Цветовая температура светодиодных ламп освещения

Цветовая температура светодиодов

В светодиоде свет излучает специальное люминофорное покрытие. Традиционно все светодиодные источники освещения делят на три группы по спектру:

Теплый белый (до 3500К);
нейтральный белый (3500К – 5200К);
холодный белый (выше 5200К).

Условно мы имеем следующую таблицу цветовой температуры светодиодных ламп:

Что такое цветовая температура светодиодных ламп

С точки зрения физики световая температура это спектр, излучаемый нагретым телом относительно абсолютно чёрного тела. Что значит цветовая температура лампы? Это цвет свечения тела, раскалённого до соответствующей температуры.

Соответственно, цвет светодиодных ламп имеет три градации – жёлтый (до 3200К), белый (4000-5500К) и бело-голубой (выше 5500К). Чем выше температура, тем короче длинна волны излучаемого светового луча.

Существуют источники с цветом выше 9000К, но для освещения их использовать невозможно. Мы видим предметы благодаря тому, что от их поверхности отражается свет. При повышении цветовой температуры длина волны уменьшается, чем она меньше тем «хуже» свет отражается от окружающих объектов.

Если в мощный фонарь поставить светодиод на 18000К, то сторонний наблюдатель сможет заметить его за несколько километров, а вот под ногами он создаст пятно лишь в десятки сантиметров.

Индекс цветопередачи и цветовая температура

Индекс цветопередачи характеризует возможность воспринимать градации цвета. Когда температура света светодиодных ламп ниже 3200К цветовое восприятие существенно уменьшается. Попробуйте при свете свечи вытащить из коробки цветных карандашей зелёный или коричневый цвет. Поверьте, задача окажется не из лёгких.

Индекс цветопередачи очень чётко регламентируется для автомобильных светодиодных ламп, ведь при плохой цветопередаче может возникнуть ситуация, когда водитель не сможет различить полотно дороги и обочину.

Цветовая температура и качество освещения

Казалось бы для чего нужны светодиоды теплого и холодного цветов, если они не способны обеспечить нормальные условия восприятия.

Одной из основных областей применения светодиодов с низкой цветовой температурой (2400К-3000К) — освещение в «зашумленной» оптической среде. Проще говоря, освещение в условиях плохой видимости.

Возьмём автомобильную фору. При сильном тумане белый свет из-за малой длины волны отражается от водяной пыли, что существенно ограничивает дальность видимости. У желтого света длинна волны в несколько раз больше, она не отражается от мелких предметов, а огибает их. Поэтому противотуманные фары в автомобилях делают жёлтого цвета.

В то же время короткие волны распространяются без затухания дальше. В качестве аналогии рассмотрим радиоволны и жесткое коротковолновое рентгеновское излучение. Радиоволну блокирует даже тонкий лист металла, а для защиты от рентгена используют толстый свинец. Холодный белый свет используют в системах дальнего оповещения, прожекторах, сигнальных и поисковых фонарях.

Цветовая температура

Определяет оттенок свечения, измеряется в градусах Кельвина, диапазон которых включает значения от 1500° до 8000°. При составлении градуации бралась температура, до которой необходимо нагреть абстрактное, абсолютно черное тело, чтобы оно начало излучать свет определенного цвета.

Различают три вида цветовой температуры:

Теплая, как свет от обычной лампы накаливания.
Нейтральная (белая), эталоном которой является дневной свет.
Холодная, для которой характерен голубоватый оттенок свечения.

Ниже представлена шкала Кельвина, схематическая таблица.

Оттенок излучаемого лампой света определяет восприятие человеком цвета освещаемого предмета. Далее на рисунке приведено пространство световых температур.

При равном КПД и потреблении электроэнергии лампы могут совершенно по-разному передавать цвета объектов. Для измерения визуального изменения цвета в зависимости от освещенности используют коэффициент цветопередачи. Индекс цветопередачи светодиодных ламп (CRI) выступает индикатором того, насколько естественно будет выглядеть объект в свете конкретного леда. Индекс измеряется в единицах, обозначаемых символом Ra. Индекс включает значения от 0 до 100 Ra, где 0 — плохая передача цвета, а 100 — максимально натуральная. Цветопередача теплых ламп составляет порядка 90–100 Ra. Холодные LED передают цветовую палитру хуже всего, у них значения индекса не превышают 80 Ra. Наиболее комфортными для глаз считаются леды со значением CRI 80–100 Ra в температурном диапазоне 2500–3500˚К.

