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:
| 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); |
| 4500-5000 К | ксеноновая дуговая лампа, электрическая дуга; |
| 5000 К | утреннее Солнце; |
| 5500 К | прямой солнечный дневной свет в полдень, облака; |
| 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 | туман; |
| 9000-12000 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); |
| 15000-27000 К | ясное голубое небо на северной стороне 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.
Одним из параметров, который может охарактеризовать оттенок цвета и его качество считается цветовая температура светодиодных ламп. Этот параметр частично характеризует и уровень яркости осветительного прибора. При необходимо смотреть какая температура цвета. Ведь если светодиодный свет будет подобран неправильно, то это приведет к отсутствию комфорта в помещении. Далее мы разберемся с читателями сайта как правильно выбрать данный показатель.
Диапазон цветовой температуры
Цветовая температура ранее не имела весомого значения, так как применялась лампа накаливания, у которой данный параметр был стандартным. Как только появилась диодная лампа или лента из светодиодов, цветовая гамма расширилась и выбрать правильный светодиодный свет стало сложнее, так как его оттенок обусловливается материалом полупроводника. Таблица ниже указывает диапазон рассматриваемой характеристики (в Кельвинах):
Существует три диапазона:
- тепло белое освещение (2700 – 3200);
- естественное, дневное (3500 – 6000);
- холодное (от 6000).
Как выбрать правильное свечение для улицы или для дома? Для офиса самой приемлемой считается лампа, у которой цветовая температура находится в диапазоне от 2800 до 6600 К. Например, лампа накаливания относится к первой группе. Такое придает комфорта и уюта. Для работы оптимальным будет естественное дневное освещение.
Оптимальный показатель
Офис
Для работы рекомендуется использовать светодиодный свет, который находится в диапазоне от 4400 до 5600 К. А это означает, что лампочка должна быть белого или нейтрального цвета. За счет этого работоспособность сотрудников будет максимальной. Ниже приведена таблица, благодаря которой можно выбрать оптимальное значение:
На что влияет изменение цвета? Если цветовая температура будет другая (желтого, синего или оранжевого оттенка), то работоспособность и как следствие производительность труда у сотрудников снижается. Если светодиодный свет имеет оранжевый оттенок, то производительность понижается до 80%.
Важно! Почему лампа нейтрального или белого освещения более оптимальна для работы? Потому что он содержит в себе синий спектр, который оказывает содействие на ускорение реакции и концентрацию внимания в дневное рабочее время.
Для офисных помещений и для производства такой светодиодный свет будет самым оптимальным, так как именно он увеличивает производительность и работоспособность.
Жилое помещение
Но как лучше подобрать цветовую температуру LED ламп для дома либо квартиры? Например, лампочка, у которой есть синий спектр, не применяется в комнатах для сна (детская или спальня). В жилом доме или квартире цветовая температура подбирается индивидуально для каждого помещения.
Так температура освещения для гостиной или спальни подбирается с тем учетом, чтобы светодиодная лампа освещала в диапазоне теплого белого цвета (2700 – 3200 К). Свечение такого уровня придает помещению уют и комфорт.
В ванной комнате применяется лампа дневного и белого цвета (4000 – 5000 К). Для кухни такая лампочка также подойдет. Этот спектр излучения подойдет для домашнего кабинета или для места чтения, а также может использоваться как или стеллажей для растений.
Что еще важно знать?
Интенсивность света зависит от нескольких значений, а вот между спектром и степенью яркости прямой зависимости нет. Но это значение хоть и не считается ключевым, однако устанавливает саму эффективность свечения. Например, лампа, у которой одинаковая мощность, но разный спектр излучения предоставляет разную интенсивность свечения.
Объясняется все это очень просто: лампочка, у которой светодиодный свет расположен в диапазоне высоких значений от 6000 К (холодные оттенки), дает возможность обрести самое яркое освещение. Но это функционирует в случае, если такие параметры, как уровень мощности и тип диода, эквивалентны.
