, стал Макс Планк. При его непосредственном участии была создана диаграмма цветности (цветовая модель XYZ), которая используется как в светотехнике, так и в фотографии, видеозаписи, настройке графических редакторов.

Шкала цветовых температур источников света

Есть определенная градация, позволяющая быстро выбрать оптимальный источник света не углубляясь в технические параметры лампы. Выделяют пять основных групп, которые чаще всего применяются в жилых или производственных помещениях. Для каждой присуща определенная температура света в Кельвинах, таблица позволит разобраться в этом моменте.

Данные по цветовой температуре должны быть на упаковках ламп.

Диапазоны цветовой температуры для ламп

Если надо подобрать холодный, теплый или нейтральный свет, то стоит обратить внимание на тип лампы. У разных вариантов есть свой диапазон свечения, обусловленный конструкцией. В таблице приведены средние данные, актуальные для большинства изделий. Но могут быть модели с особыми характеристиками, это всегда указано на коробке.

Самая большая градация у светодиодных ламп, так как у них свойства света зависят от характеристик используемых диодов и конструкции. Причем, даже при одинаковых данных освещение может различаться у разных изготовителей. Есть 8 классов ламп, каждый из них может подразделяться на подклассы. Унифицированной системы пока нет, но есть дополнительная маркировка, которая поможет сориентироваться:

Кстати! Чтобы все лампы в люстре светили одинаково, стоит подбирать продукцию одного производителя.

Как это работает в обычной жизни

Рассматриваемый показатель влияет не только на качество освещения, но и на восприятие обстановки человеком и даже на его самочувствие. Если помнить несколько аспектов и придерживаться их, можно добиться лучшего эффекта без особых проблем.

Как зависит восприятие

90% информации об окружающем мире человек получает через зрение. Поэтому от освещения во многом зависит восприятие обстановки. Цветовая температура позволяет оформить помещение так, как это нужно в той или иной ситуации:

Цветовая температура и наши эмоции

Освещение влияет на самочувствие и настроение человека намного больше, чем кажется на первый взгляд. Если грамотно использовать его, можно положительно влиять на организм и обеспечивать нормальные процессы в нем. Надо помнить следующее:

Если одно помещение используется для разных целей, стоит продумать несколько режимов освещения в нем.

Что такое индекс цветопередачи

Освещение влияет на восприятие цветов и их оттенков. Поэтому на всех лампах указывается индекс цветопередачи Ra, которые измеряется по шкале от 0 до 100. Эталоном является солнечный свет. Что касается ламп, можно разделить их на несколько групп по цветопередаче.

Выбор светового оборудования по температуре света

Тут могут быть разные критерии выбора. Проще всего использовать функциональные особенности помещения.

Можно перевести мощность ламп в их световой поток. Но сделать пересчет в индекс цветопередачи невозможно.

Какие параметры используют при техническом нормировании света

Все положения по освещению есть в СНиП 23-05-95. Критериев несколько, в списке они указаны в порядке предпочтения от самого значимого:

Подобрать подходящую цветовую температуру несложно. Для это не нужно проводить расчеты, можно взять готовые данные, которые подходят под то или иное помещение.

Источник

Знание этих основных технических терминов поможет вам при выборе светодиодных светильников.

Для начала разберемся как работает светодиод, который используется как источник света в светодиодных светильниках.

Привычные нам лампы накаливания светятся потому, что электрический ток, который проходит через тончайшую нить накаливания, сделанную из тугоплавкого металла (как правило, это вольфрам) разогревает ее до такой температуры, что она начинает излучать свет.

Примечание: Вольфрам — самый тугоплавкий металл. Его температура плавления — 3422 °C, кипения — 5555 °C. Примерно такую же температуру имеет фотосфера Солнца.

Свечение возникает при рекомбинации электронов и дырок в области p-n-перехода. Это область, где соприкасаются полупроводники p и n типа, в результате чего один тип проводимости переходит к другому.

Внешняя поверхность катода и анода содержит контактные металлические площадки с припаянными выводами. Когда к аноду подается положительный заряд электричества, а к катоду отрицательный, то на р-n переходе между кристаллом катодом начинает течь ток.

Если включение прямое, то электроны из n и области и дырки из p-области устремятся навстречу друг другу. В процессе легирования (обмена электронами) на границе дырочно — электронного перехода произойдет их обмен.

Если отрицательное напряжение подается со стороны материала n-типа, то происходит прямое смещение.

При рекомбинации (обмене) выделяется энергия в виде фотонов.

Чтобы поток фотонов преобразовать в видимый свет, материал подбирают так, что длина волны фотонов находится в пределах видимой области цветового спектра длиной волны от 700 до 400 нм.

Единицы измерения

Чтобы понять точно, сколько дает света лампочка, правильнее будет обратить внимание на количество люменов или кандел.

При покупке обычных ламп накаливания количество Ватт, указанных на маркировке лампочки, определяет насколько ярко будет она светить. Но у светодиодов, этот показатель имеет совсем другое значение, т.к. они имеют совершенно другой принцип работы.

