LED-Lampen: Konzept und Vergleich mit anderen Lampentypen

Eigentlich, dass dies ein Index der Farbwiedergabe von Lampen und Farbwärme ist

Ist es Ihnen schon einmal passiert, dass Sie in einem hell erleuchteten Raum eine dunkle Hose tragen, die im hellsten Sonnenlicht auf einmal dunkelblau ist? Das liegt an der Bedeutung des Farbwiedergabeindex (CRI) Ihrer Beleuchtung. Der Farbwiedergabeindex beantwortet die Frage, inwieweit die Farbe aussieht, als sei sie tatsächlich künstlichen Ursprungs. Eine ziemlich wichtige Nuance bei der Wahl der Beleuchtung!

Es ist bekannt, dass 2 Lampen von verschiedenen Ähnlichkeiten, auch mit einem, und was ist die Farbtemperatur, zum Beispiel, eine Leuchtstofflampe und Glühlampe, oft übertragen die Farben der Objekte, die sie beleuchtet in jeder Weise.

Die Leuchtstofflampe, im Vergleich mit der Glühlampe, enthält weniger Energie in den rötlichen Bereich des Bereichs, als Ergebnis dieser, die scharlachrote Farbe sieht heller, wenn der Körper durch die Glühlampe als bei der Beleuchtung der gleichen Stelle mit einer Leuchtstofflampe, was ist die Farbtemperatur.

Die Farbübertragungseigenschaften aller Arten von Lampen hängen also direkt von der Disposition des Bereichs ihrer Strahlung ab.

Index der Lichtquellen

Ein Parameter, der den Grad der natürlichen Farbe des Objekts zur wahrnehmbaren Farbe dieses Objekts bei Beleuchtung der Lichtquelle charakterisiert, wird als RA-Farbwiedergabeindex oder Farbwiedergabekoeffizient, auf Englisch Color Rendering Index, oder abgekürzt CRI, bezeichnet.

Ein Beispiel mit einer dunklen Hose verdeutlicht, was CRI im Grunde bedeutet. Was ist schließlich der Farbwiedergabeindex? Der Farbwiedergabeindex gibt Auskunft über die tatsächlichen Farben von Gegenständen und ob sie im Licht der Lampe gut aussehen.

Ein niedriger Farbwiedergabeindex bedeutet, dass die Farben nicht akkurat und barmherzig oder unnatürlich aussehen, während ein erhöhter Farbwiedergabeindex eine farbenfrohe und natürliche Farbwiedergabe bedeutet.

Unten sehen Sie, wie die Unterschiede zwischen den Werten des CRI tatsächlich aussehen:

Farbwärme von Lichtquellen

Farbwärme und Farbwiedergabe sind verschiedene Größen. Die Farbtemperatur wird in Grad Kelvin (K) angegeben und beinhaltet die Einstellung zur Farbe des Lichts. Doch die Bezeichnung Farbtemperatur kann zu Irritationen führen, denn sie hat nichts damit zu tun, wie stark die Lampen erwärmt werden. Die Farbtemperatur umfasst einen Bereich von 1800K bis 6500K, wobei 1800K die wärmste, und 6500K die niedrigste ist.

Bei einer Erhöhung der Körpertemperatur (z.B. in einem Ofen in einem schwarzen Raum), empfinden wir anfangs Wärme, aber wir achten nicht auf eine spürbare Strahlung. Der gesamte Bereich der Strahlung befindet sich im unsichtbaren Infrarotbereich (IR), und wir empfinden Wärme, da die Frequenz der Photonen in diesem Bereich der persönlichen Frequenz der Atome und Moleküle der meisten Materialien entspricht, die unseren Körper bedecken.

Die Wirkung der Infrarotstrahlung veranlasst die Atome und Moleküle zur Reaktion und erhöht ihre Schwingungsenergie. Die Strahlung wird perfekt absorbiert und bewirkt einen Temperaturanstieg.

Bei Temperaturen im Bereich von T = 900 K haben wir es bereits mit dunkelroter Strahlung zu tun, da sich der Bereich bereits im sichtbaren Bereich auf der rötlichen Seite des Spektrums befindet.

Eine weitere Erhöhung der Temperatur erfolgt durch eine Zunahme der Intensität der wahrnehmbaren Strahlung und die anschließende Verschiebung des Randes des Strahlungsbereichs in den kurzwelligen Bereich.

Bei einer Temperatur von T = 2000 K sind wir ein helles rotes Licht, bei einer Temperatur von T = 3200 K helles gelbes Licht, aber aus den Kurven zu sehen, in der Tat, dass ein riesiger Anteil der Energie in einem unsichtbaren Spektrum von Wellenlängen ausgestrahlt wird.

Die Temperatur der Ebene der Sonne entscheidet sich im Bereich von 5800 K, und das resultierende schneeweiße Licht mit dem Maximum im gelblichen Bereich des Bereichs. Heißer Sternenhimmel mit einer Ebenentemperatur t = 20.000 k erscheint blau.

Die Abbildung zeigt die Farbwärme vom wärmsten bis zum sehr frostigen Licht:

Auswahl von Lichtquellen nach Farbwiedergabe-Index und Farbtemperatur

Die 2000K-Lampe hat die Möglichkeit, die gleiche Bedeutung CRI, in der Tat, wie die 4000K-Lampe zu besitzen. Das bedeutet, dass die Farben in der Tat so realitätsnah wie möglich wiedergegeben werden.

Der Farbwiedergabeindex wird als bedingter Wert betrachtet, und für eine Referenzlichtquelle wird er gleich 100 angenommen. Bei einem Spektrum von Farbwiedergabeindizes von 80 bis 100 hat eine gewöhnliche Glühlampe mit einer Leistung von 60 Watt einen Farbwiedergabeindex von RA, bei einer Farbtemperatur von 2680K, die für das menschliche Auge angenehm ist. .

In der Forschung wird das Tageslicht als Richtwert verwendet, mit dem das Licht der Elektronen in Verbindung gebracht wird.

Peter Baum schrieb 1948 in seinem Werk “Physikalische Farbnuancen: Einstieg in die wissenschaftliche Untersuchung von Farbreizen und Farbempfindungen”: “Das Tageslicht hat in der Tat eine riesige Farbvielfalt, die es erlaubt, unbedeutende Schattierungen einfach zu unterscheiden, und die Farben der Objekte, die sich um uns herum befinden, sehen zweifelsohne natürlich aus. “

In der Mitte des 20. Jahrhunderts begannen die Wissenschaftler, Maßstäbe für die Fähigkeit künstlicher Lichtquellen zu schaffen, natürliche Farben buchstäblich zu reproduzieren, und etwa in den 1960er oder 1970er Jahren wurde der Begriff “Farbwiedergabekoeffizient” verwendet.

Mit dem CRI wurden Lichtquellen in einem unendlichen Bereich verglichen, mit einem Farbwiedergabe-Index von 90. Auf technischer Ebene ist es möglich, den Farbwiedergabeindex nur mit Lichtquellen in Verbindung zu bringen, die eine ähnliche Farbtemperatur haben.

Um die Bedeutung des Farbwiedergabeindex für eine bestimmte elektronische Lampe zu erhalten, wird die Farbverschiebung im Licht von 8 normalen Referenzfarben (DIN 6169) bestimmt. Die Berechnung erfolgt nach der Methode der Internationalen Lichtkommission (CIE), die die numerische Bedeutung der Farbabweichung von Normen unterscheidet.

Dann ist die Anomalie geringer als alle anderen Merkmale der Farbwiedergabe der geprüften Lampe, und dementsprechend ist der Index ihrer Farbwiedergabe höher.

Nach den Messergebnissen wird die durchschnittliche Bedeutung der Abweichungen von 100 abgezogen, und es ergibt sich eine klare numerische Bedeutung des Farbwiedergabeindexes. Bei kleinen Abweichungen nähert sich der RA also 100 an, und bei großen Abweichungen ist er wichtig. Wenn es keine Abweichungen gibt, wird der Quelle die Bedeutung von RA gleich 100 zugewiesen.

