Что такое цветовая температура светодиодных ламп?
Цветовая температура светодиодных ламп — одна из главных величин, которая характеризует осветительную технику. Ее необходимо учитывать как при оформлении дизайна помещения, так и при выборе автомобильных ламп. Температура цвета — это обширное понятие, включающее в себя такие характеристики, как свойства спектра, цвет излучения, индекс передачи цвета и др.
Физическая трактовка цветовой температуры
Температура света была описана физиком Максом Планком. В этих трактатах были представлены законы распределения энергии. Вследствие этого появилось понятие температуры цвета. За единицу меры были приняты кельвины. Исходя из формулы, данный коэффициент равен температуре абсолютного черного тела, которое излучает свет в измеряемом масштабе цветов.
Измерение такой температуры во флуоресцентных лампах происходит посредством их сравнивания с абсолютным черным телом. Это твердое физическое тело, поглощающее при различной температуре падающее на него электромагнитное излучение во всех широтах. При изменении коэффициента, изменяются и параметры излучения. Так, нейтральный свет расположен посередине шкалы Кельвина.
Тела, имеющие различный химический состав и физические свойства, нагреваясь до необходимой температуры, производят разные излучения. В связи с этим применяется термин «коррелированная цветовая температура». Она равна температуре оттенка абсолютного черного тела, которое по цвету идентично рассматриваемому источнику света. Состав излучения и физическая температура являются разными.
Корреляция цветовой температуры
Во время увеличения температуры происходит накаливание. Если лампа находится в раскаленном состоянии, цвета на шкале цветовой температуры начинают поочередно меняться. Простые лампы накаливания имеют температуру цвета, равную 2700 К, в то время как их свечение и градусы расположены в теплом диапазоне спектра. Температура же светодиодных ламп не указывает на уровень их нагревания: при показателе в 2700 К лампа нагревается до +80°С.
Индекс цветопередачи CRI (Ra), именуемый еще коэффициентом цветопередачи, — это величина, которая характеризует степень соответствия естественного цвета предмета его видимому цвету при освещении его данным световым источником. Необходимость введения этого параметра связана с тем, что 2 разных вида ламп могут обладать одинаковой температурой цвета, при этом передавая оттенки по-разному.
Восприятие цветов
Цветовое восприятие каждого индивидуума имеет свои особенности. Перцепция цвета — это эффект от преломления световых волн, принятых зрительным нервом и обработанных мозговым зрительным центром. Каждый человек имеет собственное восприятие оттенков. Чем старше становится человек, тем больше искажается его цветовое восприятие. Особенности психики индивидуума также влияют на его цветовосприятие.
Восприятие того или иного цвета может быть искажено солнечным излучением. Теплота света также характеризуется индивидуальным восприятием и зависит от особенностей организма и состояния человека на момент восприятия.
Световые цвета
Нетрудно определить холодный объект, от которого не исходит излучение. Главными параметрами отражения света от подобного объекта выступают такие показатели, как длина и частота волны. Другая ситуация происходит с нагретым телом, излучающим свет. Теплота света будет напрямую зависеть от вида излучения. Это можно увидеть на примере вольфрамовой спирали в простой лампе накаливания. Очередность действий следующая:
- Включается свет, электроэнергия поступает на клеммы.
- Происходит постепенное снижение уровня сопротивления.
- Черное тело излучает красный свет.
Согласно принятым нормам, существует 3 вида световых цветов:
- теплый белый свет;
- нейтральный (естественный дневной);
- холодный белый свет.
Цветовая температура и оттенки
Начало видимого диапазона испускания лучей достигает уровня 1200 К. При этом свечение имеет красноватый оттенок. При дальнейшем накаливании начинает происходить изменение цветовой гаммы. При отметке в 2000 К красный меняется на оранжевый, а затем переходит в желтый, достигнув уровня 3000 К. Для вольфрамовых спиралей наивысшая отметка — 3500 К.
Светодиодные светильники способны нагреваться до 5500 К и выше. При 5500 К они излучают яркий белый свет, при 6000 К — голубоватый, при 18000 К — пурпурный.
Температура влияет на восприятие цвета. Коэффициенты различных цветовых гамм существенно разнятся.
Таблица Кельвина, или таблица цветовой температуры, показывает градацию цветов и оттенков и дает четкое описание их применения.
Температура цвета | Цвет | Описание |
2700 К | Теплый белый, красно-белый | Преобладает в простых лампах накаливания. Привносит в интерьер тепло и уют. |
3000 К | Теплый белый, желтовато-белый | Присущ большинству галогенных ламп. Отличается более холодным оттенком, чем предыдущий цвет. |
3500 К | Белый | Характерное освещение для флуоресцентных трубок разной ширины. |
4000 К | Холодный белый | Чаще всего применяется в стиле хай-тэк. |
5000-6000 К | Естественный дневной | Имитирует дневной свет. Применяется в зимних садах и террариумах. |
6500 К | Холодный дневной | Широко применяется при фотосъемке и в кинематографе. |
Чтобы правильно выбрать освещение, следует брать во внимание его предназначение. При подборе оптимального освещения нужно помнить, что его температура и яркость будут различными в зависимости от того, день на дворе, вечер или ночь.
Светодиодное освещение
Светодиодный светильник — один из наиболее популярных видов приборов для освещения.
Цветовая температура ламп накаливания светодиодов представлена такими оттенками:
- теплый белый (Warm White) — до 3300 К;
- натуральный белый (Natural White) — до 5000 К;
- холодный белый (Cold White или Cool White) — более 5000 К.
Характеристики температуры диодов являются определяющим фактором при выборе сферы их использования. Они применяются для освещения улиц, подсветки рекламных щитов и осветительного оборудования для автомобиля.
К преимуществам холодного света можно отнести контрастность, благодаря которой он находит широкое применение в освещении затемненных территорий. Такие светодиодные лампы могут распространять свет на большие расстояния, поэтому их часто используют в освещении дорог.
Светодиоды, излучающие теплое свечение, используются в основном для освещения небольших территорий. Световой поток теплых и нейтральных тонов создает нужный эффект при пасмурной и дождливой погоде. Наличие атмосферных осадков оказывает влияние на излучение холодного света, в то время как теплый свет не претерпевает какого-либо существенного искажения при дождливой или снежной погоде.