Шкала цветовой температуры светодиодных ламп

Сегодняшний отечественный рынок предлагает огромный ассортимент источников света на светодиодных кристаллах. Все они работают в различных температурных диапазонах. Обычно их выбирают в зависимости от места предполагаемой установки, ведь каждая такая лампа создает свой, индивидуальный облик. Одно и то же помещение можно существенно преобразить, изменив в нем лишь цвет освещения.

Для оптимального применения каждого светодиодного источника света следует заранее определиться, какой цвет вам наиболее удобен. Понятие цветовой температуры не связано конкретно со светодиодными лампами, его нельзя привязать и к определенному источнику, оно зависит лишь от спектрального состава выбранного излучения. Цветовая температура всегда была у каждого светового прибора, просто при выпуске стандартных ламп накаливания их свечение было только «теплым» желтым (спектр излучения был стандартным).

С появлением люминесцентных и галогеновых источников освещения вошел в обиход белый «холодный» свет. Светодиодные лампы характеризуются еще более широкой цветовой гаммой, за счет чего самостоятельный выбор оптимального освещения усложнился, а все его оттенки стали обуславливаться материалом, из которого выполнялся полупроводник.

Светоотдача светодиодных ламп

Эту важную техническую характеристику я не внес в общий список и специально оставил напоследок, во-первых, потому, что она относится не к каждой конкретной лампе, а ко всему классу. А, во-вторых, разобравшись со светоотдачей, ты сможешь понять, насколько эффективен тот или иной тип осветительных приборов. Светоотдача представляет собой отношение светового потока к потребляемой мощности светильника и обозначается как лм/Вт. Этот параметр в буквальном смысле показывает, насколько эффективно прибор преобразует электрическую энергию в световую.

Что касается светодиодных источников света, то на сегодня их светоотдача составляет 60-120 лм/Вт, причем по мере совершенствования технологий этот показатель продолжает расти. Предположим, количество люмен у светодиода мощностью 1 ватт – 100. Это много или мало? Взгляни на сравнительную таблицу:

Сравнительная таблица энергоэффективности ламп разных типов

Тип осветителей	Светоотдача, лм/Вт (среднее значение)
Светодиодные	120
Люминесцентные трубчатые	80
Люминесцентные компактные (энергосберегающие)	70
Галогенные	20
Накаливания	15

Как видно из таблички, хорошо знакомая тебе компактная люминесцентная лампа («энергосберегайка»), к примеру, при той же мощности будет светить почти в 2 раза слабее, чем ее полупроводниковый собрат. Про лампу накаливания и говорить неловко. 8 из 10 ватт, которые светодиодный прибор преобразовал бы в световой поток, лампа Ильича превращает в тепло. Эффективность же диодного светильника благодаря светоотдаче на сегодняшний день самая высокая.

Но вернемся к нашим светодиодам. Можно ли выбирать такие лампы не по световому потоку, а по потребляемой мощности? Поскольку ты знаешь, какое количество люмен производит светодиод одним ваттом электроэнергии, то понимаешь: конечно, можно. Чтобы получить световой поток, достаточно умножить мощность лампы на 80. Точной цифры ты, конечно, не получишь, поскольку реальная светоотдача зависит от многих факторов, включая технологию производства, материалы, тип и количество используемых светодиодов. Но полученный результат вполне сгодится для бытового использования.

Не забудь! Коэффициент 80 для вычисления создаваемого светового потока по потребляемой мощности годится только для светодиодных ламп. Для всех остальных типов осветительных приборов он будет другим.

Для тех, кто не любит умножать, я приведу табличку зависимости светового потока от мощности лампы для приборов различного типа:

Накаливания	Люминесцентные	Светодиодные
Потребляемая мощность, Вт	Потребляемая мощность, Вт	Потребляемая мощность, Вт	Световой поток, лм
20	5-7	2-3	250
40	10-13	4-5	400
60	15-16	8-10	700
75	18-20	10-12	900
100	25-30	12-15	1200
150	40-50	18-20	1800
200	60-80	20-30	2500

Какой это цвет

Как уже упоминалось, по цветовой температуре можно определить цвет источника. В таблицах нижней границе цветовой температуры соответствует ярко-красное свечение (от 1000 К). Поднимаясь выше, показатель становится желтее и доходит до нейтрального белого цвета. Затем в оттенке появляется синий.