Um die Farbtemperaturen des Spektrums von 2000k bis 5000k zu vergleichen, dient ein “dunkler Strahler” als Referenzquelle, und Tageslicht ist Licht für größere Farbtemperaturen.

Es ist wichtig, daran zu erinnern, dass weder die Glühlampen noch der Himmel der nördlichen Hemisphäre eine perfekte Farbwiedergabe besitzen, aber ihr Farbwiedergabeindex wird als gleich 100 angenommen. In der Zwischenzeit sind die Glühlampen schwach bei der Beleuchtung von blauen Blumen, und der Himmel (7500k) ist während der Beleuchtung der Burgundertöne akzeptiert.

Nahezu perfekt ist ein Farbwiedergabeindex von 90 bis 100, und der Einsatzbereich dieser Quellen schließt auch die Bereiche ein, in denen eine ziemlich klare Farbbeurteilung grundlegend ist. RA von 80 bis 90 sind mit guten Indikatoren aufgeführt, und für den Fall, dass oder eine andere Geschichte, eine klare Farbbeurteilung ist nicht grundlegend, aber qualitativ hochwertige Farbwiedergabe erforderlich sein wird, sind diese Informanten von Licht geeignet.

Wenn die Farbwiedergabe nicht grundlegend ist, dann sind leichte Informanten mit guten und schlechten Indikatoren akzeptabel, d.h. mit Ra weniger als 80. Im Allgemeinen sind Unterschiede bei diesen Werten von weniger als 5 Einheiten nicht auffällig genug, und es ist völlig schwierig, 80 und 84 mit dem Auge zu unterscheiden.

Die durchschnittlichen Werte der Farbwiedergabekoeffizienten der verschiedenen Lampentypen sind weit verbreitet. Das Licht von Glühlampen ist, ebenso wie das Licht von Halogenlampen, nahe an der Sonne, und der Wert von Ra liegt bei ihnen nahe bei 100.

Der Farbwiedergabeindex von Hochdruck-Metallhalogenid-Entladungslampen erreicht immer noch 90 und mehr.

Leuchtstofflampen vieler Hersteller haben recht hohe Ra-Werte von 80 bis 90, aber einige sparsame Modelle haben durchaus die Chance, einen Ra-Wert von weniger als 75 zu besitzen, jedenfalls wenn man auf die auf der Verpackung angegebenen Eigenschaften achtet.

Farbwiedergabeindex von LED-Lampen

Sowohl LED-Lampen als auch Leuchtstofflampen können sich je nach Eigenschaft im Farbwiedergabeindex unterscheiden, wobei die besten Exemplare einen Ra von 80 und mehr aufweisen. Quecksilber- und Natriumdampflampen zeichnen sich durch einen niedrigeren Farbwiedergabeindex aus, hier liegt Ra unter 40.

Was die LEDs selbst betrifft, so wurden Studien durchgeführt, in denen sie als rot-grün-blaue LEDs betrachtet wurden, zum Beispiel schneeweiße LEDs, die mit Phosphor behandelt wurden.

Es wurde festgestellt, dass die RGB-LEDs zwar einen Farbwiedergabeindex im Bereich von 20 haben, aber bei der Farbwiedergabe hervorragend abschneiden, da die scheinbare Sättigung bestimmter Farben erhöht wird, ohne dass sich die Farbwiedergabe der Farben verschiebt.

Gleichzeitig erwies sich das schneeweiße Licht, das durch Mischen des Lichts von bordeauxroten, grünlichen und blauen LEDs gewonnen wurde, als besser als das Licht von Halogenlampen und Glühlampen, wobei die höchsten Farbwiedergabeindizes der letzteren nicht berücksichtigt wurden.

Als Ergebnis der Studien kam die Internationale Beleuchtungskommission zu dem Schluss: “Der von der Kommission erstellte Farbwiedergabeindex ist im Allgemeinen nicht geeignet, um die Farbwiedergabeeigenschaften einer Reihe von Lichtquellen vorherzusagen, wenn diese Reihe schneeweiße LEDs enthält.”