Особенность теплого свечения светодиодных ламп заключается в том, что они позволяют четко увидеть как освещаемый предмет, так и окружающую его территорию. Благодаря такой специфике теплая гамма эффективно применяется при подводном освещении.
Цветопередача светодиодных ламп имеет свои особенности: холодные оттенки свечения неправильно передают цвета окружающих вещей. Такой свет создает резкость и яркость, что негативно отражается на зрении. Теплый цвет свечения более благотворно влияет на глаза.
Свечение энергосберегающих ламп характеризуется теплой цветовой гаммой. Они близки к естественным источникам света, благодаря этому их хорошо использовать, чтобы освещать жилища.
Ксеноновое освещение
Ксеноновые лампы отличаются между собой по техническим характеристикам, от которых зависит температура цвета. При производстве противотуманных фар используют только теплое желтое свечение. Бело-желтый свет отличается усиленной светоотдачей, не создает напряжения в глазах, его отчетливо видно на мокром асфальте. Достоинством его является то, что он не ослепляет своим светом водителей встречных автомобилей.
Стандартный белый цвет наиболее благоприятен для глаз. Благодаря своим свойствам он применим во многих сферах.
Белый цвет характеризуются тем, что его насыщенность колеблется в зависимости от вида оптического приспособления. Такая осветительная техника дает худшие показатели освещения при атмосферных осадках и тумане, однако при солнечной либо снежной погоде она является незаменимой.
Синий и сине-фиолетовый цвета используются в декоративных целях, так как они обладают низкими излучающими характеристиками.
В Европе были проведены исследования, согласно которым многие владельцы автомобилей предпочитают ксеноновые фары, имитирующие близкий к полуденному дневной свет.
Осветительные особенности необходимо рассматривать в их совокупности. Температура цвета имеет показатели яркости и контрастности, что отражается на степени комфорта восприятия света.
В зависимости от поставленных задач отдают предпочтение холодному, теплому либо нейтральному освещению. Каждый из этих видов освещения производит различный эффект и влияние на восприятие и настроение человека. Все эти нюансы необходимо учитывать при подборе осветительного оборудования.
Сравнение основных параметров светодиодных ламп и ламп накаливания, таблица соответствия мощности и светового потока
Что такое люминесцентная лампа и как она работает?
Как выбрать светодиодную ленту для подсветки, типы светодиодных лент, расшифровка маркировки
Что такое галогенная лампа, где используется, как выбрать галогенную лампу для дома
Все типы и виды цоколей для ламп освещения — правила маркировки и в чём отличия
Что измеряется в люменах и какие нормы освещенности на 1 квадратный метр?
Цветовая температура ламп
—>
Цветовая температура (ЦТ) — важная техническая характеристика источников освещения помещений, дорог, прилегающих к постройкам территорий и других объектов. От неё зависят не только оттенки излучения, но и настроение людей. Поскольку свет влияет на человеческую активность и комфортность работы или отдыха, перед покупкой электроламп нужно детально разобраться в природе и особенностях ЦТ. Именно этим темам посвящается наша статья.
Что такое цветовая температура?
Представьте некое абсолютно чёрное тело. Цветовой специалисты называют его температуру, при которой излучается аналогичный рассматриваемому излучению свет. Если взять металлы, что используют для изготовления светоиспускающих элементов электроламп, при нагревании от них исходят разные световые оттенки. Цвета различаются между собой по температурным показателям свечения.
Следовательно, цветовая температура характеризует величину длины волны от излучения источников света (ИС). Волновая же длина определяет цвет. Например, обыкновенные лампы накаливания светятся жёлтым. В светодиодных и люминесцентных электролампах оттенки различаются, что следует учесть в процессе проектирования освещения для жилых или рабочих помещений.
Единица измерения цветовой температуры
Измеряется характеристика в кельвинах (К). Использование данной единицы измерения актуально для всех областей за исключением фотосъёмки. Фотографы оперируют миредами или, как их ещё называют, майредами. Последние рассчитываются по формуле M = 10 6 / T, где под Т имеется в виду значение цветовой температуры.
Температуру абсолютного чёрного тела принимают за 0 кельвинов. Находящийся в таком состоянии объект на 100 % поглощает свет, который на него падает. После разогрева в диапазоне от 800 до 1300 К он становится красным. Нагрев до 2000 К изменяет его цвет на оранжевый, а до 2500, 5500 и 9000 — жёлтый, белый и голубой.
Перечисленные цвета являются природными. Допустим, встающее из-за горизонта солнце отливает жёлтым. Показатель ЦТ — приблизительно 2500 К. Переход в зенит делает солнышко белым (ЦТ — 5500 К). В облачную погоду характеристика повышается до 7000 К, а сумерки — 8000 К. Цвет зимнего безоблачного неба где-то 15000 К.
Шкала цветовых температур распространённых источников света
Температурный диапазон, К
Цвет свечения
Описание
Тёплый белый. Оттенок — желтоватый.
Характерен для ламп накаливания и галогенных ИС. Подходит для организации освещения по точечному принципу. Создаёт в помещениях уютную и тёплую атмосферу.
Не напрягает глаза и не вызывает искажений световосприятия. Оптимален для жилых помещений при условии, что источники света размещаются наверху.
Рекомендуется для обустройства освещения кухонь, офисных кабинетов и помещений общественных зданий.
Дневной нейтральный белый
Отличается яркостью. Эффективен на промышленных объектах.
Холодный дневной. Оттенок — голубоватый.
Используется для съёмки (фото или видео), в медицинских учреждениях и помещениях для технических нужд.
Свойства абсолютно чёрного тела первым начал изучать отец-основатель квантовой физики Макс Карл Эрнст Людвиг Планк. При непосредственном участии учёного разработали так называемую «цветовую модель XYZ». На рисунке ниже представлена составленная на её основе диаграмма цветности.
На картинке вы видите кривую Планка, которая в наглядном виде отображает цветовую температуру. Среди прочего по ней задаются настройки фотокамер, видеоаппаратуры и компьютерных редакторов для работы с графикой. Как вариант, ЦТ лесных пейзажей принимается фотографами за 5500 К.
Глазная система человека не полностью воспринимает спектр цветов. Люди различают оттенки в интервале 800-25000 К. Комфортный диапазон ЦТ лежит в пределах 4500-5200 К. Подобные источники света наиболее приближены к естественному освещению от солнца.