Но можно все же провести параллель между яркостью ламп накаливания и светодиодными светильниками, ориентируясь только на мощность. Для этого даже существуют специальные сравнительные таблицы.

Самый простой способ перевода мощности в люмены для обычной лампы накаливания:

Количество Ватт умножаем на 10, и получаем приблизительное количество люменов.

Например, если вам нужно столько света, сколько дает обычная 60Вт лампа, ищите лампу примерно 600 люменов. Это может быть светодиодный светильник мощностью приблизительно в 8-12 Ватт.

Это хорошо видно в приведенной сравнительной таблице.

Лампа накаливания,
мощность в Вт

Люминесцентная лампа,
мощность в Вт

Светодиодная лампа,
мощность в Вт

Люмены определяют, сколько света испускает лампа во всех направлениях. Чем больше света, тем больше число люменов. Это следует учесть при выборе светодиодной лампы. Люмен для лампочки аналогичен литру для емкости, килограммам для весовой продукции или метрам для линейной. Т.е. светодиодный светильник с большим количеством люменов даст более яркий свет (как больший объем вместит больше воды). Меньшее количество люменов даст меньше света.

Но яркость и количество люменов может сильно разниться. Следует учитывать также и другие характеристики, такие как температура цвета, яркость, освещенность и сила света.

Люмены не могут использоваться, чтобы определить интенсивность луча, потому что оценка в люменах включает в себя весь рассеянный и бесполезный свет.

Если собрать 100 люменов и спроецировать их на площадь в 1 квадратный метр, то показатель освещённости этой области составит 100 люкс. А если аналогичный световой поток в 100 люменов направить на 10 квадратных метров, то освещённость составит всего 10 люкс.

Канделы используют для измерения света, идущего в одном направлении, например, для зеркальных ламп. Чем больше света, тем больше количество кандел. Кандела соответствует эталону, который входит в Международую систему основных единиц (СИ).

Шкала цветовых температур распространенных источников света

Он говорит о том, насколько близки к «истинным» будут видны цвета объектов, при рассматривании их при свете лампы. Под «истинным» понимают цвет, который рассматривается с использованием тестового источника.

Подобрать и купить светодиодные светильники вы можете на нашем сайте в разделе

Источник

Что такое цветовая температура светодиодных ламп?

Цветовая температура светодиодных ламп — одна из главных величин, которая характеризует осветительную технику. Ее необходимо учитывать как при оформлении дизайна помещения, так и при выборе автомобильных ламп. Температура цвета — это обширное понятие, включающее в себя такие характеристики, как свойства спектра, цвет излучения, индекс передачи цвета и др.

Физическая трактовка цветовой температуры

Температура света была описана физиком Максом Планком. В этих трактатах были представлены законы распределения энергии. Вследствие этого появилось понятие температуры цвета. За единицу меры были приняты кельвины. Исходя из формулы, данный коэффициент равен температуре абсолютного черного тела, которое излучает свет в измеряемом масштабе цветов.

Измерение такой температуры во флуоресцентных лампах происходит посредством их сравнивания с абсолютным черным телом. Это твердое физическое тело, поглощающее при различной температуре падающее на него электромагнитное излучение во всех широтах. При изменении коэффициента, изменяются и параметры излучения. Так, нейтральный свет расположен посередине шкалы Кельвина.

Тела, имеющие различный химический состав и физические свойства, нагреваясь до необходимой температуры, производят разные излучения. В связи с этим применяется термин «коррелированная цветовая температура». Она равна температуре оттенка абсолютного черного тела, которое по цвету идентично рассматриваемому источнику света. Состав излучения и физическая температура являются разными.

Корреляция цветовой температуры

Во время увеличения температуры происходит накаливание. Если лампа находится в раскаленном состоянии, цвета на шкале цветовой температуры начинают поочередно меняться. Простые лампы накаливания имеют температуру цвета, равную 2700 К, в то время как их свечение и градусы расположены в теплом диапазоне спектра. Температура же светодиодных ламп не указывает на уровень их нагревания: при показателе в 2700 К лампа нагревается до +80°С.

Индекс цветопередачи CRI (Ra), именуемый еще коэффициентом цветопередачи, — это величина, которая характеризует степень соответствия естественного цвета предмета его видимому цвету при освещении его данным световым источником. Необходимость введения этого параметра связана с тем, что 2 разных вида ламп могут обладать одинаковой температурой цвета, при этом передавая оттенки по-разному.

Восприятие цветов

Цветовое восприятие каждого индивидуума имеет свои особенности. Перцепция цвета — это эффект от преломления световых волн, принятых зрительным нервом и обработанных мозговым зрительным центром. Каждый человек имеет собственное восприятие оттенков. Чем старше становится человек, тем больше искажается его цветовое восприятие. Особенности психики индивидуума также влияют на его цветовосприятие.

Восприятие того или иного цвета может быть искажено солнечным излучением. Теплота света также характеризуется индивидуальным восприятием и зависит от особенностей организма и состояния человека на момент восприятия.

