Что измеряется в кельвинах свет

Что измеряется в кельвинах свет

Одним из факторов, которые учитывают при выборе светодиодных ламп, является цветовая температура. От ее величины во многом зависит характер освещения. Давайте разберем: что это такое, и как она влияет на наше визуальное восприятие подсветки доступным языком.

Понятие цветовой температуры

Температура света это диапазон волн, который излучает источник освещения. Наше зрение воспринимает не весь спектр, но мы можем видеть, что некоторые лампы рассеивают теплый желтоватый оттенок, другие нейтральный белый свет, или холодный голубой.

Именно этот параметр определяет, какой оттенок будет доминировать при свечении. При повышении этого показателя цвет визуально будет смещаться в сторону синего оттенка.

Для человека более комфортно применять лампы, излучение которых максимально приближено к дневному свету.

Что измеряется в кельвинах

Для определения цветовой температуры применяется единица измерения градус Кельвина. Точкой отсчета является 0 градусов Кельвина. Это абсолютно черное тело, которое не испускает излучение.

Каждый объект при нагреве, начинает рассеивать поток волн разной длины, который становится видимым светом. Так при нагреве:

  • До 530˚С мы видим свечение темно-бордового цвета, что соответствует (800 К).
  • До 1030˚С – ярко-алый оттенок. Его можно наблюдать, если раскалить некоторые виды сплавов (1200 К).
  • До 1730˚С – темно-оранжевое свечение. Такой оттенок имеет затухающее пламя или раздуваемые угли (2000 К).
  • До 2230˚С – светло-желтое излучение, наблюдается при утреннем свете (2500 К).
  • До 5230˚С – нейтральный поток, такой дает солнце в зените (5500 К).
  • До 8730˚С — холодный синий, наблюдается при ядерной вспышке (9000 К).

Шкала цветовой температуры

По-другому называется колориметрический показатель. Он указывается на упаковке светильников. Исходя из этих параметров можно, определить в каком диапазоне лампа будет освещать комнату. Для комфортного пребывания (чтобы свет не раздражал глаза), нужно заранее выяснить, какой спектр предпочтительней для каждого помещения: теплый, нейтральный, холодный.

Иногда не удается подобрать светильник с нужной температурой. Тогда можно комбинировать лампы холодного и теплого диапазона.

Индекс цветопередачи светодиодных ламп

Он показывает, насколько ясно будут различаться цвета в определенном спектре излучения. Например, в сумерках визуально цвета тускнеют и могут сливаться, при этом синий и бордовый могут восприниматься зрением одинаково.

В таблице представлено соотношение источников света с цветовой температурой и индексом цветопередачи (измеряется от 0 до 100):

Тон Источник света Цветовая температура Индекс цветопередачи

Холодный

Пасмурное небо 6500 84 УФ элемент дневного света 6300 85 Ртутная лампа 5900 22

Нейтральный

Флуоресцентные светильники

5000 82 4500 65 3500 75 3000 80 2700 76 Солнечное излучение в зените 4500 90 Галогеновый элемент 3700 65

Теплый

Вольфрамовый элемент 3000 100 Лампа накаливания 2100–3000 100 Натриевая лампа высокого давления 2000 21 Солнце на восходе 1900 16

Холодный диапазон волн, позволяет им рассеиваться дальше. Для комфортного освещения и приемлемой цветопередачи индекс не должен опускаться ниже 80.

Маркировка цветовой температуры

На упаковке производители указывают колориметрические характеристики. Иногда в виде диаграммы по оттенкам или указанием градусов Кельвина. Также этот показатель проставляется на цоколе вместе с мощностью, напряжением и проч.

Связь с освещением

Визуально определить спектр излучения не всегда получается. На восприятие влияет: цвет стен, мебели, наличие естественного освещения, которое меняется в течение дня, площадь комнаты. Чтобы удобней было ориентироваться в большом количестве показателей, на основе средних характеристик источников подсветки разработаны СанПины.

Они устанавливают рекомендации по нормативам для всех типов помещений.

  • Для жилых квартир и домов рекомендованы светильники белого теплого спектра от 2800 до 3500 К. Это лампы накаливания либо флуоресцентные.
  • Для санузлов, коридоров в квартирах, офисах, поликлиниках, школах устанавливают нейтральный свет 3700–5500 К.
  • Для операционных, лабораторий, уличной подсветки применяют холодный белый диапазон 5500–7500 К.

