Dziś jest niedziela, 8 grudzień 2019 r.
Energoelektronika.pl na stronach Facebook REKLAMA MAPA SERWISU KONTAKT
Strona główna Załóż konto Artykuły branżowe Katalog firm Seminaria FAQ Kalendarium Słownik Oferta
Wyszukaj
1USD 3.85 -0.17% 1EUR 4.2721 -0.13% 1GBP 5.0527 -0.24%
Zaloguj się
Login (adres e-mail):
Haslo:
  Rejestracja
  Zapomniałem hasła
Reklama

Reklama

Aktualności
Przed nami 32. edycja targów ENERGETAB 2019
więcej
Cykl szkoleń z zakresu programowania sterowników SIMATIC S7-300, S7-1200
więcej
32 edycja targów Energetab 2019 juz za cztery tygodnie
więcej
Produkcja w Polsce w kontekście Czwartej Rewolucji Przemysłowej
więcej

Zobacz archiwum

Kalendarium
12 grudzień 2019
XII EDYCJA SEMINARIUM Z ZAKRESU "Eksploatacji urządzeń elektrycznych w strefach zagrożenia wybuchem Ex ATEX" 
więcej
Newsletter
Jeżeli chcesz otrzymywać aktualne informacje o wydarzeniach w branży.
Podaj e-mail do subskrypcji:


Artykuły branżowe
23 styczeń 2013.

Technologia - Oddawanie barw w systemach oświetlenia LED

Technologia - Oddawanie barw w systemach oświetlenia LED

Popularne w ostatnich latach oświetlenie LED nie stało się jeszcze dominującą technologią w profesjonalnym oświetleniu. Warto sobie zadać pytanie, jakie są ograniczenia wynikające z tej technologii, które nie pozwalają na masowe zastosowanie źródeł LED w oświetleniu profesjonalnym. Można wymienić dwa głównie powody: natury ekonomicznej i jakościowej. Z punktu widzenia opłacalności problemem jest relatywnie wysoka cena źródeł LED oraz porównywalna wydajność ze stosowanymi obecnie rozwiązaniami w oświetleniu przemysłowym.

Dużo produkowanych obecnie źródeł światła LED może się pochwalić całkiem zadowalającym wskaźnikiem oddawania barw, nie dotyczy to jednak produktów LED wykonanych przy bardzo oszczędnych założeniach dotyczących kosztów użytych materiałów i procesu produkcji. Inaczej mówiąc, dobrej jakości barwa LED jest dostępna jedynie wśród towarów z najwyższej półki.

Co to jest oddawanie barw?

Słabe oddawanie barw wiąże się często z temperaturą barwową. Słyszymy, że zimne, nieprzyjemne światło słabo oddaje barwy, a białe ciepłe światło dobrze. Nie jest to prawdą, na przykład światło słoneczne w południowej porze dnia, na czystym niebie, to światło nie ciepłe i nie zimne. Przedział taki nazywamy światłem naturalnym, który ma temperaturę barwową około 5500K. Typowe światło ciepłe ma temperaturę około 3000K, z kolei zimne 6500K. Może istnieć źródło światła o barwie ciepłej, które świetnie oddaje barwy oraz bardzo słabo. Przykładem może być światło lampy sodowej o barwie ok. 2000 K, która oddaje barwy bardzo słabo, w efekcie wszystko wydaje się żółte. To właśnie barwa światła wpływa na to, jak postrzegamy kolory. Inaczej widzimy świat przy jasnym słońcu w trakcie dnia, inaczej zaś przy zachodzie słońca, a jeszcze inaczej przy zachmurzonym niebie. Temperatura barwowa wpływa głównie na postrzeganie ogólne oświetlonych przedmiotów, to natomiast, czy widzimy dobrze każdy kolor, zależy od składu światła białego, jakie emituje lampa.

