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 передачі кольору, колір світіння - це далеко не всі властивості джерела освітлення, за які відповідає колірна температура світла.

Колірна температура у фізиці

У працях Макса Планка - основоположник 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 даної величини - Кельвини, як і у випадку абсолютної температури. Згідно з формулою, цей показник дорівнює температурі АЧТ, при якій тіло видає випромінювання у тому ж колірному діапазоні, що і вимірювана. Колірна температура люмінесцентних ламп визначається шляхом їх порівняння з АЧТ і отримує відображення у вигляді лінії чорного тіла. За АЧТ можна взяти будь-який твердий об'єкт з певним набором властивостей, що знаходиться в розпеченому стані. При зміні показників змінюються і характеристики складових спектру. Так, при перетині певної позначки за шкалою Кельвіна можна спостерігати підвищення синьої складової і спад червоної, при зниженні температури відбуваються протилежні зміни.

Корельована колірна температура

При підвищенні температури АЧТ відбувається процес розжарювання, який можна перебільшено порівняти з розігрівом металу. При цьому кольори змінюють один одного в наступній послідовності: червоний, за ним помаранчевий, жовтий, білий, а наприкінці - блакитний. Цей процес знаходить відображення на відповідній кривій в колірному просторі. Колірна температура світильників на базі ламп розжарювання приблизно дорівнює 2700 К. Випромінювання лежить в теплій або червоної оттеночной 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 До сам світлодіод ледь досягає відмітки в 80 С.

Особливості кольоросприйняття

Сприйняття кольорів строго індивідуально. Визначення кожного з них є результатом такого компромісу, за яким люди дають загальну назву відчуттями, отриманим зоровими нервами. Червоний, зелений, синій - лише назви, хоч для кожного окремого індивідуума відтінки можуть істотно відрізнятися. Варто також враховувати вікові зміни, які впливають на ідентифікацію того чи іншого кольору. З часом кришталику властиво кілька жовтіти, але це не єдиний процес, який може спотворити інформацію, одержувану з імпульсами від зорових нервів. Фахівці сходяться на думці, що цветовосприятие має, швидше, психологічну, ніж фізіологічне підґрунтя. Вважається, що в нормальному стані людське око здатне розрізняти більше 10 млн. відтінків. При цьому понад 400 з них є градаціями ахроматического сірого кольору. Навряд чи варто замислюватися про точності кольоросприйняття, адже сонячне світло в тій чи іншій мірі спотворює всі видимі відтінки.

Поняття про кольоровості світла

Опис ненагретих неизлучающих об'єктів не викликає ніяких труднощів. В якості однієї з його відбивних/фільтруючих характеристик можна взяти довжину хвилі або зворотну їй - частоту. У випадку з нагрітими і випромінюючими тілами справа йде трохи 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 (контрольоване опір) з електричним ланцюгом. Послідовність спостережень така:

Освітлення вимкнено, струм подається на клеми.

Опір поступово знижується.

АЧТ починає ледь помітно підсвічено червоним.

При вимірі температури об'єкта в цей момент, показник, швидше за все, досягне 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 зарубіжної.

Колірна температура і її відтінкові відображення

Початок видимого спектру випромінювання АЧТ характеризується показником в 1200 К. Саме ця відмітка є кордоном 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 замінять їм при досягненні 3000 К. Колірна температура ламп може відповідати теплій або холодній гамі. Для вольфрамових спіралей пікової є відмітка в 3500К, після чого вони починають плавитися, але джерела освітлення, засновані на іншому принципі дії, можуть без праці розігріватися далі. Колірна температура світлодіодних світильників може спокійно налічувати До 5500 і більше. При такому показнику можна побачити звичайний яскравий білий колір. При подальшому нагріванні до 6000 До випромінювання стане дещо голубуватим, дедалі більше заглиблюючись у цей відтінок, поки при досягненні 18000 До не підійде впритул до фіолетового кордоні спектру.