Цветовая температура и восприятие человека

Спектр освещения напрямую влияет на настроение и настрой человека. Наш организм генетически настроен на сменяющиеся циклы. Поэтому каждый диапазон вызывает определенную ответную реакцию.

Например, теплое излучение преобладает в солнечном излучении утром и вечером. Светильники теплого света помогают утром без стресса выйти из сна. Вечером наоборот успокаивают и готовят к ночному отдыху.

Нейтральный белый поток воспринимается как полдень и настраивает на активную работу, помогает сконцентрироваться. Поэтому он используется в помещениях, где люди работают либо учатся целый день.

Холодный синий поток вызывает чувство тревоги и при кратком воздействии позволяет быстро настроиться на тяжелые физические и умственные нагрузки. При длительном действии вызывает апатию, заторможенность, стресс.

Советуем посмотреть видео:

В заключение

Правильный выбор подсветки поможет сделать интерьер более уютным либо стимулировать эффективную работу. Наш глаз не всегда может уловить разные оттенки, поэтому важно знать показатели излучения источников света. Слишком яркий или тусклый свет может привести к ухудшению здоровья и проблемам со зрением. Придерживайтесь наших рекомендаций и делитесь своим опытом в комментариях и социальных сетях.

Одной из важных характеристик любого источника искусственного света является цветовая температура (Тс). 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 Tс уделяют особое значение.

Читайте также:  Кто должен обеспечить надежность безопасность эксплуатации электроустановок

Единица измерения

С точки зрения физики, цветовая температура (Tс) 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 Тс 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 Tс 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 Tс=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 Tс 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.

Цветовая температура является одной из основных характеристик светодиодных изделий, использующихся для освещения. Часто возникает вопрос, что же это такое и как выбрать подходящую цветовую температуру? Попробуем разобраться с этими вопросами.

По определению, цветовая температура — это температура абсолютно чёрного тела, при которой оно испускает излучение того же цветового тона, что и рассматриваемое излучение, измеряется в градусах Кельвина.

Другими словами, цветовая температура определяет «оттенок» света, излучаемого источником (лампой или светильником), от теплого, близкого к лампе накаливания, отдающего «желтизной» до холодного белого света (люминесцентные лампы холодного света), отдающего в синюю область спектра.

Шкала цветовых температур распространенных 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);
4300-4500 К — утреннее солнце и солнце в обеденное время;
4500-5000 К — ксеноновая дуговая лампа, электрическая дуга;
5000 К — солнце в полдень;
5500 К — облака в полдень;
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 — сумерки;
9500 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 К — ясное голубое небо в зимнюю пору;
20000 К — синее небо в полярных широтах.

Читайте также:  Гибкая подводка в силиконовой оплетке

Градации цветовой температуры.

Примерное разделение градаций цветовой температуры:

  • Теплый белый (2700-3200К)
  • Дневной белый (3500-4500К)
  • Белый (5000-6000К)
  • Холодный белый (6000-8000К).

Лучше выбирать именно нужное значение цветовой температуры в Кельвинах, т.к. у разных производителей понятия «теплый», «нейтральный», «холодный» могут различаться.

В таблице 1 диапазоны значений цветовых температур наиболее распространенных искусственных источников света. Причем, точное значение цветовой температуры у истоников света всегда указан на упаковке или в сопроводительной документации на товар(паспорт на изделие, техническое описание).

Таблица 1. Цветовые температуры наиболее распространенных источников света

Цветовые температуры наиболее распространенных источников света

КЛЛ (компактные люминесцентные лампы) 2700-6500 К ДНаТ (натриевая лампа высокого давления) не более 2200 К ДРЛ (дуговые ртутные лампы) 3800 К ЛН и ГЛН при 100% мощности (лампы накаливания и галогенные лампы) 2700-3500 К МГЛ (металлгалогенные лампы) 3500-7000 К ЛЛ (люминесцентные лампы) 2700-6500 К LED (светоизлучающие диоды) 2200-15000 К

Кривая излучения абсолютно черного тела в цветовом пространстве МКО 1931.