Każdy z nas pamięta z fizyki doświadczenie z pryzmatem, za pomocą którego ze światła białego otrzymujemy tęczę, czyli widmo badanego światła białego. Efekt ten jest możliwy, gdyż światło o różnych barwach, które składa się na światło białe, załamuje się pod różnym kątem. Stąd poszczególne elementy składowe załamują się przechodząc przez pryzmat pod różnymi kątami i osobno odkładają na oświetlanym ekranie. Każde źródło światła białego emituje światło składające się z wielu barw o różnej długości fali. Mieszając się, tworzą barwę białą. Kolor danego przedmiotu zależy od materii, która go tworzy, a właściwie od jej zdolności do odbicia oraz do rozproszenia światła poszczególnych barw. Przykładowo czerwona piłka odbija głównie światło od długości fali odpowiadającej barwie czerwonej, a pozostałe barwy w dużej mierze pochłania. Byśmy dobrze zobaczyli piłkę, musimy ją oświetlić odpowiednią ilością wszystkich składowych światła, które odbijając się od piłki, nada jej barwę postrzeganą jako czerwoną. Jeżeli na przykład oświetlimy w ciemnym pokoju czerwoną piłkę tylko jednokolorowym zielonym światłem, nie będziemy mogli określić jej barwy. Dobrym przykładem jest biała plansza. Biała powierzchnia odbija praktycznie wszystkie barwy składowe padającego światła. Jeżeli oświetlimy ją światłem białym, to plansza będzie biała, jeśli światłem monochromatycznym (jednobarwnym), to plansza będzie miała kolor padającego światła.

Podsumowując, możliwość widzenia kolorów poszczególnych przedmiotów zawdzięczmy poszczególnym barwom światła, wchodzącym w skład światła białego, którym oświetlany jest dany przedmiot. Aby dobrze postrzegać barwy, musimy mieć światło bogate we wszystkie składowe kolory, Jeśli w składzie źródła światła brakuje emisji światła danej barwy lub będzie ona zbyt mała, niektóre oświetlane przedmioty będą miały zafałszowany kolor.

CRI jako parametr

Do określania jakości źródła światła pod kątem oddawania barw używamy współczynnika oddawania barw (CRI ? color rendering index). Współczynnik ten obrazuje różnice między oddawaniem barw przez dane źródło a doskonałym oddawaniem barw. CRI wyznacza się dla 14 próbnych kolorów. Dla każdej barwy współczynnik osiąga wartości od 0 do 100, gdzie 100 to idealne oddanie barwy, a 0 to brak oddawania danej barwy. Aby móc określić jakość poszczególnych źródeł światła, używa się miary zwanej Ra i jest to średnia ze współczynników CRI dla pierwszych 8 próbek.

Najlepsze światło, jakie mamy to światło słoneczne, którego widmo jest praktycznie ciągłe od barwy fioletowej, aż po czerwoną i wszystkie barwy składowe są silnie emitowane. Słońce ma Ra równe 100, oświetlenie LED szeroko dostępne obecnie na rynku ma Ra w granicy 75?90 dla źródeł wysokiej klasy oraz w przedziale 60?75 dla źródeł produkowanych z naciskiem na koszt, a nie na jakość. Większość współczesnych źródeł światła do użytku wewnętrznego ma Ra w granicach 60?100. Współczynnik Ra porównuje się do wzorca o tej samej temperaturze barwy, co badane źródło, dlatego lampa o ciepłej barwie (2700 K), która ma doskonały Ra na poziomie 100, będzie oddawała inaczej barwy niż światło słoneczne, które ma temperaturę barwy 5500 K. Nadal będzie to dobre źródło światła, które w pełni pokaże kolory oświetlonego przedmiotu, jak również nada całości ciepłą barwę.

Od czego zależy oddawanie barw przez źródła LED

Oddawanie barw przez źródła LED jest związane z metodą generowania światła białego przez diodę. Światło złącza półprzewodnikowego, używanego do produkcji diod LED, jest z natury rzeczy monochromatyczne (jednobarwne). Białą barwę diody można osiągnąć poprzez użycie trzech złączy w jednej obudowie: czerwonego, zielonego i niebieskiego, a następnie otrzymać białe światło poprzez mieszanie tych barw. Tego rozwiązania jednak się w praktyce nie stosuje. Drugą metodą otrzymania światła białego w diodzie LED, która obecnie jest powszechnie stosowana, to wykorzystanie luminoforu oraz zjawiska fluorescencji. Metoda jest podobna do tej stosowanej w przypadku popularnych świetlówek, gdzie luminofor pokrywający lampę jest wzbudzany za pomocą światła ultrafioletowego. W przypadku diod LED luminoforem jest specjalnie przygotowany fosfor, a wzbudzany jest światłem niebieskim, niekiedy fioletowym. To właśnie użyty fosfor świeci pełnym światłem białym. Przy stosowaniu tej metody osiąganie wysokiego współczynnika Ra i ciepłej barwy światła odbywa się kosztem wydajności diody.