Сколько кельвинов в теплом свете

К очень теплым цветам относится диапазон цветовых температур от 2500 К до 2800 К. Теплые оттенки лежат между 2800 К и 3500 К.

Холодный белый свет: сколько кельвинов

К холодным цветам относятся все, у которых цветовая температура выше 5000 К. Дневной свет – 6000 К. От 6000 К до 8000 К появляются голубые оттенки, от 8000К – синие цвета.

2700 кельвинов – какой свет

Лампа на 2700 К дает желтоватый белый цвет. Такие источники используются в классическом интерьере в домашней обстановке. 2700 К обладают не только светодиодные лампы, но и классические лампочки накаливания на 100 Вт.

Какой цвет дает лампа на 3000 кельвинов

3000 К дает лампа накаливания мощностью 200 Вт и галогенный источник света. Относится к теплым оттенкам. Светодиодные лампы с таким свечением можно использовать для освещения детсадов, залов и гостиных, кухни, прихожей.

Цветовая температура 4000 k

Нейтральный оттенок 4000 К близок к естественному белому цвету. Приближен к утреннему солнцу или солнечному свету в обеденное время.

4300 кельвинов: цвет

Лампы дневного света имеют температуру 4300 Кельвинов. Это значение также близко к естественному солнечному свету утром и в обеденные часы. В автомобильной технике штатный ксенон для фар также имеет значение цветовой температуры 4300 К.

6000 кельвинов

Люминесцентные и светодиодные лампы на 6000К дают голубоватый оттенок.

Дневной белый свет — это 6500 Кельвинов. Подобные лампы используются на кухне, где свет будет бодрить.

Роль Тс и других параметров при техническом нормировании освещения

При проектировании зданий и сооружений инженеры используют данные по нормированию параметров освещения из СНиП 23-05-95. Документ устанавливает правила выбора по следующим характеристикам (в порядке убывания значимости):

освещенность (Ev), лк = лм/м2 — главный параметр в списке;
цветовая температура (Tc), К или длина волны (λm), нм;
индекс цветопередачи (ИЦ, CRI или Ra), %;
Коэффициент пульсации, (Кп), %;
наибольшая допустимая яркость (Lmax), кд/м2;
Равномерность освещенности;
Удельная установленная мощность (Nуд), Вт/м2.

Определяющая функциональную достаточность освещения, освещенность точки пространства зависит от мощности и КПД ИС, геометрии помещения и высот расположения светильников и контрольной поверхности. Освещенность связана нелинейной зависимостью с Tc.

При малой Ev люди хуже видят красный, лучше — синий. Справедливо и обратное утверждение: чем выше Ev, тем лучше различаются оттенки красного и хуже — синего. Этот эффект отражен на графике визуального комфорта Круитхофа.

Рис. 9 Поле оптимизации Круитхофа

Благодаря кривым Круитхофа мы получаем возможность оптимизировать освещение равной степени комфортности, используя разные типы ламп.

Индекс цветопередачи характеризует способность истлчника света передавать естественные тона освещаемого объекта в сравнении с условным идеалом — отраженным полуденным солнцем (5500 К). Самые высокие индексы IRC демонстрируют лампы накаливания (до 98 %), а также металогалогенные и светодиодные ИС (до 95 %).

Остальные параметры нормирования напрямую не связаны с цветовой температурой.

Освещение отдельных типов объектов и систем может нормироваться отраслевыми техническими стандартами. Например, для автомобильных дорог в РФ действует ОДМ 218.8.006-2016.