Кроме того, источники с одинаковой цветовой температурой могут различаться по цветовому тону света: из представленной выше диаграммы следует, что все источники света, измеренные значения цветности которых лежат на одной линии, проведенной перпендикулярно кривой излучения абсолютно черного тела, имеют одинаковую цветовую температуру. По этой и по другим причинам производители светодиодов используют метод управления цветовыми вариациями (и другими характеристиками), известный как сортировка по бинам.

Сортировка светодиодов по бинам*.

При изготовлении светодиодов, также как и любых других изделий, их параметры имеют определенные отклонения от номинальных значений, это относится и к цветовой температуре. Допустимые отклонения регламентируются стандартами, например, стандарт цветности C78.377A, разработанный Американским национальным институтом стандартов (ANSI) (таблица 2), определяет 8 номинальных значений цветовой температуры. Светодиоды, цвет которых соответствует указанному номинальному значению Тцв и цветовому диапазону, соответствуют стандарту.

Таблица 2. Стандарт ANSI C78.377A для Тцв

Стандарт ANSI C78.377A для Тцв

Номинальная Тцв, К Диапазон Тцв, К 2700 2725±145 3000 3045±175 3500 3465±245 4000 3985±275 4500 4503±243 5000 5028±283 5700 5665±355 6500 6530±510

Разница в цвете для светодиодов, соответствующих стандарту хорошо заметна, поэтому на практике производители разбивают каждый диапазон на несколько бинов (подклассов).

Одной из основных задач производителей светотехники является такое деление светодиодов на бины, которое сводит к минимуму различие цветов между отдельными осветительными приборами или между партиями такой продукции.

Чтобы понять, как определяется бин, снова обратимся к диаграмме цветового пространства МКО 1931 и увеличим масштаб для кривой излучения черного тела. Изменения цветовой температуры располагаются на кривой излучения абсолютно черного тела, но изменения цвета светодиода располагаются также выше и ниже кривой излучения черного тела. Светодиоды, у которых цветовые координаты лежат выше кривой излучения абсолютно черного тела, имеют зеленоватый оттенок, а те, у которых ниже, — розоватый. На практике это означает, что указание цветовой температуры не обеспечивает одинаковый цвет.

Диапазоны цветовых температур по стандарту ANSI C78.377A.

Например, две представленные ниже диаграммы иллюстрируют два гипотетических бина светодиодов, цветовая температура каждого из которых равна 5300 K, с отклонением +/- 300 K. Бин 1 имеет некоторое отклонение цвета, так как его область лежит выше и ниже кривой излучения абсолютно черного тела. Отклонение в цвете у бина 2 в четыре раза больше, хотя он также соответствует указанной производителем цветовой температуре.

Пример бинов светодиодов.

Каждый производитель предлагает свое разбиение на бины, например, компания OSRAM предлагает несколько бинов светодиодов с одной цветовой температурой. Каждый бин находится в пределах области, соответствующей стандарту ANSI для этой цветности. На диаграмме ниже приведен пример разбиения на бины для светодиодов OSRAM Golden DRAGON с цветовой температурой 2700 K. Хотя все 16 бинов, предлагаемых компанией OSRAM, соответствуют стандарту ANSI C78.377A для номинальной Тцв 2700 K, они отличаются по Тцв и цветовому тону. Поэтому необходимо учитывать бин светодиодов при установке светильников из разных партий одного производителя, либо разных производителей.

Читайте также:  Разбилось стекло в ванной

Пример разбиения диапазона на бины.

Светодиодная лента также составляется из светодиодов одного бина, каждая лента марки ARlight, представленная в нашем интернет-магазине проходит контроль по показателям оттенка, что отмечается кодом BIN на упаковке.

Маркировка BIN на упаковке ленты ARlight

Светодиодные ленты ARlight цветовой температуры 4000К Дневной белый разных BIN (сверху 39G, снизу 46).

На изображении выше видно, как отличаются по цветовому тону ленты с разными бинами. В реальности разница заметна только если положить две ленты рядом, на фото насыщенность и сочность цветов специально увеличена. Два не находящихся рядом источника света человеческий глаз способен заметить по цветности при разнице температур 400-600К, лучше чувствуется разница в теплых оттенках, меньше в холодных.