Der Farbwiedergabeindex Ra kann also als eines der Informationsmerkmale für die Bewertung von LED-Beleuchtungssystemen verwendet werden, aber um die bestmöglichen Ergebnisse zu erzielen, sind vorbereitende Studien und persönliche Bewertungen des Produkts direkt im Bereich des zulässigen Betriebs erforderlich.

Farbwiedergabe-Index und andere Eigenschaften von LED-Lampen

Bis vor kurzem waren Glühlampen die führende Quelle für künstliches Licht. Sie verströmen ein sanftes, augenfreundliches Licht, haben aber gleichzeitig nicht die geringste Chance, durch höchste Energieeffizienz zu verschleißen. Der Wirkungsgrad einer normalen Glühbirne liegt bei 3-5 %, d. h. der größte Teil des verbrauchten Stroms wird in Wärmeenergie und nicht in Licht umgewandelt. Mit LEDs wurden diese Mängel bei der Verwendung von Beleuchtungsgeräten beseitigt. Ihr Wirkungsgrad beträgt bis zu 80 %, wodurch die Kosten für die Beleuchtung erheblich gesenkt werden konnten. Dieser Ehrgeiz hat dazu geführt, dass LED-Leuchtmittel in Privathaushalten und in der Industrie weit verbreitet sind.

Klassifizierung von LED-Lampen

Es gibt eine Reihe von Klassifizierungen von LED-Lampen. Um diese Beleuchtungsvorrichtungen in Erscheinungsbilder zu unterteilen, werden die entsprechenden Merkmale verwendet:

• Einsatzbereich (für die Innenbeleuchtung von Wohn- oder Büroräumen, für Straßenstrahler, für die Beleuchtung von explosiven Objekten);
• Art des Reagenzglases (Kugel, Halbkugel, Spirale, Kerze, Tropfen, Röhre);
• Eigenschaften der abgestrahlten Farbe.

Außerdem sind die LED-Lampen transparent, matt oder spiegelnd. Ein solches Sortiment ermöglicht es Ihnen, eine Lichtquelle mit hoher Effizienz für die Beleuchtung von Geräten jeder Art und Zweck zu wählen.

Sorten und Eigenschaften der LED

LEDs werden in Paketen mit einer detaillierten Beschreibung geliefert, die die grundlegenden technischen Merkmale von LED-Lampen enthält, wie z. B.:

• Energieeffizienzklasse;
• Lebensdauer;
• Leistung;
• Umgebungstemperaturbereich (bei welcher Temperatur sie arbeiten);
• Art des Sockels;
• die Größe des Lichtstroms;
• Farbtemperatur (Farbwiedergabe);
• Pulsationskoeffizient (Schwere des Flimmerns).

Alle modernen LED-Glühbirnen sind Leuchtmittel mit einem hohen Indikator für die Energieeffizienz der Kategorie “A” (“A+”, “A ++”). Das bedeutet, dass die geringstmögliche Menge an Strom benötigt wird, um den lebendigsten Lichtstrom der LED zu erhalten. Darüber hinaus bieten die Hersteller Lampen, die bei Temperaturen vo n-35 ° C bis +90 ° C, die auch auf der Verpackung angezeigt wird. Diese Eigenschaften sind die Hauptvorteile von LED-Produkten.

Vorbehaltlich der vom Hersteller empfohlenen Betriebsbedingungen, erreicht die Lebensdauer des Großteils der LEDs 50 Tausend Stunden Dauerbetrieb. Die Leistung des Leuchtmittels wird in Watt (W) angegeben. Die Werte dieses Parameters liegen im Bereich von 1-25 W, wobei 1 für die schwächsten Lichtquellen und 25 für die hellsten steht.

Zusätzlich zu den wichtigsten technischen Indikatoren auf der Verpackung von LED-Strahlern, der Grad des Schutzes des Produkts vor Feuchtigkeit und Staub, sowie die Höhe der Spannung, die in den meisten Lampen ist 12 oder 220 V. Einige chinesisch e-made Geräte funktionieren von einer Spannung von 110 V.