Диапазон цветовой температуры для источников света и маркировка цвета свечения
Величина ЦТ взаимосвязана с видом лампы. У светодиодных электроламп параметр равен 2200-7000 К, а стандартных и компактных люминесцентных — 2700-6500 К. У натриевых ИС высокого давления характеристика не превышает 2200 К.
У «галогенок» и ламп накаливания ЦТ начинается от 2700 и заканчивается 3500 К. Величина параметра дуговых ртутных электроламп — от 3800 до 5000 К. Наконец, у металлогалогенных ИС характеристика колеблется в пределах от 2500 до 20000 К.
Температура света определяется по виду и мощности электролампы. Допустим, в обыкновенной лампе с телом накала на 200 Вт ЦТ равна 3000 К. Если рассматривать этот вид изделий в целом, то разброс характеристики у него не так велик, как у прочих типов.
Самый большой диапазон ЦТ у светодиодных электроламп. Объясняется это конструкционными особенностями. Светодиоды производятся из широкого спектра материалов, что и обуславливает их разнообразие.
Между одинаковыми по характеристикам лампами довольно часто наблюдаются отличия по свету, если они изготовлены на разных заводах. Чтобы точно индексировать ЦТ, специалисты разработали и приняли стандарт ANSI C78.377A. Согласно его нормам, температуру цветов светодиодных изделий делят на 8 классов.
Разница по свечению бывает и между лампами одной категории. Потому производители внедрили разбивку классов на подклассы. В связи с отсутствием унификации не рекомендуется устанавливать изделия различных брендов в мультиламповые светильники. В противном случае возможен диссонанс по свету.
Дополнительно на лампах со светодиодами указывается следующая маркировка — WW, NW и CW. WW расшифровывается как Warm White или тёплый белый, а NW — как Neutral White или нейтральный белый. CW — сокращение от Cool White. На русский язык переводится как «холодный белый».
Маркировка люминесцентных электроламп по цветовой температуре
ГОСТ регламентирует такие буквенные обозначения цветов, как ТБ, Б, Е, ХБ и Д. В таблице ниже приводится их расшифровка.
Импортные производители не маркируют выпускаемую продукцию по какому-либо общепринятому стандарту. Заводы наносят собственную маркировку. Непосредственно ЦТ обозначается числовым кодом. Из-за отсутствия стандартизации его расшифровку зачастую приходится искать в документации на сайтах заводов.
Нередко ЦТ указывается как 2 последних числа кода. Для расчёта характеристики цифра умножается на 100. Предположим, на лампе в конце маркировки напечатано 40. Перемножаем 40 на 100, получаем 4000 К. Это и есть величина параметра. Хотя кажется немного запутанным, с опытом такие расчёты производятся на автомате.
Обычно коду ЦТ предшествует 1 цифра. Число обозначает индекс цветопередачи. Характеристика определяет реалистичность передачи цветов. Причём в условиях заданного освещения. Параметр меряется в процентах. К примеру, 8 указывает на 80-89 %, что считается очень хорошим показателем. Для сравнения плохой — это меньше 39 %.
Цветовая температура в фотографии, кинематографе и телевидении
Фотографы предпочитают шкалу ЦТ в Миредах. Обусловлено это тем фактом, что она в равной степени пропорциональна изменениям цвета в полном спектре. Впрочем, некоторые специалисты не пренебрегают и кельвинами. Выбор в пользу единиц измерения зависит от личных предпочтений владельца фотокамеры.
В современных цифровых камерах для съёмки фото и видео сюжетная ЦТ настраивается автоматически. Скажем, режим фотоаппарата «Ясная погода» устанавливает характеристику на 5200 К, а «Вспышка» — 6000 К. Наиболее широкий диапазон у пользовательских настроек — 2000-10000 К.
Для отчётливого белого на фотографиях включают вспышки или проводят съёмки при солнечном свете. В студиях устанавливается специальное осветительное оборудование с ЦТ 5500 К. Несоблюдение перечисленных условий приводит к получению цвета, который в той или иной степени приближен к белому.
Если на фотографии много синего, ЦТ очень маленькая. Преобладание красного говорит о завышенной характеристике. Правильный подбор температурного параметра и остальных настроек — своего рода искусство. Опытные фотографы порой тратят на подготовку к съёмкам пару часов, чтобы в конечном итоге сделать идеальные во всех смыслах снимки.
До массового производства цифровых фотокамер плёнка изготавливалась под конкретные ЦТ. Для проведения съёмок при дневном свете применялась фотоплёнка на 5600 К, а вечернем — 3200 К. Выпускались фотоматериалы и с промежуточным значением характеристики — 4500 К.
«Золотой стандарт» полиграфии — 6500 К. Эта температура электрических ламп и других светоисточников должна поддерживаться на всех этапах производственного процесса. В него входит приём заказа, оценка «исходников», сканирование изображений, отправка на печать пробных оттисков и пр.
В лампах с ЦТ 6500 К присутствует установленная действующими стандартами ультрафиолетовая составляющая. Люди неспособны распознавать лучи ультрафиолета. Зато множество объектов начинает светиться под их воздействием, что важно для получения качественных изображений при печати.
Если осветить обыкновенную бумагу лампой без надлежащей ультрафиолетовой составляющей, появятся искажения белого. Причина кроется в оптических отбеливателях, которые входят в её состав. Реклама же не станет яркой и привлекающей внимание, так как включает красящие вещества с люминесцирующим эффектом.
Применение светильников с той или иной ЦТ
В жилых помещениях специалисты рекомендуют пользоваться лампами с тёплым свечением. Для рабочих кабинетов больше подходит дневной свет. Холодный применяется для объектов с высокими требованиями относительно цветопередачи.
Наряду с назначением помещений значение имеет палитра цветов окружающего пространства. Если в обстановке преобладают синие или зелёные предметы, стоит купить электролампы с ЦТ выше 4000 К. Когда жёлтые и красные, то меньше 3500 К.
Тёплый свет светильников
У тёплого света минимальная величина ЦТ составляет 2700 К, а максимальная — 3000 К. По свечению он похож на ИС с телами накала и мягкие лучики солнца. Оттенок не вызывает отрицательных эмоций. В помещениях с такими источниками освещения царит атмосфера теплоты и уюта. Светильники с ними оптимальны для библиотек, спальных комнат, заведений общественного питания и создания точечной подсветки.