Характеристики цветовой температуры

Индекс цветопередачи

Это еще одна характеристика лампочек, которая напрямую влияет на комфортность пребывания в помещении

Вы когда-нибудь обращали внимание, что вещи по-разному воспринимаются в магазине, дома или под светом фонарей? Вопрос не только в уровне освещенности, но и индексе цветопередачи. Этот параметр отвечает за то, насколько естественными будут выглядеть цвета

Индекс цветопередачи измеряется в Ra (или CRl). Чем блице цветовая температура к 5000 К, тем более сбалансированный состав света и тем ближе он к идеальному «белому» цвету солнца. Когда цветовая температура понижается, увеличивается доля красного цвета и уменьшается — синего. Именно поэтому лампы накаливания с ЦТ 2000-3000 К придают всему окружающему красноватый оттенок. Наоборот, светодиодные лампы с цветовой температурой выше 5000 К могут давать вещам зеленоватый или синеватый оттенок.

Для домашнего использования рекомендуют покупать лампочки с цветовой температурой 80 CRl и выше. Для подсобных подойдут лампочки с 60-80 CRl.

Шкала цветовой температуры

Все оттенки цветовой температуры принято отмечать на шкале.

Черное тело имеет нулевую цветовую температуру. Первые видимые излучения появляются при цветовой температуре 800 К.
Ярко-красный цвет, наблюдаемый при нагревании некоторых металлов, соответствует ЦТ 1300 К.
Свеча или раскаленные угли дают цветовую температуру 2000 К.
При восходе солнца наблюдается цветовая температура 2500 К.
Обычные лампы накаливания имеют цветовую температуру 2700-3200 К.
Белый цвет имеет ЦТ около 5500 К. Именно такой цвет у солнца в полдень.
Безоблачное голубое небо имеет цветовую температуру 7500 К.

Маркировка цветовой температуры

Цветовая температура измеряется в Кельвинах (К), однако производители лампочек не всегда используют цифровые обозначения. Достаточно часто можно встретить надписи, описывающие цветовую температуру:

WW (warm write) – теплые оттенки, их цветовой спектр — 2700-3200 К.
NW (neutral white) – нейтральные цвета с ЦТ 3200-4500К;
CW (cool white) – холодный белый цвет с излучением от 4500 К.

Руководство по выбору цветовой температуры в зависимости от имеющейся задачи освещения

Можно сказать, что более прохладные цветовые температуры (3500-5000K +) работают хорошо в окружающей среде, где Вы хотите способствовать повышению бдительности или спокойствия. Точно так же более теплые (2200-3000K) цветовые температуры, – особенно те, которые с высокими параметрами по шкале R9 – работают хорошо с предоставлением ощущения теплоты и комфорта, аналогично с богатой палитрой теплых «деревянных» оттенков, позволяющих выявить любые детали.

В последнее время также отмечаются огромные улучшения в возможности сделать уличное светодиодное освещение динамичным посредством цветовой настройки. Хотя это, вероятно, выходит за рамки этой статьи, настраиваемый цвет светодиода может быть отличным вариантом, если необходимо, чтобы цветовая температура была точно набрана или изменялась с течением времени. Конкретные приложения, где предусмотрена возможность цветовой настройки, позволяют изменить цветовую температуру освещения в зависимости от времени суток, сезонов, или даже конкретных дисплеев продукта.

Даже с рекомендациями, данными выше, если бы мы могли подчеркнуть одну вещь, наиболее важную для выбора правильного цвета для вашего пространства, это звучало бы как издевательство. Каждый светодиод имеет свою собственную ДНК и является уникальным. У каждого производителя свои процессы и конструкции. Короче говоря, не все продукты 2700K или 4000K выглядят одинаково у разных производителей, поэтому приобретите несколько образцов и установите их в своем пространстве. Нет лучшей альтернативы проверенному способу — видеть что-то в своем собственном пространстве своими глазами.

Холодные источники света, такие как некоторые HID или люминесцентные лампы, имеют высокую цветовую температуру (> 4000K) и излучают больше света в синем диапазоне. Говоря о прохладной цветовой температуре, стоит представить себе белый или синий свет школьных коридоров или больниц.

Диапазоны цветовой температуры для ламп. Маркировка цвета свечения.

Для разных типов ламп диапазон цветовой температуры будет различаться.

Типы ламп	Диапазон ЦТ,К
Лампы накаливания и галогеновые	2700-3500
Дуговые ртутные	3800-5000
Натриевая лампа высокого давления	Не более 2200
Металлогалогенные	2500-20000
Люминесцентные	2700-6500
Компактные люминесцентные	2700-6500
Светодиодные	2200-7000

Точный цвет света зависит от вида и мощности лампы. Например, двухсотваттная лампа накаливания имеет цветность равную 3000 К, хотя в целом разброс цветности невелик.

