Цветовая температура
Одна из важнейших характеристик источника освещения — это световая или цветовая температура. Простыми словами — это насколько теплым или холодным кажется свет в помещении или на участке открытого пространства, освещенного фонарем.
В физику это понятие ввел Макс Планк. Изучая накаливание абсолютно черного тела (можно представить накаливание металла), он отметил, что цвет, излучаемый телом при повышении его температуры, изменяется от красного к фиолетовому, при этом проходя по порядку оранжевый, желтый, белый и голубой. Разогретый металл начинает светиться красным при нагреве примерно до 800 К. И, если не происходит плавления, светится фиолетовым при 18000 К. При дальнейшем нагреве свет уже становится невидимым.
Нить накаливания в обычной лампе состоит из металла вольфрам. Нагревание нити при протекании через нее электрического тока как раз и создает такое излучение. Обычно нить нагревается примерно до 2700 К. Поэтому обычное домашнее освещение при использовании ламп накаливания бывает теплым. Вольфрам невозможно нагреть выше 3500 К, так как после этого он начинает плавиться.
Температура света светодиодных ламп может быть сколь угодно большой, ведь для этого не надо нагревать сам светодиод. При свечении, соответствующем 2700 К, рабочая температура светодиода составляет всего 80 градусов Цельсия. Поэтому светодиоды могут светить как красным, так и фиолетовым светом. Температура свечения фиолетового светодиода составляет 18000 К! При этом тепловыделение этого элемента в разы ниже обычных нитей накаливания, а потребление электрической энергии в восемь — десять раз меньше.
Цвет видимого излучения воспринимается людьми по-разному. Это вызвано различным строением глаз у человека, влиянием погоды и даже тем, в каких условиях человек воспитан. Вообще, человеческий глаз способен воспринимать до 10 миллионов оттенков, и нет строгих регламентов в определении цветности. Не удивительно, что цвета могут быть восприняты с различиями.
https://youtube.com/watch?v=jVs8pYZ00cU
Лучше ли использование на дороге более желтого или белого света?
Определенно есть свои «за» и «против» в использовании теплых или холодных тонов света на дороге, не принимая во внимание очевидных стилистических преимуществ. Белый, более приближенный к дневному свету, поэтому если вы отправляетесь в долгую ночную поездку, белое освещение заставит ваш мозг быть более бодрым
Тем не менее, при плохих погодных условиях, как дождь или туман, желтый свет дальше проникает, чем белый. Это происходит из-за длины волны и ее характера отражения
Белый, более приближенный к дневному свету, поэтому если вы отправляетесь в долгую ночную поездку, белое освещение заставит ваш мозг быть более бодрым. Тем не менее, при плохих погодных условиях, как дождь или туман, желтый свет дальше проникает, чем белый. Это происходит из-за длины волны и ее характера отражения.
Поэтому, лучше всего ориентироваться на то, как часто вы водите и при каких условиях. Если вы ночной водитель, то захотите следить за дорогой при белом освещении, но если вы ездите по проселочной местности, где не очень хорошие погодные условия, желтая лампа станет более уместной.
Люмен — единица измерения яркости излучения. Является световой величиной в международной системе единиц. Люмен характеризует количество светового излучения, отдаваемого источником. Является более точной величиной, чем мощность, поскольку источники света с одинаковой мощностью, но различными КПД и спектральными характеристиками, излучают неодинаковый поток света.
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.
Понятие о цветности света
Описание ненагретых неизлучающих объектов не вызывает никаких затруднений. В качестве одной из его отражательных/фильтрующих характеристик можно взять длину волны или обратную ей – частоту. В случае с нагретыми и излучающими телами дело обстоит несколько иначе.
Следует представить себе АЧТ – тело, которое не отражает световые лучи. Достоверным примером может послужить вольфрамовая спираль в обычной электрической лампочке. Далее нужно представить соединение этой лампы через реостат (контролируемое сопротивление) с электрической цепью.
Последовательность наблюдений такова:
- Освещение выключено, ток подается на клеммы.
- Сопротивление постепенно понижается.
- АЧТ начинает едва заметно подсвечиваться красным.