Холодный цвет светильников
У холодного света ЦТ превышает 4500 К. Им освещают рабочие кабинеты, школьные классы, аудитории для лекций, офисные пространства и промышленные объекты. Источники освещения этого вида создают настраивающую на рабочий лад атмосферу. В квартирах и частных домах они применяются в душевых и рабочих зонах. В маленьких комнатах не устанавливаются из-за чрезмерной яркости свечения.
Нейтральный цвет источников света
У нейтрального света ЦТ находится в диапазоне от 3200 до 4500 К. Используется он в помещениях различного функционального назначения. К ним относятся кухни, гостиные, прихожие и пр. Источники освещения с таким свечением встречаются в офисах, лекториях и детских учебных классах. Ими хорошо подсвечивать зоны, где надевают одежду или по-быстрому «наводят красоту».
Как цветовая температура влияет на эмоции
Светильники с низкими значениями ЦТ создают спокойную, благоприятную и расслабляющую атмосферу. Тёплое свечение способствует отдыху и засыпанию. Холодное, напротив, увеличивает сосредоточенность и бодряще действует на организм. Однако не стоит им злоупотреблять в домашних условиях. Иначе при длительном воздействии разовьётся бессонница.
Чтобы не ощущать дома дискомфорт, выбирайте ИС с тёплым свечением. Исключение — рабочие помещения наподобие мастерских или кабинетов. Как и в офисах или на производственных предприятиях, здесь лучше устанавливать светильники с холодными электролампами. Это своего рода стандарт для комнат, где домашняя обстановка не должна мешать работе.
Организация освещения — ответственный этап обустройства жилья или рабочих объектов. Ошибки при проектировании и неправильный подбор оборудования способны привести к неблагоприятным последствиям. Вплоть до снижения производительности труда или нарушения эмоционального состояния. Всегда помните, что от подбора цветовой температуры светодиодных изделий или ИС иных типов во многом зависит ваше душевное самочувствие и эффективность работы.
ЦТ в дизайне интерьеров
Профессиональные дизайнеры активно пользуются лампами с различной ЦТ при составлении проектов по обустройству квартир, частных домов и нежилых помещений. С их помощью специалисты решают следующие задачи.
- Акцентирование преимуществ и маскировка недостатков. Окрашенные в токсичный зелёный цвет стенки превращаются в нежно-салатовые, когда заливаются оранжевым светом с ЦТ 2200 К. Яркие красные объекты перестают выглядеть вульгарными за счёт подсвечивания жёлтыми электролампами с ЦТ 3200 К. Помещения визуально увеличиваются в площади, если освещаются голубыми софитами с ЦТ 7000 К в вертикальном и горизонтальном направлении. Всё это — лишь малый перечень приёмов дизайнеров, которые умеют правильно обращаться с источниками освещения.
- Создание благоприятной атмосферы. Лампы Эдисона с ЦТ 2000 К идеально дополняют интимную обстановку. Светильники с холодным голубоватым свечением привносят романтизм в музейные залы с величественными скульптурами. Ультрафиолетовые приборы с ЦТ от 7000 до 9000 К незаменимы на дискотеках. Освещаемые ими гости заведений становятся похожими на инопланетян. На танцполе творится по-настоящему фантастическое действо, где каждый мужчина или женщина ощущает себя главным героем царящего вокруг праздника.
- Демонстрация продукции покупателям. Освещение способно кардинально преобразить товары и увеличить продажи. Иногда заходишь в магазин и думаешь, будто попал в сказочное королевство. Настолько качественно дизайнеры продумали обстановку и расставили светильники в нужных местах. Что касается ЦТ, то мясо освещают лампами на 2800-3500 К, а рыбу — 4000-6500 К. Красоту украшений дополняют светоисточниками на 5500-6500 К. Достоинства предметов обстановки, занавесей и текстиля подчёркиваются тёплым и холодным свечением.
Методы контроля ЦТ
- Фотометрия и гониометрия. Способ основывается на совместном использовании спецкамеры диаметром в районе 2 метров и дорогого инженерного оборудования. Контроль осуществляется командой хорошо подготовленных специалистов по свету с навыками проведения замеров уровня освещения и сложных математических вычислений. Из-за трудоёмкости методом преимущественно пользуются на промышленных предприятиях и в научно-исследовательских лабораториях.
- Спектрометрия. Для контроля требуется спектрометр. Проблема в том, что прибор профессионального образца дорого стоит. В аренду его взять крайне сложно. Приходится либо покупать, либо заказывать услуги профильных специалистов. Хотя на рынке встречаются дешёвые любительские модели, для качественных измерений они не годятся из-за низкой точности. Обычно такие устройства покупаются по незнанию и потом годами пылятся на полках без практического применения.
- Фотосъёмка. В фотоаппарате или смартфоне выбирается баланс белого цвета, после чего делается пробная фотография. Если оттенок снимка идентичен реальному, ЦТ подобрана правильно и отвечает световому окружению предмета или пространства. Способ даёт хорошие результаты при условии предварительной калибровки фотокамеры и наличии сравнительного глазомера. Эффективно откалибровать камеру довольно сложно. Контроль этим методом больше носит любительский характер.
Ключевые этапы проектирования освещения
Многие думают, что для организации освещения достаточно приобрести светильники покрасивее и закупиться электролампами разной ЦТ или мощности. В действительности проектирование электроосвещения — сложный и затратный по времени процесс. Инженеры подразделяют его на 6 этапов.
- Анализ объекта. Специалисты осматривают помещения и прилегающую территорию, если в дополнение к внутреннему планируется наружное освещение. Собираются сведения о высоте, площади, назначении и конфигурации комнат. Устанавливается толщина стенок, чтобы понять, можно ли их штробить для прокладки проводов.
- Подготовка технического задания. Для начала определяются с задачами освещения. Затем рассчитывается приблизительный бюджет. Точные затраты по электролампам, проводам, светильникам и другим изделиям подсчитываются позже. В конце определяются сроки реализации проекта под ключ.
- Создание концепции. К проектированию подключается светодизайнер. В своей работе специалист учитывает функциональную и декоративную составляющую освещения. Дизайнер руководствуется не только «чувством прекрасного», но и архитектурными нормами вместе с правилами электробезопасности.