Tylko najlepsi producenci oferują lampy LED o Ra powyżej 80, z kolei większość tanich, masowo sprzedawanych w Polsce źródeł LED nie ma współczynnika Ra powyżej 70. Wynika to po części z tego, że podstawowym chwytem marketingowym na konsumenckim rynku LED stała się oszczędność, jaka płynie z wymiany tradycyjnego oświetlenia na rozwiązania LED, stąd priorytetem stała się wydajność. Oddawanie barwy i powszechne umieszczanie w parametrach lamp współczynnika Ra (często jako CRI) stało się popularne niedawno. Jednakże trzeba bardzo ostrożnie podchodzić do parametrów podawanych przez różnych importerów. Najpewniej zaufać produktom znanej marki tworzonych przez światowych liderów w technologii LED. Większość podawanych parametrów, przy popularnych masowych produktach, jest nierzetelna, podawany strumień świetlny wielu lamp przy określonej mocy sam w sobie jest znacząco zawyżony, a jeśli do tego podaje się barwę ciepła i wysoki współczynnik Ra, to najwyraźniej mamy do czynienia z, w najlepszym wypadku, brakiem rzetelności importera.

Dlaczego oddawanie barw jest ważne dla człowieka

Dobry współczynnik oddawania barw, w połączeniu z przyjemną temperaturą barwową światła, dla większości ludzi zapewnia najlepsze warunki odpoczynku. W środowisku pracy częściej stosuje się barwę naturalną i jak najwyższe Ra. Dobra barwa światła i wysokie odwzorowanie kolorów otoczenia powoduje, że czujemy się lepiej, wzrok się mniej męczy. Obiekty oświetlone przez lampy o skrajnie niskim oddawaniu barw widzimy gorzej, niż gdyby je oświetlić źródłem o takim samym strumieniu, ale znacznie wyższym współczynniku Ra. Wystarczy porównać oświetlenie ulic czy parkingów za pomocą lamp sodowych z oświetleniem ich tak samo silnym światłem, ale pochodzącym ze źródeł metalohalogenkowych lub LED, gdzie oddawanie barw jest znacznie wyższe niż w przypadku lamp sodowych.

W środowisku pracy problem jakości światła przekłada się na wydajność, dokładność oraz bezpieczeństwo, za tym idzie zdrowie i samopoczucie. Właściwe oddawanie barw jest również ważne z punktu widzenia prezentacji produktów na wystawach sklepowych czy we wnętrzach sklepowych. Profesjonaliści projektujący oświetlenie przywiązują do tego parametru bardzo dużą wagę. Normy dotyczące oświetlenia wymagają dla większości sytuacji Ra minimum 80, czasami wymagania są mniejsze, na przykład: hale magazynowe, oświetlenie zewnętrzne.


Verbatim
Oferta wysokiej jakości od firmy Verbatim
Verbatim - produkty

Verbatim jest marką, pod jaką koncern Mitsubishi produkuje źródła światła LED i OLED. Verbatim stawia przede wszystkim na wysokiej jakości światło do profesjonalnych zastosowań. Mitsubishi prowadzi bardzo zaawansowane badania nad metodami osiągania wysokiego oddawania barw. Tworzenie źródeł o doskonałej jakości światła jest priorytetem, zarówno przy produktach kierowanych do oświetlenia profesjonalnego, jak i dla użytkowników chcących zastosować tego typu rozwiązania w warunkach domowych.

Na profesjonalną serię lamp od Verbatim składają się modele o rozmiarze PAR 30 na trzonku E27 dostępne w barwach naturalnej (4000K) oraz ciepłej (2700K), PAR 38, który jest dostępny w dwóch wersjach barwy ciepłej (3000K i 2700K) oraz źródło AR111 o barwie ciepłej (2700K). Wszystkie profesjonalne źródła Verbatim mają Ra większe od 80, a niektóre produkty mają Ra równe 95. Wszystkie te lampy świetnie nadają się do oświetlenia powierzchni np. handlowych. Dodatkowo ofertę uzupełnia linia lamp o rozmiarach R63 na gwincie E27 oraz PAR16 na gwintach GU10 i MR16 o różnych mocach. Większość modeli ma Ra większe 80 i są one dostępne w różnych barwach światła białego. W Polsce autoryzowanym przedstawicielem firmy Verbatim jest firma Micros.

Źródło: Micros
O nas  ::  Regulamin  ::  Polityka prywatności (Cookies)  ::  Reklama  ::  Mapa stron  ::  FAQ  ::  Kontakt
Ciekawe linki: www.klimatyzacja.pl  |  www.strony.energoelektronika.pl  |  promienniki podczerwieni
Copyright © Energoelektronika.pl