Колірна температура і освітлення

При складанні системи освітлення важливо враховувати безліч нюансів, але саме колірна температура відповідає за сприйняття відтінків. Холодна і тепла гамма істотно відрізняються за своїми показниками. Так, температура полум'я звичайної свічки характеризується відміткою в 1200 К, а зимове небо - 12000 К. Таблиця 1. Колірна температура і відтінки

Колірна температура



Відтінок



Характеристика



2700 До



Теплий білий, червонувато-білий



Використовується в звичайних лампах розжарювання. Робить інтер'єр більш затишним, по-справжньому домашнім.



3000 До



Теплий білий, жовто-білий



Є характерним для більшості галогнових ламп, кілька холодніше, ніж світло від лампи розжарювання.



3500 До



Звичайний білий



Таким є випромінювання від флюорисцентних трубок різних розмірів.



4000 До



Холодний білий



Є незамінним атрибутом стилю хай-тек, але своєю "стерильністю" навіває думки про операційну.



5000-6000 До



Денний



Використовується для імітації сонячного світла в оранжереях, тераріумах і т. д.



6500 До



Холодне денне



Використовується при професійній фотозйомці і в кінематографі.

Підбір джерел освітлення має здійснюватись в залежності від необхідного ефекту. Інтенсивність і колірна температура ламп можуть також по-різному сприймається в залежності від часу доби.

Освітлення на базі світлодіодів

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

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 володіють різними показниками дальності і яскравості.

Відмінності між основними відтінках білого

При підборі джерела освітлення дуже важливо передбачити, як буде сприйматися освітлюваний об'єкт. Це актуально не лише при підборі ламп для фотосесій, але і 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 джерел освітлення доступні лише більше скромні показники. Колірна температура більшості фабричних світильників на базі світлодіодів лежить у 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 в холодному діапазоні робить світильники найбільш ефективними для дороги. При цьому даний відтінок демонструє максимальні спотворення кольоросприйняття.

Джерела нейтрального і теплого світла

Виробники елементів освітлення не обмежуються лише холодної гамою, яка володіє найбільшою різкістю і найгірше сприймається людським оком. Колірна температура світлодіодних світильників в 2500-6000 До дає можливість досягти показника індексу передачі кольору в межах 75-80 одиниць. Такі лампи демонструють відмінні результати на порівняно невеликих відстанях. Найбільша перевага лампи теплого і нейтрального відтінків виявляють при несприятливих погодних умовах. Дощ, туман і дим, які стають явною перешкодою для холодних ламп, не так істотні 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 більшу ефективність під водою.

Інші джерела освітлення

Колірна температура енергозберігаючих ламп, які використовуються для домашнього освітлення, частіше відповідає саме теплого 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, скоріше, їх яскравістю і терміном служби. При виборі автомобільного освітлення значення мають інші показники.

Колірна температура ксенону

Ксенонові і біксенонові лампи відрізняються не тільки виробника, але і за своїми особливостями, багато в чому залежать від колірної температури. Властивості ламп:

Яскравий жовтий колір (3000 К).В основному застосовується В протитуманному
освітленні, має показник світлового потоку близько 3300 люмен.

Жовто-білий (4300 К). Є типовим для заводських ламп протитуманного і головного освітлення. Висока цветоотдача (приблизно 3400 люмен) і щадне 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.

Звичайний білий (4500-5000 До). Така колірна температура ксенону вважається оптимальним варіантом з точки зору сприйняття людським оком. Володіють високою потужністю колірної віддачі (близько 3000 люменів), що значно розширює область застосування таких ламп.

Холодний білий, біло-блакитний (від 6000 До). В залежності від типу оптики (лінзованною або рефлекторної) відтінок володіє більшою або меншою мірою блакитного. Такі лампи поступаються більш теплим на мокрому асфальті, але на сухій землі або на снігу вони дають відмінну видимість.

Синій, синьо-фіолетовий (від 8000 До). Такі джерела світла можна віднести до декоративних. Вони не відрізняються особливою потужністю випромінювання (до 2200 люмен) і погано помітні на будь-яких дорожніх покриттях.

Згідно з опитуваннями кількох останніх років, більшість автолюбителів перевагу ксенонові лампи з колірною темперотурой в 6000 К. Ліхтарі варто підбирати, виходячи з персонального комфорту, не можна однозначно назвати оптимальну температуру, адже поїздки до офісу і тривалі заміські подорожі диктують зовсім різні вимоги.

Коли важлива колірна температура

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