- Подбор оборудования и мест его размещения. Светотехники выбирают, где расставить отвечающие концепции устройства. Расстановка продумывается до мелочей — какие электролампы вставить в светильники, как приборы прикрепить к стенам, сколько смонтировать в каждой комнате и т. п.
- Обоснование проекта и визуализация. Трёхмерная схема даёт возможность оценить соответствие будущей системы разработанной ранее концепции. Освещение представляется в наглядном виде. Идеи дизайнеров и светотехников реализуются в 3D, что в будущем облегчает их перенос на реальный объект.
- Составление документации. Речь идёт об электротехнических чертежах, спецификации устройств, смете на покупку оборудования и т. д. По окончании подготовки и проверки документы передаются заказчику проектирования. Отметим, что расчёт ЦТ играет важную роль на всех перечисленных этапах.
ЦТ светильников для уличного освещения
ЦТ светильников для уличного освещения подбирается с учётом особенностей объектов. В городских парках и рядом с заведениями общепита нередко монтируются электросветильники с тёплым свечением. Тем самым создаётся уютная обстановка для отдыха. Остальные места предпочитают освещать электролампами на 4000-6500 К.
ЦТ
Область применения
Парки, медучреждения, подземные паркинги, общественные места отдыха.
Улицы, дороги и объекты, где важно сохранять сосредоточенность внимания.
Стадионы, фабрики, широкие автомобильные магистрали.
При подборе ЦТ для уличного освещения учитываются многочисленные факторы. К основным из них относятся следующие:
- Сложность системы освещения.
- Площадь объекта.
- Интенсивность движения.
- Климат региона.
- Ожидаемый эффект от освещения.
- Число и мощность электросветильников.
Для уличного освещения рекомендуется ЦТ от 4000 К. Исключение — зашумленные оптические условия. Если на объекте наблюдается плохая видимость или он располагается в климатической зоне с частыми туманами, пользуются светильниками на 2400-3000 К. Выбор ИС объясняется большей длиной световой волны.
Заключение
Надеемся, наша статья помогла вам лучше разобраться с понятием цветовой температуры. Когда вам понадобится заменить электролампу, числовые обозначения на упаковке вроде 4000 К больше не вызовут затруднений. Вы будете точно знать, почему выбранное изделие подходит для ваших задач.
Что такое Кельвины в освещении и как они измеряются
При покупке светильника и лампы вы обращаете внимание на внешний вид На упаковках осветительных приборов часто встречается слово «Кельвин» или буква «К» с четырёхзначной цифрой, не совсем понятная маркировка. Давайте узнаем, что такое кельвины в лампочке, и как они измеряются.
Что такое кельвины в лампочке?
Действительно, при выборе светильника или лампочки на их упаковке часто встречается либо фраза «Холодны» или «Тёплый» или четырёхзначное число с буквой «К». Это серьезная характеристика для источника света наряду с его мощностью и конструкцией. В кельвинах измеряется цветовая температура, от которой зависит оттенок свечения и настроение, которое создает светильник. Если не обращать внимание на эту величину – все лампочки в вашей комнате будут светится, разными оттенками – от синеватого до желтоватого. Давайте поподробнее рассмотрим эту величину и как её измеряют.
Что еще измеряют в Кельвинах?
В Кельвинах измеряется температура. Нуль по кельвину равняется -273 градусов по Цельсию. Это значит, чтобы перевести градусы Цельсия в Кельвины нужно добавить число 273 и наоборот в Цельсия – отнимаем. Изначально эта величина предполагалась как единица измерения относительно температуры тройной точки воды. Это такое состояние, когда вода может одновременно существовать в трёх агрегатных состояниях. В физических формулах часто используется для расчетов Кельвин, как и градус Цельсия и возникает необходимость перевода для правильности расчетов.
Откуда название? Историческая справка
Единица измерения названа по званию физика Уильяма Томпсона, «Лорд Кельвин Ларгский», так же называлась и река, которая протекала через территорию университета Глазго. Величина была предложена в 1848 году, и нуль по Кельвину совпадает с абсолютным нулем. Может также называться «Градус Кельвина» – именно такое название он носил до 1968 г.
Цветовая температура и осветительные приборы как они связаны?
Обычно цветовая температура лампы указывается в тысячах, например 2700, 3200 или 4000 К. Эти числа взяты не просто так. Они отражают цветовой спектр, излучаемый абсолютно черным телом. Это физическое понятие описывает тело, которое поглощает свет полностью. Но кроме поглощающих свойств оно является и отличным излучателем. При нагревании оно и испускает свет.
При этом, когда нагреваете оно светится, подобно металлу, изменяя цвет зависимо от степени нагрева. Отсюда и пошло понятие цветовой температуры, которое удобно использовать при описании характеристик светильника.
В реальности излучающими свойствами абсолютно черного тела максимально приближенно обладает солнце, а поглощающими – черные дыры.
Холодные и теплые светильники
Чем меньше цветовая температура, тем более тёплым будет освещение. Тёплые тона это те, которые приближены к желтому и красному цвету. Холодные лампочки – отдают синевой в своём свечении. Обычно цветовые температуры таких источников света находятся в диапазоне выше 4000 К.
Как выбрать светильник по цветовой температуре?
Если вы выбираете, например, прожектор для освещения улицы вам предложат, в основном, светильники на галогенных лампах и светодиодные приборы. При этом температура галогенок около 4000 К, а светодиодные предложены на выбор от 2700 – тёплых тонов, до холодных светильников с цветовой температурой больше чем 4000 К. Визуально холодные кажутся ярче. Это связано с особенностями зрения.
На упаковке ламп от добросовестных производителей всегда указывается температура в Кельвинах. Это поможет выбрать вам правильное освещение и избежать ситуаций, когда в многорожковой люстре вкручиваются лампочки разного оттенка.
Где еще применяется?
Очень часто встречается в фото- и видеосъемке, параметр, который настраивает камеру на нужное освещение, называется «Баланс Белого». Он нужен для того, чтобы кадры получались как можно более естественными. Например, лампы на фото фотовспышках на 5500 и 5600, студийный свет может иметь различную температуру, а съёмка вне студии – вообще трудноконтроллируемый процесс.
Влияние настройки “Баланс белого” на картинку в кадре
Как измерить?