Не стоит забывать и про природный процесс понижения интенсивности свечения (помутнение кристаллов). Это так называемая деградация, когда через определенное время осветительные приборы становятся слабее и менее эффективными. Для того чтобы источник света проработал дольше, необходимо приобретать продукцию проверенных марок. О мы рассказывали в отдельной статье.
Исходя из этого, можно сделать вывод, что цветовая температура LED ламп считается одним из основных показателей в современном освещении. Если не принимать ее во внимание, то система освещения будет неэффективной и неприятной.
Если помещение применяется для различных целей, то есть отдельные рекомендации, с помощью которых можно подобрать самый оптимальный вариант освещения. Например, гостиную, спальню и детскую комнату лучше оснащать источниками, которые будут излучать теплый свет.
Вот мы и рассмотрели, что означает цветовая температура светодиодных ламп и какая лучше для дома, квартиры либо офиса. Надеемся, предоставленные таблицы и советы помогли вам определиться в выборе наиболее оптимальной характеристики!
Нравится(0 ) Не нравится(0 )
Одной из важных характеристик любого источника искусственного света является цветовая температура (Т с). Говоря простым языком, этот параметр показывает, каким является световой оттенок – теплым и желтоватым, нейтрально белым или голубовато-холодным. Цвет свечения светодиодных ламп, в отличие от ламп других типов, может находиться в гораздо более широком диапазоне значений. Именно поэтому в лампочках на основе светодиодов параметру T с уделяют особое значение.
Единица измерения
С точки зрения физики, цветовая температура (T с) характеризует интенсивность излучения источника света в рабочем спектре частот и функционально зависит от длины волны. Она влияет на цветовое восприятие человеческим глазом освещаемых предметов. Измеряют её в градусах Кельвина (°K).
В некоторых случаях, как более удобная величина, используется значение в миредах (M). Миред, или обратный микроградус, равен одному миллиону, деленному на величину Т с в кельвинах.
Температура светового оттенка светодиодов, используемых в светильниках общего и дополнительного освещения, задаётся с помощью слоя люминофора. Способ нанесения люминофора, химический состав и толщина его слоя являются определяющими факторами для будущих цветовых и яркостных характеристик светодиодной лампы.
СП 52.13330.2011
Цвет любого физического тела определяется его спектральным составом и характером освещения, которое воздействует на него. Это означает, что при освещении одного и того же предмета светодиодными лампами с различной цветовой температурой, этот предмет будет иметь разные оттенки. С целью задания определённых норм был разработан СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение».
СП 52.13330.2011 – это актуализированная редакция СНиП 23-05-95, действующего на территории России до 20 мая 2011 года.
СП 52.13330.2011 устанавливает нормы для всех видов освещения, применяемого в зданиях и сооружениях, на производстве и в открытых зонах. Касательно цветности света, в документе предусмотрено использование искусственных источников, температура цвета которых не должна выходить за рамки 2400-6800°K.
Помимо ряда норм и правил, в СП 52.13330.2011 представлены рекомендации по освещению различных типов помещений. Например, в жилых помещениях рекомендуется использовать создающие атмосферу уюта желтовато теплый световые температуры, а в рабочих помещениях – более холодные, способствующие рабочей атмосфере.
Важность и подбор правильного светового оттенка
Научно доказано, что оттенок света влияет на психологическое воздействие пространства и способен значительно изменить восприятие внешнего вида освещаемых предметов. И также доказано, что правильный выбор световой температуры может благоприятно повлиять на поведение человека. Например, в ювелирном магазине хорошо подобранный оттенок подсветки витрины подчеркивает красоту товара и способствует продажам.
Цветовая температура светодиодных ламп напрямую влияет на комфорт в освещаемом помещении. По значению T с все LED лампы принято делить на 3 группы:
- тёплого свечения 2700–3500°K;
- нейтрального свечения 3500–5300°K;
- холодного свечения 5300–6800°K.