Световые цвета

Нетрудно определить холодный объект, от которого не исходит излучение. Главными параметрами отражения света от подобного объекта выступают такие показатели, как длина и частота волны. Другая ситуация происходит с нагретым телом, излучающим свет. Теплота света будет напрямую зависеть от вида излучения. Это можно увидеть на примере вольфрамовой спирали в простой лампе накаливания. Очередность действий следующая:

Согласно принятым нормам, существует 3 вида световых цветов:

Цветовая температура и оттенки

Начало видимого диапазона испускания лучей достигает уровня 1200 К. При этом свечение имеет красноватый оттенок. При дальнейшем накаливании начинает происходить изменение цветовой гаммы. При отметке в 2000 К красный меняется на оранжевый, а затем переходит в желтый, достигнув уровня 3000 К. Для вольфрамовых спиралей наивысшая отметка — 3500 К.

Светодиодные светильники способны нагреваться до 5500 К и выше. При 5500 К они излучают яркий белый свет, при 6000 К — голубоватый, при 18000 К — пурпурный.

Температура влияет на восприятие цвета. Коэффициенты различных цветовых гамм существенно разнятся.

Таблица Кельвина, или таблица цветовой температуры, показывает градацию цветов и оттенков и дает четкое описание их применения.

Чтобы правильно выбрать освещение, следует брать во внимание его предназначение. При подборе оптимального освещения нужно помнить, что его температура и яркость будут различными в зависимости от того, день на дворе, вечер или ночь.

Светодиодное освещение

Светодиодный светильник — один из наиболее популярных видов приборов для освещения.

Цветовая температура ламп накаливания светодиодов представлена такими оттенками:

Характеристики температуры диодов являются определяющим фактором при выборе сферы их использования. Они применяются для освещения улиц, подсветки рекламных щитов и осветительного оборудования для автомобиля.

К преимуществам холодного света можно отнести контрастность, благодаря которой он находит широкое применение в освещении затемненных территорий. Такие светодиодные лампы могут распространять свет на большие расстояния, поэтому их часто используют в освещении дорог.

Светодиоды, излучающие теплое свечение, используются в основном для освещения небольших территорий. Световой поток теплых и нейтральных тонов создает нужный эффект при пасмурной и дождливой погоде. Наличие атмосферных осадков оказывает влияние на излучение холодного света, в то время как теплый свет не претерпевает какого-либо существенного искажения при дождливой или снежной погоде.

Особенность теплого свечения светодиодных ламп заключается в том, что они позволяют четко увидеть как освещаемый предмет, так и окружающую его территорию. Благодаря такой специфике теплая гамма эффективно применяется при подводном освещении.

Цветопередача светодиодных ламп имеет свои особенности: холодные оттенки свечения неправильно передают цвета окружающих вещей. Такой свет создает резкость и яркость, что негативно отражается на зрении. Теплый цвет свечения более благотворно влияет на глаза.

Свечение энергосберегающих ламп характеризуется теплой цветовой гаммой. Они близки к естественным источникам света, благодаря этому их хорошо использовать, чтобы освещать жилища.

Ксеноновое освещение

Ксеноновые лампы отличаются между собой по техническим характеристикам, от которых зависит температура цвета. При производстве противотуманных фар используют только теплое желтое свечение. Бело-желтый свет отличается усиленной светоотдачей, не создает напряжения в глазах, его отчетливо видно на мокром асфальте. Достоинством его является то, что он не ослепляет своим светом водителей встречных автомобилей.

Стандартный белый цвет наиболее благоприятен для глаз. Благодаря своим свойствам он применим во многих сферах.

Белый цвет характеризуются тем, что его насыщенность колеблется в зависимости от вида оптического приспособления. Такая осветительная техника дает худшие показатели освещения при атмосферных осадках и тумане, однако при солнечной либо снежной погоде она является незаменимой.

Синий и сине-фиолетовый цвета используются в декоративных целях, так как они обладают низкими излучающими характеристиками.

В Европе были проведены исследования, согласно которым многие владельцы автомобилей предпочитают ксеноновые фары, имитирующие близкий к полуденному дневной свет.

Осветительные особенности необходимо рассматривать в их совокупности. Температура цвета имеет показатели яркости и контрастности, что отражается на степени комфорта восприятия света.

В зависимости от поставленных задач отдают предпочтение холодному, теплому либо нейтральному освещению. Каждый из этих видов освещения производит различный эффект и влияние на восприятие и настроение человека. Все эти нюансы необходимо учитывать при подборе осветительного оборудования.

Сравнение основных параметров светодиодных ламп и ламп накаливания, таблица соответствия мощности и светового потока

Что такое люминесцентная лампа и как она работает?

Как выбрать светодиодную ленту для подсветки, типы светодиодных лент, расшифровка маркировки

Что такое галогенная лампа, где используется, как выбрать галогенную лампу для дома

Все типы и виды цоколей для ламп освещения — правила маркировки и в чём отличия

Что измеряется в люменах и какие нормы освещенности на 1 квадратный метр?

Источник