Какой спектр света излучают светодиоды?
Существует множество различных типов источников света, начиная от обычной лампы накаливания и заканчивая более современными инновациями, такими как светодиоды. Тем не менее, не все из этих многочисленных источников света одинаковы.
Помимо создания света, каждый из них обладает отличительными качествами, одним из которых являются цвета, которые они излучают. Это также можно назвать уникальным световым спектром каждого человека.
Цветовая температура светодиода определяет спектр излучаемого им света. Спектральное распределение светодиода 6000K будет отличаться от распределения светодиода 3000K. Светодиод 6000K в основном будет излучать синий и зеленый свет, тогда как светодиод 3000K создаст более теплые цвета, такие как оранжевый и желтый.
В дальнейшем мы будем ссылаться на 4000K как на базовый цвет света светодиода и, следовательно, на его световой спектр как на базовую форму, так как полностью натуральный светодиод без каких-либо дополнений или изменений имеет световой цвет около этого.
Спектральное распределение светодиодов при 4000 К
Кажется разумным начать со светодиода 4000K, поскольку он формирует фундаментальную основу спектральной диаграммы.
Спектр при 4000K, как видно на изображении ниже, сильно склоняется к синему концу, а также излучает очень мало красного и зеленого света. Поскольку синий свет является основным компонентом более холодных источников света, именно он придает светодиодам холодный белый цвет.
Тот факт, что светодиоды состоят из нескольких диодов, является основной причиной их холодного белого цвета. Они сделаны таким образом, что используют диоды RGB (красный, зеленый и синий) для получения белого света, который в данном случае по умолчанию равен 4000K.
Альтернативный метод изготовления светодиодов включает в себя использование в основном (если не исключительно) синих светодиодов, а затем покрытие их раствором на основе люминофора для выравнивания кривой.
Поскольку выход синего света является основным источником света в этой светодиодной структуре, именно это обычно приводит к аномально высоким пикам при воспроизведении синего света.
Когда у вас есть свет любого цвета или любой длины волны, как вы могли бы назвать это более точно, все они сходятся вместе, образуя белый свет, и именно так это вообще и работает.
Позже в сравнении вы увидите, насколько диаграммы различаются в зависимости от того, сколько синего и красного они излучают, что связано с их цветовой температурой.
Спектр светодиодов 3000K
После светодиодов с цветовой температурой 4000K наиболее широко используются светодиоды с цветовой температурой 3000K, в основном из-за приятного желтоватого оттенка, который они излучают.
Сначала мы должны изучить, что отличает светодиоды 3000K и 4000K друг от друга, прежде чем углубляться в спектр и его особенности. Поскольку мы уже знаем, что 4000K является отправной точкой, они должны были каким-то образом скорректировать его, чтобы достичь яркого цвета 3000K, верно? Это точно.
Наличие люминофора — вот что отличает 3000K от 4000K. Люминофор просто наносится поверх каждого из светодиодов, как показано на этом рисунке, чтобы добавить его.
Вот отличная иллюстрация того, как они используют фосфор, чтобы согреть светлый цвет. Хотя это и не главная цель, но при таком исполнении она оказывает влияние.
Единственная реальная цель этого состоит в том, чтобы просто сбалансировать спектр для светодиода. Это имеет смысл, так как вы можете видеть, что графика 4000K имеет большой пик синего цвета, но остальное в лучшем случае среднее.
5000K плюс спектр светодиодов
Теперь, когда мы знаем, как производить более теплые световые температуры, как получаются температуры 5000 К и ниже? Это довольно интригующе, поскольку, в зависимости от того, как вы на это смотрите, он лишь немного отличается от того, как вы строите 3000K.
Эти различия актуальны в процессе производства. Красные, зеленые и синие диоды всегда были сбалансированы, чтобы производить белый свет всех предыдущих цветов света. В то время как это немного отличается для всего, что 5000K и выше.
Для них вы намеренно разработали несбалансированный светодиодный диод. Это означает, что отдельные RGB-диоды будут намеренно распределены неравномерно по количеству и/или интенсивности.
Они уравновешивают диоды RGB таким образом, что чем больше синего они предпочитают в смеси RGB, тем холоднее должен восприниматься свет. Это зависит от того, как высоко вы поднимаетесь по шкале Кельвина. Другими словами, они просто позволяют синему доминировать над красным и зеленым по мере того, как вы поднимаетесь выше, делая синие и более синие цвета более заметными в светлом цвете.
Это также может быть сделано с помощью метода, который добавляет дополнительный набор синих диодов сразу, создавая что-то новое, называемое RGBB, а не увеличивая долю синих диодов в смеси RGB.
Поскольку RGBB может поддерживать чистоту вывода обычного белого света, он предпочтительнее чистого RGB.
Это связано с тем, что система RGBB просто добавляет больше синего в исходную систему RGB, сохраняя гармонию исходных RGB.
Это объясняет, почему красный и зеленый находятся относительно низко на диаграмме спектра, тогда как синий значительно выше. Наряду с тем, что предметы выглядят несколько голубыми, это также заставляет свет казаться совершенно голубым.
Светодиоды полного спектра
Светодиод полного спектра отличается от стандартной светодиодной структуры. Спектральная кривая солнечного света предназначена для воспроизведения конструкции светодиода полного спектра.
Для этого используется комбинация люминофоров различных цветов вместо обычно используемой желтоватой смеси люминофоров.
В результате светодиод излучает больше цветов, больше напоминая солнечный свет, чем без него.
Использование в лампах для выращивания является основной причиной наличия источника света, который может имитировать солнечный свет. Светильники для выращивания растений — это источники света, которые поддерживают рост растений, давая растениям достаточно солнечного света, когда они получают недостаточно или совсем не получают естественного солнечного света.
Они в основном используются на предприятиях, которые зависят от производства продуктов питания, поскольку решающее значение имеет высокая урожайность. Тем не менее, из-за растущего спроса на лампы для выращивания, предназначенные для дома, они теперь начинают появляться в садах на заднем дворе.
Сравнение светодиодов при различных температурах Кельвина (K)
Хотя при сравнении этих светодиодов не так много различий, есть несколько вещей, которые можно было бы счесть важными.
Фундаментальное различие между этими различными источниками света заключается в том, что они излучают свет, который может вызывать различные психологические реакции и эмоции, что делает их непригодными для одних и тех же целей.
Светодиод 4000K лучше подходит для помещений, где приоритетными являются умственная активность и концентрация, таких как офисы, тогда как светодиод 3000K гораздо больше подходит для домов и помещений, где важен комфорт.
Точно так же использование чего-либо более 5000K встречается редко, особенно когда речь идет о дизайне интерьера или чем-то еще в этом отношении. Аквариумы являются одним из типичных приложений для 10000K, но кроме этого, не так много других мест, где он может быть использован.
Тем не менее, между 3000K и 4000K необходимо провести одно важное различие, и оно связано с технологическими вопросами. Если вы сравните энергоэффективность с фактической светоотдачей, это фактор.
Обычной практикой является измерение многих типов источников света с использованием единиц измерения люмен/ватт, где люмен представляет собой «количество света», излучаемого источником света, а ватт представляет собой энергию, подаваемую на светодиод.
Имея это в виду, следует отметить, что натуральный светодиод с цветовой температурой 4000K будет более эффективным (люмен/ватт), чем светодиод с цветовой температурой 3000K.
Это связано с наличием люминофора в светодиоде 3000К. Это делается для того, чтобы люминофор мог эффективно поглощать часть общего света, излучаемого светодиодом.
Это имеет смысл, так как, как мы уже видели в модифицированной светодиодной лампе, люминофор физически покрывает все множество маленьких диодов.
Краткое содержание
Несмотря на то, что светодиоды обычно холодные, они могут генерировать свет во всем спектре видимого света.
Более теплые светодиоды должны быть покрыты люминофором, чтобы генерировать более теплый свет, поэтому холодные светодиоды примерно на 5 процентов эффективнее преобразовывают энергию в свет.
