Kokį šviesos spektrą gamina LED?

Yra daug įvairių šviesos šaltinių tipų, nuo įprastos kaitrinės lemputės iki modernesnių naujovių, tokių kaip LED. Tačiau ne visi šie šviesos šaltiniai yra lygūs.

Kiekvienas iš jų ne tik sukuria šviesą, bet ir turi išskirtinių savybių, iš kurių viena yra jų skleidžiamos spalvos. Tai taip pat gali būti vadinama kiekvieno žmogaus unikaliu šviesos spektru.

Šviesos diodo spalvinė temperatūra lemia jo skleidžiamos šviesos spektrą. 6000K šviesos diodų spektrinis pasiskirstymas skirsis nuo 3000K šviesos diodų. 6000K šviesos diodas dažniausiai skleis mėlyną ir žalią šviesą, o 3000K šviesos diodas sukurs daugiau šiltų spalvų, tokių kaip oranžinė ir geltona.

Toliau mes vadinsime 4000K kaip LED šviesos spalvos pagrindą, taigi ir jo šviesos spektrą kaip bazinę formą, nes visiškai natūralus LED be jokių priedų ar pakeitimų turi maždaug tokią šviesią spalvą.

Šviesos diodų spektrinis pasiskirstymas esant 4000 K

Atrodo prasminga pradėti nuo 4000K LED, nes jis sudaro pagrindinį spektrinės diagramos pagrindą.

4000K spektras, kaip matyti toliau esančiame paveikslėlyje, stipriai linksta į mėlyną galą, o taip pat skleidžia labai mažai raudonos ir žalios šviesos. Kadangi mėlyna šviesa yra pagrindinė šaltesnių žibintų sudedamoji dalis, tai suteikia šviesos diodui šaltai baltą spalvą.

Tai, kad šviesos diodai yra sudaryti iš kelių diodų, yra pagrindinė priežastis, kodėl jie pirmiausia yra šaltai balti. Jie pagaminti taip, kad jie naudoja RGB (raudoną, žalią ir mėlyną) diodus, kad sukurtų baltą šviesą, kuri šiuo atveju yra tik 4000K.

Alternatyvus šviesos diodų gamybos būdas apima daugiausia (jei ne tik) mėlynų LED diodų naudojimą, o tada jų padengimą fosforo pagrindu pagamintu tirpalu, kad kreivė būtų ištiesinta.

Kadangi mėlyna šviesa yra pagrindinis šviesos šaltinis toje LED struktūroje, dėl to paprastai susidaro neįprastai aukšti mėlynos šviesos smailės.

Kai yra visų spalvų arba kiekvieno bangos ilgio šviesa, kaip galima tiksliau tai pavadinti, jie visi susilieja, kad susidarytų balta šviesa, o tai iš pradžių veikia.

Vėliau palyginimo metu pamatysite, kiek diagramos skiriasi priklausomai nuo to, kiek mėlynos ir raudonos spalvos jos skleidžia, o tai yra susiję su jų spalvos temperatūra.

3000K LED spektras

Po tų, kurių spalvų temperatūra yra 4000 K, bene plačiausiai naudojami 3000 K šviesos diodai, daugiausia dėl malonaus gelsvo atspalvio, kurį jie skleidžia.

Pirmiausia turėtume ištirti, kuo 3000K ir 4000K šviesos diodai skiriasi vienas nuo kito, prieš gilindamiesi į spektrą ir jo specifiką. Kadangi mes jau žinome, kad 4000K yra atskaitos taškas, jie turėjo jį kažkaip pakoreguoti, kad pasiektų ryškią 3000K spalvą, tiesa? Tai tikslus.

Fosforo buvimas skiria 3000K nuo 4000K. Fosforas tiesiog uždedamas ant kiekvieno LED diodo, kaip parodyta šiame paveikslėlyje, kad jį būtų galima pridėti.

Čia yra puiki iliustracija, kaip jie naudoja fosforą šviesiai spalvai sušildyti. Nors tai nėra pagrindinis tikslas, tokiu būdu jis turi tokį poveikį.

Vienintelis tikras tikslas yra tiesiog subalansuoti šviesos diodų spektrą. Tai prasminga, nes matote, kaip 4000K grafika turi didelę mėlynos spalvos viršūnę, tačiau likusi dalis yra geriausiu atveju vidutinė.

5000K plius LED spektras

Dabar, kai žinome, kaip sukurti šiltesnę šviesos temperatūrą, kaip gaminama 5000 K ir žemesnė temperatūra? Tai gana intriguojanti, nes, priklausomai nuo to, kaip į tai žiūrite, tai tik šiek tiek skiriasi nuo 3000 tūkst.

