Свет в цвете

Свет в цвете

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.

Рекомендации по покупке светодиодов

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.

Тест-сравнение светодиодных лент и ламп накаливания между собой

На протяжении нескольких лет мы вынашивали идею -как-же дать потребителям возможность сравнить и сопоставить различные светодиодные ленты! И ответить на самы главный вопрос: «как светит светодиодная лента в сравнении с привычными всем за десятилетия лампами накаливания и КЛЛ?!»

И вот придумали способ.

Чтобы сравнить ленты нужно из поставить в равные условия и эти условия должны быть похожи c эксплуатацией ламп накаливания.

Отрезок ленты длиной в один метр наматали на цилиндр, в данном случае подвернулся аэрозольный баллончик. А затем устанавливаем его в светоотражающий купол который используется при фотографировании. И всю эту инструкцию подвешиваем на высоте один метр над столиком, на котором будет установлен прибор «люксметр» измеряющий освещенность. В этот-же купол затем поместим лампы накаливания мощностью 40, 60, 100 ватт и сравнивать показатели освещенности.

Такой способ измерения уровня яркости освещения светодиодных лент, по нашему мнению, наиболее приближен к тому как освещаяет лампа накаливания.

Основные отличия светодиодных лент.

В настоящий момент ленты чаще всего делят по следующим критериям:

— тип используемых светодиодов;
на рынке присутствуют модели 3528, 2835, 3014, 5050, 5630, 5730 И так далее. Однако тип светодиодов мало что говорит о свойствах самой светодиодной ленты, те ничего не говорит о ее главном предназначении -освещать. Эти цифры все-лишь нам показывают размеры корпуса светодиода. 3528 и 2835 это 3,5х2,5 мм, 5050 это 5х5 мм итп.

— количество светодиодов в одном метре;
наиболее распространенные модели с количеством 60 и 120 светодиодов на 1 метр, также есть, но реже применяются 30, 192, 240.

— степень защиты;
дает нам понять где можно эксплуатировать ленту, внутри или снаружи помещения, можно ли подвергать воздействиям воды или вовсе использовать под водой. Маркируются по системе IP00 до IP68.

— потребляемая мощность;
Измеряется в вт/м и показывает нам какое потребление электроэнергии будет при включении конкретного отрезка ленты.

— световой поток;
измеряется в люменах Лм/м. Это физический показатель светодиода/ленты, показывает нам как может ярко светит та или иная лента.

Трестируемые образцы

Для теста мы выбрали несколько популярных светодиодных лент ассортимента нашего интернет-магазина ledlamp.com.ua теплого и холодного свечения, а также ленты RGB, RGB+W, RGB+NW, RGB+WW получилось 25 видов.

Многоцветные ленты RGB решили проверить для того, чтобы показать какой белый свет дает эта лента при одновременном включении трех (R+G+B) или четырех цветов (R+G+B+W).

Можно визуально увидеть, что при одновременном включении трех кристаллов многоцветной ленты R+G+B получается белый свет с очень холодной температурой свечения.

В результате измерений получили таблицу

Глядя на показания в таблице можно сравнить яркость лент между собой не по заявленным производителем параметрам, а измеренным прибором. Сделать собственные выводы. Понять во сколько ярче та или иная лента и как светит по соотношения к лампе накаливания 40-60-100 ватт. Прошу заметить, что в данном тесте использовался всего-лишь один метр ленты.

Например одна из популярных в настоящий момент лент осветительного уровня ID-MKIII-NW нейтрального свечения (позиция №9) отрезком один метр выдает 328 люкс, а лампа накаливания 100вт -456 люкс. Пропорционально можно сопоставить, что один метр ленты по уровню освещения будет сопоставим с лампой накаливания 72 ватта, при этом лента потребляет всего 14 ватт.

Классические многоцветные RGB ленты дают небольшой уровень света, к тому-же свечение очень холодное с заметной синевой, что для бытовых помещений не очень подходит. Более приемлемыми показателями как по яркости так и по цветовой температуре обладают новые четырех-кристальные ленты в совместном R+G+B+W включении. В таком режиме они способны выдать уровень белого света сопоставимый с лентами для подсветок среднего уровня яркости.

Из измеренных показаний освещенности можно также определить очень интересные коэффициенты. Если разделить измеренную освещенность на потребляемую мощность ленты мы получим так сказать эффективность люкс/ватт. Вот к примеру самая яркая лента HID6-W мощностью 48 ватт/м показала 1053 люкса. Считаем 1053/48=21.94. Сравним ее с более новой лентой HID5-MKII-NW которая имеет мощность 24 ватта/м и показала 636 люкс, Считаем 636/24=26.5
У более новой ленты этот коэффициент на 18% выше. Это говорит о том, что в более новых лентах светодиоды стали более эффективными и при меньшей на 18% потребляемой мощности дают такой-же конечный результат в освещении.

Основная задача данного тестирования, показать покупателю, что сравнивать ленты необходимо и правильно не по потребляемой мощности заявленной производителем, а по конечному результату- как ваша лента будет освещать ваше помещение и итоге.