Прежде чем устанавливать светодиодные ленты, лампы, линейки и другие светотехнические изделия на основе светодиодов, проверьте их БИН (оттенок, работоспособность). БИНы должны совпадать на всех рядом установленных светодиодных лентах. Необходимо применять данное правило ко всем цветовым температурам белого света, а также и к RGB или RGB-W светодиодным лентам . Две рядом установленные ленты RGB с разными бинами(BIN) будут отличаться оттенком друг от друга!

* Данный раздел содержит материалы, предоставляемые компанией Philips Color Kinetics.

Цветовая температура и восприятие человека.

От выбора правильной цветовой температуры источников зависит, как будет эмоционально влиять на человека окружающее пространство, восприниматься внешний вид объектов и их цвета. Большое значение имеет то, что разные источники света ассоциируются с определенной обстановкой. Например, теплый свет свечи оказывает расслабляющее действие, белое освещение ламп дневного света создает рабочую атмосферу, холодное освещение создает больший контраст, применяется при необходимости работ с высоким цветоразличением.

Существует нормативный документ, в котором содержатся рекомендации по подбору цветовой температуры в помещении различного назначения: СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение». В нем, в частности, для жилых помещений рекомендуется теплый свет, в помещениях, где выполняется зрительная работа — дневной 3000-4000К, в помещениях с высокими требованиями к цветоразличению более холодный свет до 5000-6000К.

Также там упоминается, что при большом количестве в освещаемом пространстве зеленых и синих объектов следует применять источники с цветовой температурой более 4000К, с большим количеством красных и желтых цветов — не более 3500К. Конечно, когда создавался данный нормативный документ применение светодиодных источников света было весьма ограничено, тем не менее, содержащаяся там информация может быть полезна и при их выборе. Например, осветительные диоды холодного света содержат большую долю синей части спектра, т.е. подчеркивают синие цвета, а в светодиодах теплого белого света синяя составляющая подавляется большим количеством желтого люминофора. Кроме этого, нужно учитывать индекс цветопередачи светодиодных источников, т.к. он не всегда на высоте в отличие от галогенных ламп, например, а только у отдельных более дорогих моделей.

В материалах, предоставляемых компанией Philips Color Kinetics приводится следующая таблица (таблица 3) для выбора цветовой температуры в зависимости от желаемой атмосферы и области применения:

Таблица 3. Эффект, атмосфера и область применения в зависимости от цветовой температуры

Эффект, атмосфера и область применения в зависимости от цветовой температуры

Цветовая
температура
Теплый свет
2700 К
Белый свет
3000 К
Нейтральный
3500 К
Холодный свет
4100 К
Дневной свет
5000-6500 К
Эффекты и атмосфера Теплая
Уютная
Открытая Дружеская
Интимная
Индивидуальная Дружеская
Располагающая
Безопасная Ясная
Чистая
Продуктивная Яркая
Тревожная
Подчеркивающая цвета Области применения Рестораны
Вестибюли гостиниц
Бутики
Жилы помещения Библиотеки
Офисные помещения
Магазины Выставочные залы
Книжные магазины
Офисные помещения Офисные помещения
Классные комнаты
Супермаркеты
Больницы Галереи
Музеи
Ювелирные магазины
Помещения для медицинских осмотров

Восприятие человеком цветовой температуры в зависимости от освещенности.

Исследования зависимости между освещенностью и цветовой температурой проводились Круитхофом (Kruithof). Эмпирическим путем им был составлен график — кривая комфорта Круитхофа — на котором определены области высоких и низких уровней освещенности для различных цветовых температур, являющиеся наиболее комфортными для наблюдателей. Цветовая температура, находящаяся в диапазоне комфорта, воспринимается как «белый» свет.

Именно по этой причине свет неба воспринимается человеком как комфортный белый свет, хотя источник с такой же цветовой температурой в помещении будет явно отдавать синевой: освещенность неба очень высока по сравнению с любым искусственным источником.

Кривая комфорта (номограмма) Круитхофа.

Если Вам понадобиться помощь или консультация в выборе светодиодных источников света, Вы можете обратиться к нашим специалистам по телефону горячей линии 8 (800) 700-80-91 . Звонок бесплатный по всей территории Российской Федерации.

Или позвоните нам в один клик прямо с сайта (кнопка расположена справа вверху).

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector