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.
Единица измерения ЦТ
Температура света ламп измеряется в кельвинах. Единица измерения характеризует яркость излучения и длину волнового фона в оптическом промежутке.
Особенности единицы измерения термодинамической температуры (кельвина):
- входит в группу семи ведущих единиц СИ, введена в 1848 году;
- в русских источниках обозначается буквой К, в международных применяют литеру K;
- для определения применяют постоянную Больцмана, используют выражение: 1,380649· 10−23 Дж/К;
- до 2022 кода коэффициент приравнивался к 1/273,16 доли соответствующей температуры (+0,01С) тройной точки воды;
- шкала начинается с абсолютного нуля (0 К);
- наименование единице дано в честь звания лорда Кельвина Ларгского, которое было пожаловано Уильяму Томсону — физику из Англии.
Ранее кельвин называли градусом Кельвина, обозначали значком °К, использовали для определения температуры по абсолютной шкале. С 1967 года такое наименование не применяют.
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.
Виды бытовых светодиодов: конструктивные отличия
Лампы для дома классифицируют по двум основным критериям: типу светодиода и конструктивному исполнению.
По первому признаку различают три вида диодов:
- SMD – одиночные светодиоды;
- COB – матрица из осветителей;
- Filament – диодная нить.
SMD. Одиночные светодиоды подходят для установки на поверхность платы. Их особенность – направленное излучение света с углом рассеивания 100-130°. Приоритетное использование: точечные фонари и LED-ленты.
Конструктивно, SMD-осветитель – кристалл на теплоотводящей прослойке из меди или алюминия. Существуют разновидности с рассеивающей линзой и без
SMD-диоды долговечны, так как их конструкция обеспечивает хороший отвод тепла, не давая элементам устройства перегреваться даже при беспрерывной работе.
COB. Аббревиатура трактуется как Chip on Bord, в переводе – чип на плате. Светодиоды представляют собой корпус разной конфигурации с интегрированными в него SMD кристаллами.
Обозначения на фото: 1 –модуль SMD 5050, 2 – матрица COB на 36 чипов. Световой поток COB-диодов значительно превышает одиночные SMD
Лампы с «матричными» светодиодами не подходят для узконаправленного освещения, но и охватить все окружающее пространство они не в состоянии – их угол светового рассеивания менее 180°.
Filament. Инновационный светодиод разработан по принципу COB, но здесь на одной удлиненной цилиндрической подложке размещено множество мини-кристаллов.
Особенности LED-ламп Filament: комфортный для глаз спектр свечения, наличие прозрачной колбы, отсутствие охлаждающего радиатора. Угол рассеивания – 360°
Исходя из конструктивного исполнения, диодные лампы бытового назначения условно можно разделить на три группы:
- стандартные модели с матовой или прозрачной колбой;
- «кукурузы» с SMD- или COD-светодиодами.
Стандарт. Традиционные лампы, выпускаемые в разных формах: классика, свеча, груша, вытянутый шар, эллипсоид и т.д. Тип колбы зависит от используемого светодиода. Матовый корпус характерен для моделей с SMD или COD кристаллами, а прозрачное стекло – для ламп Filament.
«Кукуруза». Изначально все осветительное оборудование этого типа изготовлялось без колбы. На цилиндрической тубе размещались открытые SMD диоды, что исключало риск перегрева. Позже одиночные светодиоды стали замещать более мощными COB-матрицами.
Оба варианта имеют следующие плюсы:
- отсутствие колбы увеличивает яркость свечения на 25-40%;
- всестороннее освещение;
- ремонтопригодность;
- не нуждаются в радиаторе, что сказывается на снижении стоимости.
Основной минус – опасность соприкосания с открытыми контактами под напряжением.
На фото отображены: 1 – «кукуруза» с большими диодами SMD, 2 – светодиоды COB, 3 – маленькая лампочка с колбой
Последний вариант наименее удачный. Стеклянный корпус скрывает контакты, но блокирует выход тепла. Такая недоработка приводит к быстрому перегоранию лампы.
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.
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:
- Освещенность, измеряется в люменах.
- Цветовая температура, в кельвинах.
- Индекс цветопередачи.
- Коэффициент пульсации.
- Максимально допустимая яркость.
- Равномерность освещения.
- Удельная мощность.
Подобрать подходящую цветовую температуру несложно. Для это не нужно проводить расчеты, можно взять готовые данные, которые подходят под то или иное помещение.
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:
- Включается свет, электроэнергия поступает на клеммы.
- Происходит постепенное снижение уровня сопротивления.
- Черное тело излучает красный свет.
Согласно принятым нормам, существует 3 вида световых цветов:
- теплый белый свет;
- нейтральный (естественный дневной);
- холодный белый свет.
Обзор популярных брендов LED-продукции
Рейтинг наиболее востребованных светодиодных товаров возглавляют лампочки компании Philips и Osram . Европейские производители жестко контролируют качество своих изделий. Конечно, такой подход сказывается на стоимости, но с учетом долговечности их цена вполне оправдана. Рабочие параметры немецких ламп соответствуют заявленным характеристикам.
Достойная и более доступная альтернатива – продукция компаний Bioledex (Германия), FKK (Япония), Nichia (Япония).
Фирмы имеют репутацию надежных производителей и уже несколько лет устанавливают высокую планку по качеству диодных ламп
Среди транснациональных и отечественных проектов достойную оценку получили товары следующих фирм:
- Newera (Россия/Китай) – торговая марка бренда SVeto-Led на рынке диодных технологий порядка 10 лет, основной плюс – баланс цена/качество;
- Ecola (Россия/Китай) – имеет развитую розничную сеть продаж;
- Gauss (Россия) – компания активно внедряет новейшие технологии, экспериментирует с дизайном и контролирует качество;
- ASD (Россия) – уровень и безопасность продукции подтверждены знаком «Российская нанотехнологическая продукция»;
- Uniel (Россия) – многообразие серий светодиодных ламп, основные достоинства товаров: отсутствие мерцания, высокий индекс цветопередачи, приемлемая цена, стильное исполнение; гарантия – 2 года.
Отдельно надо упомянуть о диодных лампах китайского изготовления. Однозначно не стоит покупать продукцию от безымянных производителей. Лампочки от изготовителей-нонейм не отвечает нормам безопасности и заявленным характеристикам. В лучшем случае софит немного посветит и перестанет работать, в худшем – навредит окружающим.
На рынке есть и сертифицированные китайские LED-лампы. Хорошие отзывы получили изделия компаний: Brawex, Selecta, Camelion и Estares
Тестирование изделий популярных брендов. Достоинства и недостатки ламп производства Philips, Canyon и Osram:
Замена старых ламп накаливания на технически усовершенствованные LED-осветители имеет много положительных аспектов. Чтобы светодиоды максимально реализовали свою эффективность и полностью окупили потраченные финансы, следует грамотно подойти к вопросу их выбора – оценить ряд параметров и проверить работоспособность.
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.
| Температура цвета | Цвет | Описание |
| 2700 К | Теплый белый, красно-белый | Преобладает в простых лампах накаливания. Привносит в интерьер тепло и уют. |
| 3000 К | Теплый белый, желтовато-белый | Присущ большинству галогенных ламп. Отличается более холодным оттенком, чем предыдущий цвет. |
| 3500 К | Белый | Характерное освещение для флуоресцентных трубок разной ширины. |
| 4000 К | Холодный белый | Чаще всего применяется в стиле хай-тэк. |
| 5000-6000 К | Естественный дневной | Имитирует дневной свет. Применяется в зимних садах и террариумах. |
| 6500 К | Холодный дневной | Широко применяется при фотосъемке и в кинематографе. |
Светодиодное освещение
Светодиодный светильник — один из наиболее популярных видов приборов для освещения.
Цветовая температура ламп накаливания светодиодов представлена такими оттенками:
- теплый белый (Warm White) — до 3300 К;
- натуральный белый (Natural White) — до 5000 К;
- холодный белый (Cold White или Cool White) — более 5000 К.
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.
LED-лампы холодного света: сфера применения
«Специализация» ламп холодного света — освещение производственных и других рабочих помещений, медицинских кабинетов, подсветка витрин с ювелирными изделиями. Светильники, создающие холодное свечение, следует использовать осторожно из-за ослабления красных и желтых оттенков. Так, красный приобретает фиолетовые «нотки», оранжевый — буреет, а желтый становится зеленоватым. Кроме того, источники света с температурой более 5000 К, могут создать напряженную и тревожную атмосферу, особенно в небольшом пространстве.
Полный ассортимент светодиодных ламп представлен в каталоге.