При замере температуры объекта в этот момент, показатель, скорее всего, достигнет отметки в 900 ºС. Принцип сверхпроводимости свидетельствует о том, что при нуле по Кельвину скорость атомов также нулевая, но именно от нее и зависит само излучение. Для удобства лучше отбросить принятую в наших широтах шкалу Цельсия и воспользоваться зарубежной.
Понятие цветовой температуры
По определению, данному Максом Планком, цветовой называется температура абсолютно черного тела, при которой оно дает излучение того же тона, что и рассматриваемое излучение. Нагреваясь, металлы дают хаpaктерное свечение. С ростом значения спектр смещается в сторону желтого, затем белого, синего и фиолетового. Каждому цвету соответствует своя температура. Если говорить проще что это такое, то цветовая температура показывает оттенок свечения, который излучается источником.
Применяется в астрофизике, колориметрии, фотографии, оптике и других научных исследованиях.
Единицы измерения
Параметр измеряется в градусах Кельвина (К). Это единица измерения термодинамической температуры по Международной системе единиц. 0 К равняется 273 градусам Цельсия. Изначально Кельвин использовали как единицу измерения относительно температуры тройной точки воды. Теперь эта величина используются и в освещении. В определении цветовой температуры кельвин хаpaктеризует ход интенсивности излучения источника света.
Что измеряем
Измерение цветовой температуры дает представление о спектральном составе источника и его цветности. Данные о фактическом нагреве источника измеряются другими показателями. На глаз точное значение получить нельзя, для проведения измерений используется дорогостоящее профессиональное оборудование.
Как это работает в обычной жизни
Подобный температурный принцип используется при создании осветительных приборов и выборе их для помещений. Каждая светодиодная лампочка имеет свою цветовую температуру, которую покупателю нужно учитывать при покупке. От качества освещения напрямую зависят состояние здоровья жильцов, сопротивляемость стрессам, усталости.
Светодиодные лампы 4000 К и 6500 К
Лично я не советую использовать лампы с цветовой температурой 4000К или 6500К. Проблема в том, что у светодиодных ламп с температурой 4000К и тем более 6500К спектр (температура) света не соответствует силе этого света. В природе температура света повышается вместе с силой (интенсивностью) этого света. Например в солнечный летний день, в середине дня, солнечный свет имеет температуру более 6000 Кельвин. При этом интенсивность света очень высокая, он яркий, даже слепящий. А в случае светодиодной лампы с температурой 6500К и светимостью 1000 люмен, световой поток, который дает эта лампа никак не соответствует такой температуре. В природе температура света, для такого светового потока, будет примерно 2600 – 2700 К (например лампа накаливания).
Такое несоответствие между температурой и силой света создает дискомфорт. Не случайно еще для люминесцентных ламп (в которых впервые был использован холодный люминофор) придумали выражение “мертвенный свет”.
Лампы с высокими (холодными) температурами предлагают как более подходящие для рабочих мест. Якобы они дают лучшее освещение. На самом деле это не так. Качество освещения рабочего места в первую очередь зависит от силы света. Поэтому две лампы, в 1000 Люмен каждая, с температурой 2700К дадут лучшее освещение чем одна лампа 1000 Люмен с температурой 4000К.
Если использовать лампы с температурой 4000К или 6500К то по крайней мере нужно ставить такое количество этих ламп, чтобы их суммарный световой поток составлял хотя бы 5000 – 6000 Люмен.
Добрый день дорогие друзья! Раз всех приветствовать на сайте “Электрик в доме”. В последнее время востребованность светодиодных изделий постоянно возрастает. Использование инновационных источников света находит применение в различных отраслях народного хозяйства.
Светодиодными лампами оснащаются новые авто, освещаются дома, помещения предприятий и стенды наружной рекламы. Они применяются в прожекторах, уличных и офисных светильниках, а также во множестве других изобретений человека.
Понятие цветовая температура светодиодных ламп даже не подразумевает количество отдаваемого ими тепла, а имеет совершенно другое значение. Это – визуальный эффект восприятия источника освещения человеческим глазом. По мере приближения цветового спектра света к солнечному (желтому) определяют «теплоту» каждой лампы.