Прибор под названием «Спектрометр» создан для измерения интересующей нас величины. Однако он стоит дорого. Бывают двузонные и трёхзонные спектрометры. Двузонные измеряют соотношение синей и красной составляющее спектра, а трёхзональные – сине-красного и красно-зеленого, что может повысить качество измерений. В настоящее время чаще применяется последний тип, пример такого прибора – MinoltaColor Meter. Кстати этих измерений могут быть использованы как экспонометры и люксметры.
Заключение
Измерение цветовой температуры лампочки очень важный этап при проектировании и производстве продукции. С точки зрения потребителя понимание того, что значат Кельвины в светильниках, поможет выбрать правильный прибор в условиях, когда нет возможности посмотреть как он светит на самом деле.
Цветовая температура
Цветовая температура — это характеристика внешнего вида света, измеряемая в градусах Кельвина (К) по шкале от 1000 до 10000, производимого искусственным источником освещения.
В этой статье подробно описано назначение и применение наиболее часто используемых цветовых температур
Понятие цветовой температуры
На практике, если стандартное черное тело нагреть от абсолютного нуля (-273°C, т. е. 0K), тёмно-красный цвет станет постепенно меняться от насыщенного красного к светло-красному, оранжево-красному и белому по мере повышения температуры до определенного уровня.
В этом процессе, когда источник света и черное тело имеют одинаковый цвет при определенной температуре, мы называем абсолютную температуру черного тела цветовой температурой источника света.
Цветовая температура измеряется в кельвинах
Цветовая температура от теплых до холодных цветов измеряется с помощью числового термина, называемого цветовой температурой.
Более высокие числа соответствуют более голубым или «холодным» оттенкам, а более низкие числа — более желтым или «теплым» оттенкам.
Цветовая температура Кельвина выражается в виде числового значения, за которым следует символ «K».
Шкала цветовой температуры
При попытке понять шкалу Кельвина можно немного заблудиться, поскольку диаграмма работает в обратном направлении по сравнению со шкалами Цельсия и Фаренгейта.
Чем ниже число на шкале Кельвина, тем холоднее соответствующий оттенок, и наоборот.
Известный британский ученый по имени Уильям Кельвин первым успешно нагрел блок углерода и зафиксировал изменение его цвета, что привело к количественному определению «белого» оттенка в конце XIX века.
При максимальном нагреве цвет углеродного блока менялся от тускло-крас-ного до различных оттенков желтого, а затем до ослепительного сине-белого.
С появлением искусственных источников света в наших домах и на рабочих местах, а также других типов света, помимо «традиционных» ламп накаливания, таких как светодиоды и КФЛ, цветовая температура для ламп становится все более важной.
В результате производители смогли создать лампы с широким диапазоном цветовых температур, предоставив потребителям больший выбор, чем когда-либо прежде.
Какой свет в диапазоне от 800к до 25000к
Человеческий глаз способен различать диапазон цвета от 800к до 25000к
- 800 К — еле видимое свечения раскаленного, разогреваемого металла.
- 1500- пламя свечи.
- 2 000 К — уголь когда на него дует ветер.
- 2200 К — 40 Вт лампа вакуумная.
- 2680 K — 60 Вт лампа вакуумная.
- 2700 кельвинов — широко известен как теплый свет или теплый белый.
- 2800 K — 100 Вт лампочка накаливания.
- 2810-2900 К — вольфрамовая газовая лампа.
- 3000 к — 200 Ватная лампочка
- 3210-3200 K — прожекторы и прожекторное оборудование для фото.
- 3400 K — галоген.
- 3500 К — белая люминесцентная лампа.
- 3800 K — свет, используемый для освещения мясных продуктов в магазинах.
- 4000-4200 K — цвет лунный.
- 4290-4490 К — раннее дневное солнце. Если говорить об автомобилях, то ксеноновые лампы заводской сборки имеют цвет 4300 Кельвинов.
При замене системы фар эксперты рекомендуют использовать ксеноновые лампы с цветом 4300K для достижения наилучшей видимости в сложных погодных условиях. - 4510-4900 К — утренний солнечный свет и обеденный солнечный свет.
- 5000 К — Солнце 10 градусов над горизонтом.
- 5500 К — облачная погода в полдень.
- 5500-5600 K — Свет.
- 5610-7000 K — Указывает солнце 45 градусов над горизонтом.
- 6000 Кельвинов при этой температуре цвет становится голубоватым. Это свечение флуоресцентной лампы с цветом дневного света 6000к.
- 6200 К — почти дневной свет.
- 6500-7450 K — Облачность.
- 7500 K — День с высокой долей рассеянного света от ясного неба
- 7500-8500 К — пасмурно в средней степени.
- 9500 K — Голубое на восходе.
- 10 000 К — осветитель в аквариумах с коралловыми рифами (актинические оттенки синего).
- 15 000 К — небо в время зимы.
- 20 000 К — голубое небо в полярных широтах.
Группы цвета
Согласно европейским стандартам, все источники света делятся на три цветовые группы.
Теплый
Теплый белый WW (warm write).
Цвета Считается самым простым из всех типов освещения, когда-то был самым распространенным цветом освещения в мире, независимо от сферы применения.
Температурный диапазон от 2500K до 3300K соответствует естественной цветовой гамме, которую создают не только свечи и фонари, но и лампы накаливания, которые доминировали в индустрии освещения на протяжении почти столетия.
Он находится в нижней части видимого цветового спектра и излучает отчетливый красный или оранжевый оттенок.
Эта цветовая температура все еще доступна и широко используется, хотя лампы накаливания, которые наиболее тесно ассоциируются с этой цветовой температурой, были в значительной степени заменены более современными технологиями освещения.
Большинство светодиодных светильников выпускаются с такой цветовой температурой и часто рекомендуются в жилых и коммерческих помещениях, где целью является создание комфортной и уютной атмосферы для отдыха гостей и клиентов.
Дома, в жилых помещениях, этот цвет чаще всего применяется в светильниках, люстрах, ванной комнате, гостиных и столовых, а в розничной торговле — в витринах с представленными товарами.
Нейтральный (Дневной)
Дневной свет NW (neutral white).
Считается средней цветовой температурой, это явно более белая форма света, чуть ниже диапазона Кельвина, где можно увидеть синий свет.
Его диапазон от 3500K до 4500K чаще всего используется для флуоресцентного освещения офисов, складов, коммерческих, производственных и промышленных помещений.