Sockel

Die folgende Kennzeichnung dient zur Angabe der Form und Größe des Sockels der LEDs:

• E14/ E27 (Edison-Sockel). Standard-Gewindeleistung, die in den meisten Haushaltslampen verwendet wird. Die digitale Bezeichnung gibt die Kapazität eines Sockels von 14 bzw. 27 mm an.
• Gu. Zwe i-Rührbecken mit verdichtetem Stift. Sie werden auf Lampen für dekorative Einbaulampen vom Typ Akzent installiert. Die Guable Gu wird zusammen mit der digitalen Komponente verwendet, die den Abstand zwischen den Stiften angibt. GU10 ist der häufigste Sockel dieser Form.
• Gu5.3. Speziell für LED-Lampen entwickelt, um Halogengeräte für die Beleuchtung zu ersetzen.
• G. Diese Kategorie von Stiftsockeln wird bei der Montage von Lampen für Leuchtstofflampen verwendet. Digitale Markierung mit dem Buchstaben G zeigt den Abstand zwischen den Kontakten.

Eine Vielzahl von Basen ermöglicht es Ihnen, Lichtquellen von veralteten Modifikationen mit neuen, energiesparenden Geräten zu ersetzen.

Lichtstrom

Die Charakteristik der Helligkeit der LED-Lampe wird in Lumen (lm) gemessen. Vor dem Aufkommen der LEDs wurde die Intensität der Glühbirne mit ihrer Leistung in Watt angegeben. Da LED-Leuchten einen Lichtstrom erzeugen, der 7-10 Mal weniger Strom verbraucht als Glühlampen, wurde ein neues Merkmal eingeführt – der Lichtstrom, der die Helligkeit von LED-Geräten angibt. Auf den Verpackungen werden Lumen in Verbindung mit den Watt angegeben. Je nach Hersteller liegt die Helligkeit der Lampen zwischen 70 lm/W (schwach) und 190 lm/W (am hellsten).

Der Richtungswinkel des Lichtstrahls bestimmt den Grad der Streuung des Leuchtens an der Stelle. Dieser Indikator wird je nach Strahlersystem in Grad gemessen. Kugelförmige Lampen ohne Schirm streuen das Licht gleichmäßig in alle Richtungen, während Lichtverteiler mit fokussierenden Linsen einen engen Strahl aussenden, der nur eine bestimmte Sache beleuchtet.

Farbige Temperatur

Bestimmt die Farbe des Lichts, gemessen in Grad Kelvin, dessen Spektrum Bedeutungen von 1500° bis 8000° verbindet. Bei der Erstellung der Abstufung wurde die Wärme genommen, zu der es notwendig ist, den theoretischen, bedingungslos dunklen Körper zu erwärmen, damit er beginnt, Licht einer bestimmten Farbe auszustrahlen.

Es gibt 3 Arten von Farbtemperaturen:

1. Warm, wie das Licht einer gewöhnlichen Glühbirne.
2. Neutral (weiß), dessen Maß als Tageslicht angesehen wird.
3. Kaltes Licht, das durch eine bläuliche Glühfarbe gekennzeichnet ist.

Nachstehend finden Sie die Kelvin-Skala, eine schematische Tabelle.

Der Farbton des von der Lampe ausgestrahlten Lichts bestimmt, wie eine Person die Farbe des beleuchteten Objekts wahrnimmt. Die Abbildung unten zeigt den Ort der Lichttemperaturen.

Bei gleichem Wirkungsgrad und Stromverbrauch haben die Lampen alle Möglichkeiten, die Farben von Gegenständen in absolut beliebiger Weise wiederzugeben. Der Farbwiedergabekoeffizient wird verwendet, um die visuelle Veränderung der Farbe in Abhängigkeit von der Beleuchtung zu messen. Der Farbwiedergabeindex von LED-Lampen (CRI) dient als Indikator dafür, wie ein Objekt im Licht eines bestimmten Eises sicherlich aussehen wird. Der Index wird in Einheiten gemessen, die durch das Ra-Emblem gekennzeichnet sind. Der Index verbindet Bedeutungen von 0 bis 100 Ra, wobei 0 eine nicht gute Farbwiedergabe bedeutet und 100 sehr natürlich ist. Die Farbwiedergabe von warmen Lampen liegt bei 90-100 Ra. Kühle LEDs vermitteln den Farbumfang am schlechtesten, ihre Indexbedeutung übersteigt 80 Ra nicht. Angenehmer für das Auge sind Eislampen mit einem CRI-Wert von 80-100 Ra im Temperaturbereich von 2500-3500˚K.