Можно также привести ассоциацию с пламенем свечи, и вы тут же поймете, как это явление описывается. Напротив, голубоватый оттенок света ассоциируется с пасмурным небом, снежным ночным сиянием. Этот свет вызывает у нас холодные, бледные образы. Но всему есть определенное научное объяснение.
При нагреве куска металла, у него появляется характерное свечение. Сначала диапазон цвета находится в красных тонах. При повышении температуры цветовой спектр постепенно начинает смещаться к желтому, белому, ярко синему и фиолетовому.
Каждому цвету свечения металла соответствует свой температурный диапазон, что позволяет описать явление при помощи известных физических величин. Это помогает дать характеристику цветовой температуре не как случайно взятой величине, а как определенному промежутку нагрева до получения требуемого цвета спектра.
Спектр цвета свечения светодиодных кристаллов несколько иной. Он отличен от возможных цветов свечения металла благодаря другой методике своего происхождения. Но общая суть остается той же: для получения выбранного оттенка потребуется определенная цветовая температура. Стоит отметить, что этот показатель никак не связан с количеством тепла, выделяемым осветительным прибором.
Еще раз хочу отметить, не стоит путать цветовую температуру и физическую температуру (количества тепла) которую выделяет ваша лампа, это разные показатели .
Какой свет лучше: теплый или холодный
Лампы холодного и теплого света
Свет принято разделять на теплый и холодный. Теплый лучше всего подходит для вечера, в дневное же время наиболее естественен холодный свет. Играя важную роль в формировании циркадных ритмов человека, теплый свет помогает нам расслабиться, забыть о дневных заботах и подготовиться ко сну.
Холодный же, наоборот, держит нас в тонусе, заставляет быть бодрее и энергичнее. Но и холодный, и теплый свет могут нарушить работу наших внутренних часов, застав нас в неподходящее время.
Цвет света выражается в цветовой температуре (измеряемой в кельвинах), равной температуре абсолютно черного тела, при которой оно испускает излучение такого же цвета. Вас может смутить, что теплому свету соответствует низкая температура, а холодному – более высокая, но, к сожалению, это именно так.
Так, свет с цветовой температурой 2700-3000 K называется теплым, имеет желтоватый оттенок и является типичным для ламп накаливания. Как видно из их названия, светятся они за счет раскаленной вольфрамовой спирали, фактическая температура которой напрямую связана с температурой цвета.
Люминесцентные лампы бывают как мягкого белого света с температурой 3000 K, так и с холодным светом – от 4000 до 6500 К.
Во время восхода и заката солнечный свет чуть теплее, чем свет лампы накаливания – около 1800 К, в полдень в ясную погоду – 6500 К. Именно поэтому теплый свет от искусственных источников ассоциируются у нас с вечером, а холодный – с ярким солнечным днем.
Стоит заметить, в пасмурный день рассеянный солнечный свет может достигать температуры 10000 К, что наряду с отсутствием видимых теней действует на человека угнетающе. К счастью, лампы с такими характеристиками практически не встречаются (разве что у фотографов).
От Луны по ночам исходит голубоватый холодный свет с температурой 4100 K. Свет пламени спички или свечи обычно имеет температуру в диапазоне 1700-1900 K.
При теплом освещении мы воспринимаем цвета предметов, как правило, немного не так, как при обычном дневном. Лампа накаливания, например, усиливает теплые тона, и приглушает холодные.
На это стоит обратить внимание при покупке мебели и деталей интерьера. Во избежание неприятных сюрпризов их следует выбирать при освещении, максимально приближенном к имеющемуся у вас в квартире
Также помните, что на цвет могут влиять не только характеристики самой лампы, но и абажуры, плафоны и прочие рассеиватели.
С возрастом хрусталики в наших глазах могут немного желтеть, поэтому мы начинаем видеть все в более теплых тонах. Добавление холодного света в освещение может помочь в такой ситуации.