В CW меньше оранжевых, красных тонов, он реже расслабляет людей и наоборот, стимулирует, повышает бдительность.
Прохладный белый цвет, безусловно, наиболее популярный выбор цветовой температуры в современных коммерческих помещениях, особенно в крупных предприятиях, таких как торговые и промышленные объекты.
Его стимулирующее воздействие на сотрудников проявляется при измерении производительности, что помогает улучшить итоговые показатели.
Это также популярный выбор для определенных жилых помещений с высокой проходимостью, где важна повышенная видимость и заметность, таких как подъезды, элементы лестницы, крыльца и гаражи.
Холодный
Прохладный белый CW (cool white).
Являясь верхней частью диапазона цветовых температур для коммерческого освещения, этот диапазон цветовой температуры имеет синий цвет и варьируется от 5000 К до 6500 К.
Благодаря своей цветовой температуре, близкой к реальному дневному свету, он обеспечивает самый высокий уровень стимуляции для максимальной ситуационной осведомленности и видимости.
Такой Свет можно увидеть во всех типах жилых, коммерческих и промышленных помещений.
Эта цветовая гамма наиболее приближенная к естественному солнечному свету, она будет популярным и полезным выбором для людей, страдающих сезонной депрессией в районах, где солнечный свет отсутствует в течение длительных периодов времени.
Он также широко используется в коммерческих и промышленных приложениях, т.к. обеспечивает наилучшую цветопередачу во всем спектре Кельвина, что приводит к значительному повышению видимости и безопасности.
Фактически, это увеличение видимости настолько велико, что большинство, если не все, новые автомобили оснащаются фарами в этой цветовой гамме.
Индекс цветопередачи
CRI — это индекс цветопередачи, который варьируется от 0 до 100, где 100 — определяет наивысшую способность передачи цвета.
Параметр CRI определяет путем сравнения внешнего вида восьми стандартных образцов цветов CIE, которые были освещены данным источником света, а затем повторно протестированы с эталонным источником света с той же соответствующей цветовой температурой (CCT).
Стоит отметить, что каждый источник света имеет свой спектр света, который его характеризует.
Когда мы смотрим на окружающее нас пространство, цвета, которые мы видим, основаны на этом спектральном распределении.
Индекс (CRI) — это показатель способности источника света отображать цвет объекта в истинном, органичном виде.
Другими словами, он должен точно воспроизводить все частоты цветового спектра по сравнению с идеальным эталонным источником света аналогичного типа.
Лучшим эталонным освещением является дневной свет, т.к. он наиболее естественный и точный источник для передачи цвета.
Сравнение индекса цветопередачи
Тип лампы, расположенный ближе к верхней части шкалы, создаст более точную цветопередачу для окружающего объекта в целом.
Это очень важно для тона таких вещей, как фотография и музейное освещение.
Однако это может повлиять на ваш организм и ваше имущество.
Поэтому выбирайте такие лампы, при которых окружающее вас пространство будет выглядеть четким, ярким и максимально приближенным к тому, как оно выглядит в естественной среде.
Хотя традиционные лампы накаливания имеют самый лучший индекс цветопередачи и устраняют цветовые различия, они также являются наименее эффективным источником теплоты света т.к. излучают свет во все стороны.
Светодиодные лампы изначально не обладали высоким индексом цветопередачи, многие потребители были обеспокоены другими преимуществами светодиодов и понимали, что они не предназначены для точного отображения цвета.
Однако много времени и усилий было потрачено на исследование способов улучшения цветопередачи светодиодных ламп, и сейчас на рынке доступны различные светодиоды с хорошей или отличной цветопередачей.
Каков наилучший CRI для вас
Индекс цветопередачи 90 или выше считается высоким, а значения от 70 до 80 считаются средними или низкими.
Именно он имеет особенности и указывается не на лампе, а на упаковке, потому, что возможны отклонения в небольших физических пределах.
Если требуется высокое качество цвета, можно рассмотреть вариант 90 или выше.
В противном случае рассматриваемой единице вы можете предпочесть другие параметры, такие как светоотдача или мощность, а CRI использовать как запасной вариант.
Стоит также отметить, что для улучшения качества света у ЛЛ требуется добавление большего количества люминофора.
Поэтому переход на светодиоды с более высокими световыми характеристиками это обычно означает снижение энергоэффективности.
Хотя в большинстве случаев эта жертва оправдана, учитывая преимущества.
Лампы и светильники для помещений
Различные типы ламп используются в техническом помещении и на улице в зависимости от задачи, окружающей среды и личных предпочтений.
Светодиодное освещение
Светодиоды выпускаются в диапазоне от 2200K до 6000K (от «теплого» желтого до светлого или «холодного» синего).
CRI светодиодов в значительной степени зависит от конкретного источника света.
Однако диапазон значений CRI очень широк, обычно от 65 до 95.
Светодиоды очень легко регулировать по яркости, варьируя ее от 100% до 0,5%.
Диммируемые led работают путем уменьшения прямого тока или модуляции длительности импульса.
LED очень эффективны и эффект чрезвычайно значителен по сравнению с лампами накаливания.
Типичная эффективность источника составляет от 37 до 120 люмен/ватт.
Эффективность светодиодов снижается при увеличении тока.
Теплоотдача также увеличивается с увеличением тока, что сокращает срок службы устройства.
Со временем общее ухудшение характеристик относительно невелико, и к концу срока службы выходная мощность составляет несколько меньшую величину, примерно 80% от нормальной.
LED применяются в абсолютно любом виде от ламп, лент, светильников до гирлянд для дизайна любой цветности.
Лампы накаливания
Три основных варианта для потребителей включают мягкий белый (примерно 2700-3000K), холодный белый (3500-4100K) и дневной свет (5000-6500K).
Все лампы накаливания излучают свет во всех направлениях.
Это означает, что они излучают свет в диапазоне 360 градусов и требуют установки светильни-ков или отражателей для направления большей части излучения на нужную целевую область, иначе энергия, необходимая для производства света, расходуется впустую.
Галогенные лампы
Галогенные лампы выпускаются с ЦТ 2900 — 3100К, но современные технологии характеризуются возможностями доведения этого параметра до 4000к за счет влияния светофильтров.
Люминисцентные
Люминесцентные лампы могут иметь различную цветовую температуру в зависимости от характеристик используемого люминофора.