Светодиодные лампы тёплых тонов идеальны для дома и освещения жилых комнат, так как их свет наименее раздражителен для глаз. Тёплые тона придают предметам желтизны и создают атмосферу вечернего времени суток. Стоит отметить, что LED светильники тёплого свечения незаменимы для организации освещения в местах отдыха.
Нейтральный свет применяется в освещении производственных помещений и офисов. Светодиодные лампы с T с =4000-4500°K способствуют повышению работоспособности, что доказано практическими исследованиями. Дальнейшее увеличение цветовой температуры с переходом в область холодного приводит к резкой утомляемости и нервному перенапряжению. В рамках квартиры светодиодным лампам нейтрального света также найдётся применение:
- в качестве основного освещения ванной комнаты;
- в настольных светильниках, предназначенных для подсветки рабочего места учащихся;
- на кухне в месте приготовления пищи.
Светодиодные лампы с T с более 5300°K можно устанавливать только в нежилых помещениях и на рабочих местах, где кратковременно требуется высокая концентрация внимания. Кроме этого их эффективно используют в аварийном освещении.
В заключение еще раз стоит отметить, что цветовая температура светодиодных ламп является важной характеристикой, для подбора которой существует множество таблиц. Но выбирать светодиодную лампу только по параметру светового оттенка однозначно не стоит. Правильный выбор возможен только с учетом всех технических особенностей.
Читайте так же
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.
Прежде, чем разобраться в том, что такое цветовая температура, имеет смысл для начала вспомнить, что такое температура вообще, отчего тела бывают горячие и холодные.
Температура – это движение атомов, из которых состоят все тела. Чем подвижнее атомы, чем сильнее они колеблются – тем больше и будет температура тела. Цельсий придумал шкалу температуры, взяв за точки отсчета воду. При нуле градусов она должна превращаться в лед, а при ста – кипеть (при оговоренном атмосферном давлении). Кельвин выяснил, что бывает предел холода – состояние, когда все атомы тела неподвижны, и назвал такую температуру «абсолютный ноль», потому что ниже температуры во Вселенной быть не может (в самом деле – нельзя же еще замедлять и без того неподвижные атомы).
Кельвин воспользовался шкалой Цельсия, при которой абсолютный ноль составил –273С. Шкала Кельвина отличается от шкалы Цельсия как раз на эти 273 градуса, то есть температура замерзания воды по Кельвину - это 273К, а температура кипения – это 373К. Все просто. Нужна эта шкала нам только потому, что цветовую температуру измеряют именно в Кельвинах.
Представим себе тело, вроде сажи, которое совсем не отражает свет, и назовем его «абсолютно черным телом». Для простоты опыта возьмем в качестве такого тела спираль из вольфрама в электрической лампочке. И приступим к эксперименту. Для начала запремся в темной комнате и выключим свет. После того, как глаза привыкнут к темноте, начнем через блок питания подавать ток на лампочку, потихоньку поднимая напряжение.
Рано или поздно спираль начнет светиться еле заметным малиновым цветом. Это значит, что она разогрелась примерно до 900 градусов по Цельсию. Значит, абсолютно черное тело начинает светиться при 1200К. Это и будет красная граница спектра видимого света. Иными словами, красному цвету соответствует цветовая температура 1200К. Продолжим увеличивать напряжение. При 2000К спираль станет оранжевой, при 3000К - желтой, при 5500К – белой, при 6000К – голубой, а потом – фиолетовой. 18000К – это верхняя, фиолетовая граница спектра видимого света (Разумеется, это опыт умозрительный, потому что в реальности спираль перегорит гораздо раньше, вольфрам расплавится уже при 3500К).