Наибольший диапазон ЦТ у светодиодных источников света. Разнообразие связано с их конструкцией: для изготовления светодиодов используются разные материалы. Свет даже одинаковых led различается в зависимости от производителя. Для точной индексации температуры свечения разработан стандарт ANSI C78.377A. Цветовое свечение светодиодных ламп разбивается на 8 классов:

2725±145 (К);
3045±175 (К);
3465±245 (К);
3985±275 (К);
4503±243 (К);
5028±283 (К);
5665±355 (К);
6530±510 (К).

Даже в рамках одного класса свечение у разных лампочек различается. Производители придумали разбивать классы на подклассы (бины). Унификации пока не достигнуто: каждый изготовитель предлагает свою линейку цветовых температур. Поэтому лучше в один светильник вставлять лампочки одной фирмы. Иначе будут расхождения в цвете свечения.

На упаковке led-ламп кроме значения цветовой температуры указывается подгруппа цветности.

Маркировка	Расшифровка	Примерный свет
WW (warm write)	Теплый белый, 2700-3300 К.
NW (neutral write)	Нейтральный белый, 3300 – 5000 К.
CW (cool write)	Холодный белый, свыше 5000 К

Маркировка люминесцентных ламп по цветовой температуре.

Российский ГОСТ выделяет пять разновидностей цвета. Они обозначаются буквами.

ТБ – тепло-белый (2700-3000 К);
Б – белый (3500 К);
Е – естественный (5000 К);
ХБ – холодно-белый (4200 К);
Д – дневной (6000-6500 К).

Например, лампа ЛБ65 белого цвета. В последнее время российские производители наносят маркировку по международным правилам.

Зарубежные производители не маркируют по единому стандарту. Каждый изготовитель наносит свой шифр. ЦТ указывается цифровым кодом. Код у каждого производителя свой. Их расшифровку стоит спросить у продавца или посмотреть в технической документации.

Чаще всего ЦТ маркируют последними двумя цифрами кода. Их умножают на 100 для получения значения в Кельвинах.

Пример маркировки ЛЛ.

На лампе написано: L18W/840. Последние две цифры: 40. Значит, цветовая температура источника света: 40*100 = 4000 (К).

Часто европейские производители перед цифрами, обозначающими цветовую температуру, указывают слово Color/EW. (Например, Т8 w8 FS G13 RS 220 В. G Color/742. Цветовая температура составит: 42*100 = 4200 (К)).

Первая цифра трехзначного кода указывает на индекс цветопередачи (Ra/CRL). Это характеристика показывает, насколько реалистично передаются цвета при данном освещении. Индекс цветопередачи измеряется в процентах. Чем выше, тем лучше. Шифруется первая цифра: например, 7 означает, что Ra = 70-79%. В зависимости от индекса цветопередачи свечение воспринимается по-разному.

Иногда в маркировке ЦТ указывается полностью: SPM-15-27-3500-55. В данном случае температура свечения составит 3500 К.

Свечение люминесцентных ламп.

Цветовая температура 4000K

4000k свет

В споре о цветовой температуре 3000K против 4000K, 4000K представляет собой холодный белый цвет. Если у вас домашний интерьер белого цвета, например, мягкие белые шкафы на кухне, это может быть идеальным решением для ваших потребностей и требований к освещению.

Например, холодный белый оттенок лампочек 4000K подходит для выделения любых ярких предметов в доме. Этот тип цветовой температуры светодиодных ламп подходит как для жилых, так и для коммерческих помещений.

Что еще более важно, это помогает отражаться на белых поверхностях внутри дома, но не подходит для жилища с деревянными или землистыми тонами. В большинстве случаев люди намереваются использовать холодный переход, который переходит от теплого желтого к теплому белому, а затем к более холодному белому свету, в основном над белыми поверхностями

Свет от светодиодов 4000K слишком яркий?

Светодиодные светильники 4000K, расположенные между синим и желтым светом, отлично подходят для тех, кто хочет создать удивительное сочетание света в своем доме. Чтобы добиться наилучшего сочетания света между цветовыми температурами светодиодов от 4000K до 3000K, люди выбирают регулируемые светодиодные светильники. Лампы с регулируемой яркостью позволяют пользователям контролировать цветовую температуру светодиодов.