Теплый или мягкий белый свет отлично подходит для создания ощущения уюта в жилых пространствах, где мы хотим чувствовать себя расслабленно и комфортно. Избыток теплого света на рабочем месте может влиять на вас усыпляюще и мешать сосредотачиваться на нужных задачах. Именно поэтому в офисных помещениях обычно преобладают светильники с холодным светом.
Тёплый свет в Кельвинах
Теплый свет расслабляет и создает атмосферу уюта. Теплый белый: цветовая температура ниже 3500 K. Лучше выбирать именно нужное значение цветовой температуры в Кельвинах, так как у разных производителей понятия «теплый» могут различаться.
Психология цвета
Чтобы правильно подобрать лампы искусственного освещения, необходимо точно знать, для какого именно помещения они предназначены. Так, например, теплый оранжевый цвет придаст уюта в гостиной, спальне или же гостевой зоне ресторана, а нейтральный белый настроит на более рабочий лад.
Лампы с белым светом хорошо впишутся в интерьер рабочего кабинета, кухни или офиса. Теплый желтоватый цвет подойдет для жилых комнат. Он является достаточно ярким, но в то же время теплым и располагающим к расслаблению и снятию тревожности.
При выборе ламп освещения часто необходимо ориентироваться не только на эстетическую составляющую, но и учитывать, какие функции несет помещение. Чтобы понять, какая цветовая температура лучше для глаз, необходимо учесть данную специфику.
Так на рабочем месте лучше использовать лампы дневного света – они меньше утомляют глаза и искажают цвета и форму окружающих предметов. Самым удачным выбором станет освещение с цветовой температурой от 4000 до 4500 ˚К. Для чтения же гораздо лучше подойдет лампа с холодным белым свечением и диапазоном до 6500 ˚К.
Цветовая температура
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.
Цветовая температура — 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:
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.
Какие лампы подходят для дома?
В квартирах удобнее всего устанавливать лампочки с регулируемой цветовой температурой. Очень удобно, когда с утра можно включить мягкий свет теплого спектра, а вечером, для работы или уроков — нейтральный или холодный белый.
Не стоит подбирать все лампы в доме одной цветовой температуры. Вы вполне можете выбрать для прихожей с одним источником света лампочку с теплым белым светом (помните, что чем меньше освещенность в Лм, тем теплее должен быть диапазон у лампочки для комфортного освещения). А в гостиную или столовую с точечным освещением на потолке подобрать светодиоды с нейтральным белым или холодным белым светом.
Шкала цветовой температуры
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.
Индекс цветопередачи светодиодных ламп
Индекс цветопередачи характеризует возможность воспринимать градации цвета. Когда температура света светодиодных ламп ниже 3200 К 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.
Свет может изменять яркость и насыщенность цветов в помещении. Такое явление называют метамеризмом.
Каждая лампа обладает определенной цветопередачей, которая на упаковке обозначается индексом Ra (или CRl). Данный параметр источника определяется его способностью максимально точно передавать цвета освещаемого объекта.
Лучшего результата вы добьетесь, используя лампы с индексом цветопередачи от 80 Ra и выше. Это позволит всем цветам интерьера выглядеть наиболее естественно.
| Характеристика | Коэффициент | Примеры ламп |
|---|---|---|
| Эталон | 99–100 | Лампы накаливания, галогенные лампы |
| Очень хорошая | Более 90 | Люминесцентные лампы с пятикомпонентным люминофором, Лампы МГЛ (металогалогенные), современные светодиодные лампы |
| Очень хорошая | 80–89 | Люминесцентные лампы с трехкомпонентным люминофором, светодиодные лампы |
| Хорошая | 70–79 | Люминесцентные лампы ЛБЦ, ЛДЦ, светодиодные лампы |
| Хорошая | 60–69 | Люминесцентные лампы ЛД, ЛБ, светодиодные лампы |
| Посредственная | 40–59 | Лампы ДРЛ (ртутные), НЛВД с улучшенной цветопередачей |
| Плохая | Менее 39 | Лампы ДНат (натриевые) |
Различные типы ламп, обладая одинаковой цветовой температурой, могут передавать цвета по-разному. Индекс цветопередачи определяет степень отклонения цвета предметов интерьера от его настоящего при освещении той или иной лампой.