Это позволяет индивидуально выбрать лампу с наиболее приятным светом.
Люминесцентные лампы выпускаются в широком диапазоне цветовых температур, от 2700 oK до 6500 oK.
Таблица маркировки
Таблица цветовой температуры и что обозначает маркировка
Пример маркировки импортных ламп
Ксеноновое освещение
Для того чтобы улучшить освещение вашего автомобиля в вечернее время, вооружить его качественным, правильным и ярким светом, в первую очередь следует обратить внимание на практичность источника света, а не на стильный внешний вид автомобиля, для которого вы покупаете ксенон.
Температура 4300K считается идеальной теплотой для получения белого света с теплым желтым оттенком.
Он не рассыпается на дороге, не светится и мак-симально приятен для глаз.
Эта температура обеспечивает самую высокую яркость, со значением 3200 люмен в стандартном светильнике.
В некоторых более ярких источниках света это значение может достигать 3 400 лм.
35-ваттные ксеноновые лампы имеют 3 200 лм, а 55-ваттные ксеноновые лампы — 4 100 лм.
5000K — это лампа, излучающая кристально белый холодный свет, который также допустим для использования на автомагистралях.
Такое освещение максимально приближено к солнечному свету и поэтому обеспечивает хорошую видимость.
Эти лампы уже немного менее яркие, чем предыдущие.
Например, модель мощностью 35 Вт соответствует световому потоку 3000 лм, а модель мощностью 55 Вт обеспечивает световой поток 3900 люмен.
Ксеноновые лампы при температуре 6 000 К излучают яркий сине-белый.
Эти лампы делают автомобиль более выразительным на шоссе, обеспечивая при этом достаточную видимость.
35-ваттные лампы дают 2 600 лм, а 55-ваттные — 3 600 лм.
Это означает, что изделия с такой температурой уже обеспечивают меньшую интенсивность луча и, следовательно, меньшую освещенность дороги.
8000K — это источник синего света, который не всегда можно использовать на автомагистралях.
Они преображают автомобиль, но обеспечивают плохое освещение для водителя, рассеивая его по всей дороге и даже влияя на усталость глаз.
Лампа 35 Вт производит всего 2200 люмен, а лампа 55 Вт — 3100 лм.
Цвет и оттенок в восприятии человека
Рассмотрим подробнее информацию о том, какова оптимальная цветовая температура и сколько кельвинов вам подходит.
- Теплый белый: 2700к
Благодаря своему теплому, дружелюбному и привлекательному свечению эта цветовая температура широко используется в домах и квартирах для спальни, ресторанах и гостиницах.
Он напоминает закат или свет свечей. - Мягкий белый: 3000к
Нежно-белая цветовая температура может обеспечить тепло и ясность при выполнении бытовых задач. - Этот оттенок часто применяется в ванных комнатах и кухнях благодаря своему чистому, свежему виду.
- Нейтральный: 3500K
Офисы и торговые точки, требующие бдительности, такие как розничные магазины и кабинеты офисов, выигрывают от нейтрального белого цвета, т.к. он соответствует естественному «полуденному» освещению.
Такой свет по-прежнему комфортен для зрения и помогает сосредоточиться на работе. - Холодный белый: 4100K
Когда требуется точность, лучше всего подойдет холодный белый свет.
Большинство гаражей и продуктовых магазинов используют этот оттенок, т.к он позволяет механикам и потребителям видеть все аспекты интерьера автомобиля, а также видеть истинный цвет продуктов в процессе работы. - Ярко-белый: 5000к
Для оптимальной четкости следует использовать сильный чистый белый свет.
Самый яркий свет необходим на складах, стадионах, в больницах, отделениях скорой помощи и других местах, где требуется нормальная работа. - Дневной свет: 6500к
Эта цветовая температура имеет ярко выраженный синий оттенок, имитирующий естественный солнечный свет.
Крытое сельское хозяйство, теплицы и иные сельскохозяйственные предприятия часто используют этот оттенок.
Вы можете выбрать освещение, которое придаст вам нужный стиль и ощущение, зная температуру Кельвина (К).
Шкала цветовой температуры имеет решающее значение, когда речь идет об осветительных приборах.
Поскольку для различных видов деятельности и проектов требуются разные оттенки освещения, каждое место и среда имеют свой собственный набор требований в соответствии с которыми их освещают.
Нормы и правила освещенности ГОСТ Р 55710-2013 года.
Комбинируя источники света разной температуры в одном помещении, можно изменить цветовое восприятие предметов в комнате.
Но обязательно при выборе продумывайте все варианты.
Важно, чтобы следующие друг за другом цвета гармонировали между собой и они не должны сильно отличается, иначе из обычного помещения мо-жет получиться цветовая «дискотека», раздражающая глаза.
Кроме того, неудачный выбор может также показать вкус владельца.
Красные цвета можно смягчить теплым оранжевым светом (2500-3000K).
Оранжевый (сильный) становится нежно-розовым с теплым желтым оттенком (3000-4000k).
Если используется голубоватый оттенок (5000-6500 К), желтый цвет становится серым и не заслуживает внимания.
Зеленый цвет можно смягчить до светло-зеленого с помощью теплого оранжевого света или до длины цвета морской волны с помощью ярко-синего света.
Синий цвет может быть наиболее полно выражен нейтральными источниками белого света.
Фиолетовый цвет становится красным при желтоватом свете, поэтому используйте освещение с высокой цветовой температурой.
Если вы совершите ошибку, выбрав лампочку с определенной цветовой температурой, вы можете кардинально изменить цветовое восприятие вашего интерьера.
Наши глаза способны воспринимать около 10 миллионов различных цветов, поэтому восприятие цветов в интерьере зависит от освещения.
Выбор неправильного оттенка или подсветки может сильно повлиять на производительность, состояние человека и качество работы.
Учитывайте тип работы, которая будет выполняться в помещении, или тип настроения, которое вы хотите создать, чтобы установить соответствующую цветовую температуру.
Режиссеры и фотографы постоянно применяют цвет, чтобы рассказать свои отдельные истории и правильно распределить зоны внимания.
Эти решения делаются в основном с помощью теории цвета.
Основы теории цвета показывают, что каждый цвет означает что-то (или многое) в психологическом плане и существует связь цвета и настроения.
Например, одно из значений зеленого цвета — жизненная сила, но в других контекстах он может означать болезнь.