Итак, цветовая температура желтого цвета примерно 3000К. Это значит, что для того, чтобы получить точно такой же желтый цвет, нагревая спираль, ее надо разогреть как раз до 3000 градусов по Кельвину. Что, конечно же, ни в коем случае не будет означать, что предмет синего цвета окажется горячее желтого. Человеку чисто психологически трудно привыкнуть к тому, что цветовая температура пламени свечи (1200К) ниже цветовой температуры чистого неба (12000К). Отсюда вытекает вывод: цветовую температуру источника света можно менять. Для этого сгодится самый обыкновенный светофильтр, крашеное стекло. Цветовую температуру лампы накаливания можно легко довести до тех же 12000К, воткнув в прожектор светофильтр. При этом реальная тепловая температура нити накаливания как была 2700К, так и останется.
Лампы и фары
Поначалу автомобили оборудовали ацетиленовыми лампами, очень быстро их сменили лампы накаливания. Со временем они совершенствовались, лучше становились рассеиватель и прожектор, но источником света неизменно служила вольфрамовая нить. У обычной лампы накаливания колба из силикатного стекла. Воздух из нее выкачан, а к электродам прикреплена вольфрамовая спираль. Недостатков у таких ламп хватает: вольфрам понемногу испаряется, оседает на стенках колбы, и стекло теряет прозрачность. Спираль истончается, растет ее сопротивление, и она в конце концов перегорает. Вольфрам нельзя раскалять беспредельно – расплавится нить. Значит, свечение будет желтоватым. Чтобы увеличить силу света и яркость, приходится удлинять и утолщать нить, а чем она длиннее, тем труднее фокусируется фарой . Наконец, КПД лампы накаливания всего-то 3% – львиная доля электроэнергии бесполезно превращается в тепло.
Во второй половине двадцатого века появилось новое поколение ламп накаливания: галогеновые. У такой лампы колба заполнена газами из группы галогенов. Особенность ее в том, что галоген возвращает частицы испарившегося вольфрама с колбы на спираль. Значит, ее можно разогреть до большей температуры, реально до 2700–3000°С. Светоотдача «галогенок» достигает 22–25 лм/Вт – в два раза больше, чем у классических ламп. Простой пример: световой поток обычной автомобильной 45-ваттной лампы – 600 люменов, а 55-ваттной «галогенки» – более полутора тысяч! Стекло «галогенок» не загрязняется со временем, а срок службы ощутимо больше. Колба из жаростойкого кварцевого стекла и повышенные требования к точности сборки спирали сказались на цене: «галогенка» дороже обычной лампы в несколько раз.
А в начале 90-х годов на автомобилях появились газоразрядные лампы, которые и называют в обиходе «ксеноновыми» или просто «ксеноном». В такой лампе нет раскаленной нити. Свет дает крошечная сфера из газов (один из них – ксенон, откуда и пошло название). Газы нагреты электрической дугой почти до солнечной температуры, более 4000°К. 35-ваттная газоразрядная лампа дает световой поток в 3000 люменов! В продаже есть лампы с разной цветовой температурой, от 3500К до 8000К.
3500К желтый – годится только для противотуманок
4300К бело-желтый, такие лампы идут в заводской комплектации автомобиля
5000К белый
6000К холодный белый с легким голубым
7000К голубой, яркость лампы значительно ниже, ездить с голубым светом плохо
8000К синий – легкий фиолетовый, яркость еще хуже
Разумеется, такой разбег цветовых температур достигается не разным разогревом газа, а всего-навсего подкраской – в смесь газа вводятся добавки, которые и окрашивают световой поток. Интересно, что самый лучший, самый приятный для глаза свет дают лампы без красителей.
Свет ксеноновой лампы легко сформировать в точный световой пучок, а это значит, он он будет отчетливее. Такие лампы долговечны, не боятся вибраций. Ехать с ксеноном – одно удовольствие, видимость просто изумительная. Даже создается впечатление, что дальний свет и не нужен.