Сохранить Сохранить Сохранить Сохранить Сохранить Сохранить Сохранить Сохранить

FAQ светодиодное освещение для аквариума. Цветопередача и что нужно о ней знать.

СД (LED) свет нельзя обобщать, он бывает несравнимо разный, и зависит от качества светодиода до их спектра и мощности. К тому же важно, единичный ли это светодиод, светодиоды на линейке (ленте), или в составе матрицы (COB).

1 категория. Первая волна СД светильников была сделана на простых жестких линейках, со стандартным светом СД на синем кристалле, с простым желтым люминофором, чтобы получить тот свет, который мы называем белым. Фактически он не белый, а желтовато-зеленоватый, но для нашего зрения это самый яркий свет. Совсем плохо для аквариума, и лучше для роста водорослей, если к линейкам белого света, добавляют туда же еще и отдельные красные светодиоды.

1 категория (если включить только белые светодиоды в светильнике WRGB)

К тому же, такой свет делает все растения одинаковыми по цвету, без разных оттенков зеленого, включая крайне блеклые красные растения. Это было впоследствии замечено, и следующая волна СД стала RBG (красный, синий, зеленый), которая дала более сочные цвета зеленых и окрасила красные растения. Но цветопередача была все еще плохой. Светильники RBG обычно всегда имеют в названии такую аббревиатуру.

Пример: Светильник содержит белые светодиоды (на синем кристалле) разных оттенков: warm white (теплый белый), pure white (чистый белый), cool white (холодный белый) + бонусом отдельные цвета: синий и, или красный. Такой светильник относится к 1 категории.

В третью волну светильников СД, к RGB, добавили еще белые светодиоды, они называются WRBG (белый, красный, синий, зеленый), и чаcтично выправляют ужасную цветопередачу RBG. Но и это не предел. Светильники WRBG обычно всегда имеют в названии такую аббревиатуру.

Очень дорогие и современные СД делаются на фиолетовых кристаллах. Это, можно сказать, новое поколение белых полноспектральных СД, они дают намного более качественный белый свет, и как правило, имеют гораздо лучшую цветопередачу. Как правило, их уже не *разбавляют* другими цветами, они вполне самодостаточны.

Белый свет на фиолетовом кристалле

Есть светильники, которые имеют составной спектр из отдельных цветных светодиодов, включая фиолетовый, но тут важно именно полностью равномерное смешение цвета, сами цвета и мощность выбранных диодов, а итог зависит от большого количества разных нюансов. Обычно все цвета разнесены на отдельные каналы и управляются контроллером, за счет чего светильник имеет гибкий спектр (изменяемый спектр). Идеальное смешение цветов означает — в один белый, без цветных теней и управление спектром через контроллер (см. отражение на поверхности).

Цветопередача СД, (CRI) это насколько искажаются цвета предмета под источником освещения. К примеру, под стандартным белым СД, белый предмет будет иметь желтовато-зеленый или серый оттенок, а разные оттенки белого под ним почти не будут различаться. Приличный белый светодиод не может иметь CRI>80, а должен иметь CRI>95. А идеальный СRI это 100.

Цветовая температура (ССТ) ничего не говорит о *качестве* спектра. Сами посмотрите, насколько по-разному выглядят аквариумы под одинаковым ССТ 6500 К (да, на всех фотографиях действительно одинаковый ССТ).

Примеры освещения разными светодиодами с одинаковым ССТ

1. СД на фиолетовом кристалле (Sunlike)
2. СОВ на синем кристалле (Fish)
3. СД на синем кристалле (1 категория)

Как выбрать и заказать светодиодную ленту на AliExpress

Светодиодные ленты часто куда удобней привычных лампочек. Достоинств у них масса: они очень компактные, и позволяют сделать подсветку практически незаметной. Ленты достаточно надежды, и служат многие годы (конечно, при соблюдении режимов работы). И, в общем то, ленты дешевы, особенно учитывая их долгий срок службы. А еще и на светильники тратится не надо.

Вот только при просмотре всего многообразия светодиодных лент на AliExpress простая, в общем то задача: “купить светодиодную ленту” быстро превращается в почти неразрешимую, ибо без хотя бы краткого представления о типах светодиодов, их мощности, цветовой температуре, яркости и т.д. сделать правильный выбор можно только случайно.

Сразу скажу, что в этой статьей речь пойдет только о светодиодных лентах белого света, для освещения и подсветки (в целом все это относиться к любым монохромным лентам). А вот многоцветные и адресные ленты – это отдельная повесть, и, если в комментариях появится достаточно желающих, я и ее напишу.

Тип светодиода

Это главный параметр, с которого, по моему мнению и надо начинать выбор ленты. Вообще светодиодов, которые можно было бы напаять на ленту уже напридуманно множество. Сведу их основные характеристики в таблицу, а потом расскажу немного подробнее с учетом “китайской специфики”.