Flimmern

Periodische Schwankungen in der Intensität des Lichtstrahls führen zum Auftreten einer Art von Blinken, das als Vibration von LED-Lampen bezeichnet wird. Um den Grad des Blinkens des Strahlers anzugeben, wurde ein Vibrationskoeffizient eingeführt, der in Prozent gemessen wird. Er wird nach der folgenden Formel berechnet:

Kp u003d (Lmax – Lmin) / L0,

wobei Kp der Vibrationskoeffizient, Lmax und Lmin der größte und kleinste Mittelwert der Intensität des Lichtstrahls und L0 sein Durchschnittswert ist.

Strahler mit dem höchsten Vibrationskoeffizienten überlasten das Sehvermögen, verursachen Augentrockenheit und wirken sich auch negativ auf das menschliche Nervensystem aus. Die langfristige Verwendung dieser Beleuchtungsgeräte führt zu Migräne und erworbenen Augenkrankheiten, weshalb es sich lohnt, den Lampen mit den kleinsten Koeffizienten den Vorzug zu geben.

Ursprünglich wiesen die LED-Beleuchtungsgeräte ein auffälliges Blinken und den höchsten Vibrationskoeffizienten auf. Diese Mängel wurden durch den Einbau eines Treibers beseitigt, der die Stromzufuhr zum Emitter ausgleicht. Seriöse Hersteller statten ihre eigenen LED-Produkte mit hochwertigen Treibern aus, so dass die Blinkeigenschaften nicht mehr als 4 % betragen. Schlechte Glühbirnen zeichnen sich durch Vibrationen im Bereich von 20-50 % aus.

Wichtige Aspekte

Bei der Auswahl von LED-Lampen für Ihr Zuhause müssen Sie auf das Kaliber und die Art des Sockels sowie auf das Volumen des Reagenzglases achten. Vor dem Kauf sollten Sie die Decke des Beleuchtungsgeräts ausmessen oder sie unbedingt mitnehmen, um zu vermeiden, dass Sie eine Glühbirne kaufen, die in Bezug auf das Volumen unpassend ist.

Für Lampen, die zu Hause verwendet werden, lohnt es sich, das Gerät mit dem CRI-Farbübertragungsindex bei einer Farbtemperatur von 2500-3500 ° C (warmweiß) zu wählen. Die beste Streuung des Lichts wird durch Informanten mit einem Winkel der Streuung eines Strahls von 150-170º zur Verfügung gestellt. Sie werden verwendet, um jede andere für Deckenbeleuchtung Geräte gelten. Für dekorative oder punktuelle Beleuchtung ist es ratsamer, ein Gerät mit einem Winkel Richtung des Lichtstrahls bis zu 40 Preise zu kaufen.

Einige Lampen sind mit Leuchtstärkereglern ausgestattet. Diese Geräte kosten mehr als normale LED-Federn, haben aber mehrere Vorteile:

• die Fähigkeit, die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung im Raum zu ersetzen;
• hochwertigere Leistung des Produkts;
• hoher Wirkungsgrad;
• Längere Lebensdauer.

Nachteile von maßgefertigten Lampen:

• hohe Kosten;
• Einschränkungen beim Einsatzbereich.

Basierend auf den Informationen in der Notiz gegeben, kann jeder Eis, die nicht nur ermöglichen die Verringerung der Unterschlagung für Strom, sondern auch eine komfortable Hintergrundbeleuchtung mit den Räumlichkeiten von jedem Zweck zu wählen.