Хотя свет 4000K не слишком яркий и не наносит вреда синему свету, он, безусловно, подходит для таких комнат, как гостиные, ванные комнаты и кухни в жилых помещениях с эстетической обстановкой.

Несмотря на это, цветовая температура 4000K не является наиболее широко используемой цветовой температурой для домов или даже коммерческих помещений, потому что предпочтения варьируются от одного человека к другому.

Как начинающий декоратор интерьера или энтузиаст, вы должны протестировать различные светильники с несколькими диапазонами цветовой температуры, чтобы выбрать, какой из них подходит вам лучше всего. Имейте в виду, что дома с современным интерьером отлично смотрятся с теплым белым светодиодным освещением или часто с холодным белым.

Между тем, дома с традиционным внутренним декором выглядят лучше с более высокими температурами, такими как источник желтого света, такой как прямой солнечный свет, желтый свет и т. Д. Большинство современных домов сегодня, как правило, имеют температуру 4000K или выше из-за нейтрального белого и холодного белого.

Удивительно, но красивый переход от 2700K к 3000K, а затем и к 4000K нравится многим домовладельцам.

Выбираем светодиодные лампы для дома

При выборе цветовой температуры надо изначально определиться, для каких целей будет использоваться светодиодное освещение.

Как показали исследования, спектр излучения лампы важен не только для субъективного восприятия. При освещении рабочих мест лампами с температурой 2000К-3000К способность обрабатывать информацию снижается почти на четверть. Видимо, это связано с тем, что подсознательно мозг ассоциирует такое освещение с закатом или рассветом.

В то же время холодный белый свет оказывает более тонизирующее воздействие на мозг. Еще одна особенность «холодных» светодиодов – высокая дальность видимости, благодаря этому такой тип источников света широко используют в прожекторах и поисковых фонарях.

Цветовая температура светодиодных ламп для дома выбирается исходя из назначения помещений.

Как показывают многочисленные исследования, наиболее оптимальное освещение в квартире можно достичь лишь при использовании нескольких светодиодных источников света с разной цветовой температурой.

https://youtube.com/watch?v=3Vq7bWeQOT4

Теплый белый свет (2700-3200К)

Теплый свет предпочтителен для рекреационных зон, то есть мест, предназначенных для отдыха. Такие лампы устанавливают в спальнях, гостиных. В гостиной лучше комбинировать нейтральный и тёплый свет.

При недостаточном естественном освещении включаем нейтральный или оба, а в вечернее время либо при просмотре телепередач – тёплый. Для спальни однозначно стоит остановиться на лампах тёплого света.

Нейтральный белый свет (3200-4500К)

Такие лампы предпочтительнее использовать в помещениях, которые предназначены для зрительной работы. Этот спектр излучения не утомляет глаза и обеспечивает наилучшее цветовосприятие.

Холодный белый свет (более 4500К)

Как уже говорилось, холодный белый свет оказывает стимулирующее влияние на наш мозг. В бытовых условиях его используют в ситуациях, где желательна периодическая концентрация внимания, например смотровые кабинеты, операционные. Светодиодные лампы с холодным белым светом, размещённые в ванной комнате, помогу утром быстрее войти в рабочий тонус.

Цоколь

Для обозначения формы и размера цоколя светодиодов используется следующая маркировка:

E14/ E27 (цоколи Эдисона). Стандартное резьбовое исполнение, применяемое в большинстве бытовых ламп. Цифровое обозначение указывает на диметр цоколя 14 и 27 мм, соответственно.
GU. Двухштыковые цоколи с уплотненными штырьками. Устанавливаются на лампах для декоративных встроенных светильников акцентного типа. Метка GU употребляется вместе с цифровой составляющей, которая обозначает расстояние между штырьками. GU10 является наиболее распространенным цоколем этой формы.
GU5.3. Разработан специально для LED-ламп, призванных заменить галогенные аппараты для освещения.
G. Эта категория штырьковых цоколей используется при сборке ламп для люминесцентных изделий. Цифровая метка при букве G указывает на расстояние между контактами.

Разнообразие цоколей позволяет заменить источники света устаревших модификаций на новые, энергосберегающие приборы.