Световой поток, Лм

SMD 3528– самый старый, самый часто используемый, и самый маленький чип. В корпусе один полупроводниковый кристалл. Технология неплохо отработана, но есть недостатки: обычно не самый лучший индекс цветопередачи (устаревшие составы люминофора), слабая энергоэффективность (Люмен на Ватт) и быстро стареют при высоких температурах, выше 60°C. Плюсы: самая низкая цена из возможных.

SMD 5050 – более крупный и мощный чип. В корпусе помещаются три излучающих кристалла, каждый со своими выводами, именно в этом корпусе делают многоцветные светодиодные ленты. В этом корпусе можно встретить, как и вполне современные диоды с хорошим люминофором так и устаревшие, отличить можно только по отзывам.

SMD 5630 – современный, не так давно появившийся тип светодиодов с хорошей теплоотдачей, и, как правило, с хорошей цветопередачей. С большей мощностью и светооотдачей. Но, все эти преимущества относятся в основном к брендовым чипам. Китайские поделки в этом корпусе имеют обычно вдвое худшие характеристики. При выборе надо внимательно смотреть описание ленты и читать отзывы.

SMD 5730 – самый передовой в ненастоящее время светодиодный чип. Но увы, в китайских лентах встречается только виртуально. Т.е. найти ленты с таким наименование не сложно, но вот чипов с мощностью 0,5 Вт на них стоять не будет.

SMD 3014 – Просто другой типоразмер и улучшенный корпус с повышенной теплоотдачей.

SMD 2835 – Нет, это не просто перевернутый на бок тип 3528. Корпус совсем другой, плоский, с мощными выводами и большей зоной излучения. В идеале, но у китайских умельцев он по светоотдаче не сильно отличается от своего младшего брата. Большинство китайских продавцов считают, что это такой же светодиод, как и 3528.

SMD 335 – основное отличие, этот светодиод светит вбок, вдоль края ленты.

Выглядит объемно и пугающе? Все не так страшно. Китайские полупроводниковые умельцы научились делать любые корпуса, а вот с самими излучающими кристаллами все не так радужно. Так что фактически на выбор остается всего три вида светодиодов: 3528 как самый дешевый, 5050 как самый популярный и 5630 как самый мощный (хотя и не такой мощный, как заявлено). В покупке лент на светодиодах типа 3014 и 2835 надо подходить особенно внимательно.

Цветовая температура и спектр

Вообще, сами кристаллы светодиодов излучают в УФ-спектре, а видимый свет он уже преобразовывается люминофором, которым залит кристалл в чипе. От качества люминофора и зависит насколько спектр излучения близок к солнечному свету. Этот параметр качества называют “индексом цветопередачи” и чем он ближе к 100, тем лучше. Но, идеал не достижим, и лампы с индексом цветопередачи выше 80 уже считаются “очень хорошими”. К примеру, обычная люминесцентная трубка типа “ЛБ” (это те самые, гудящие лампы на лестничных пролетах) имеет индекс цветопередачи 60. Но, но светодиодных лентах вы этот параметр не часто увидите.

По цветовой же температуре светодиодные китайские ленты делят на “теплого света” — около 3000K и “холодного света” — около 6000K. По-английски – warm white и просто white. Иногда встречаются и natural white — примерно 4500K. Фирменные брендовые ленты часто имеют больше градаций цветовой температуры.

Отдельно стоят ленты, совмещающие в себе светодиоды двух типов – белого и холодного свечения, они позволяют гибко настраивать цветовую температуру, но стоят значительно дороже и требуют специального контролера.

Напряжение

Почти все светодиодные ленты рассчитаны на 12 Вольт, но есть исключения. Если планируете ставить очень мощные или очень длинные ленты, то лучше выбирать те, что запитываются на 24 или 36 Вольт. При повышенном напряжении ток в ленте будет пропорционально меньше, а значит и проводники на ленте (а они довольно тонкие) греться будут меньше.

Отдельно выделю ленты с питанием 5 Вольт. Встречаются они не часто, и покупать их имеет смысл, если планируете сделать небольшую подсветку там, где уже есть источник в 5 Вольт, компьютер, например. Или можно использовать старые USB-зарядки от мобильных телефонов, они как раз подходят, но только для небольших лент, все же обычная зарядка для телефона имеет мощность всего 5 Ватт, редко – 10 Ватт.

Можно найти также светодиодные ленты и на 220 Вольт, но применение их в быту крайне не рекомендуется, изначально они предназначены для подсветки зданий и рекламных конструкций. Хотя китайские умельцы адаптировали их для домашнего применения, но мне лично их безопасность доверия не внушает. Но и у них есть преимущества: ленты на 220В могут быть очень, очень длинными, до 50 метров. И вы существенно экономите на источники питания.

Плотность размещения

Очень важный параметр – количество светодиодов на один метр ленты (будьте внимательны, некоторые, особо ушлые продавцы указывают количество диодов на не метр, а на всю ленту. Нечасто, но такое случается).

Чем больше вам нужно света, тем, соответственно, больше светодиодов должно быть на ленте. Плотность размещения также зависит и от типа светодиодов.

Примерно посчитать какая лента вам нужна можно исходя из светового потока.