Šie skirtumai yra svarbūs gamybos proceso metu. Raudoni, žali ir mėlyni diodai visada buvo subalansuoti, kad būtų sukurta balta šviesa visomis ankstesnėmis šviesos spalvomis. Nors tai šiek tiek skiriasi nuo 5000 tūkst.

Jiems tyčia sukurtumėte nesubalansuotą LED diodą. Tai reiškia, kad atskiri RGB diodai būtų sąmoningai pasiskirstę netolygiai pagal kiekį ir (arba) intensyvumą.

Jie subalansuoja RGB diodus taip, kad kuo daugiau mėlynos spalvos jie teikia pirmenybę RGB derinyje, tuo vėsesnė šviesa būtų suvokiama. Tai priklauso nuo to, kiek aukštai pakilsite pagal Kelvino skalę. Kitaip tariant, kuo aukščiau, jie leidžia mėlynai aplenkti raudoną ir žalią, todėl mėlynos ir mėlynesnės spalvos tampa ryškesnės šviesioje spalvoje.

Tai taip pat galima padaryti naudojant metodą, kuris vienu metu prideda papildomą mėlynų diodų rinkinį, sukuriant kažką naujo, vadinamo RGBB, o ne didinant mėlynųjų diodų dalį RGB mišinyje.

Kadangi RGBB gali išlaikyti įprastos baltos šviesos išvesties grynumą, jam būtų teikiama pirmenybė, o ne grynas RGB.

Taip yra dėl to, kad RGBB sistema tik prideda daugiau mėlynos spalvos originaliai RGB sistemai, išlaikydama originalių RGB harmoniją.

Tai paaiškina, kodėl raudonos ir žalios spalvos spektro diagramoje yra palyginti žemos, o mėlyna smarkiai pašoka aukščiau. Be to, kad daiktai atrodo šiek tiek mėlyni, šviesa taip pat atrodo gana mėlyna.

Viso spektro šviesos diodai

Viso spektro šviesos diodas skiriasi nuo standartinės LED struktūros. Saulės šviesos spektrinė kreivė turi būti atkartota kuriant viso spektro šviesos diodą.

Tam vietoj dažniausiai naudojamo gelsvo fosforo mišinio naudojamas įvairių spalvų fosforo derinys.

Dėl to šviesos diodas skleidžia daugiau spalvų ir yra labiau panašus į saulės šviesą nei be jo.

Naudojimas auginimo lempose yra pagrindinė priežastis, kodėl reikia turėti šviesos šaltinį, galintį imituoti saulės šviesą. Grow lights yra šviesos šaltiniai, kurie palaiko augalų augimą, suteikdami augalams pakankamai saulės šviesos, kai jie gauna nepakankamai arba visai nepatenka natūralios saulės šviesos.

Jie daugiausia naudojami patalpose, kurios priklauso nuo maisto gamybos, nes didelis derlius yra labai svarbus. Tačiau dėl augančios namams skirtų šviestuvų paklausos, jie dabar pradeda atsirasti kiemo soduose.

Šviesos diodų palyginimas esant įvairioms Kelvino temperatūroms (K)

Nors palyginus šiuos šviesos diodus nėra daug skirtumų, yra keletas dalykų, kurie gali būti svarbūs.

Esminis šių įvairių šviesos šaltinių skirtumas yra tas, kad jie skleidžia šviesą, kuri gali sukelti įvairias psichologines reakcijas ir emocijas, todėl jie netinkami naudoti tiems patiems tikslams.

4000K šviesos diodas geriau tinka erdvėms, kuriose pirmenybė teikiama protui ir koncentracijai, pavyzdžiui, biurams, o 3000K šviesos diodas labiau tinka namams ir patalpoms, kuriose rūpi patogumas.

Tačiau taip pat retai galima naudoti ką nors, kas yra 5000 tūkst. plius, ypač kai kalbama apie interjero dizainą ar ką nors kita. Akvariumai yra viena tipiškų 10 000 000 tūkst. naudojimo būdų, tačiau nėra daug kitų vietų, kur jis gali būti naudojamas.

Tačiau yra vienas esminis skirtumas tarp 3000K ir 4000K, ir tai susiję su technologiniais dalykais. Jei lyginate energijos vartojimo efektyvumą su faktine šviesos galia, tai yra veiksnys.

Įprasta daugelio tipų šviesos šaltinių matavimas naudojant liumenų / vatų vienetą, kur liumenas reiškia šviesos šaltinio skleidžiamą „šviesos kiekį“, o vatas – energiją, kurią tiekėme šviesos diodui.

Turint tai omenyje, verta paminėti, kad natūralus 4000K šviesos spalvos LED bus efektyvesnis (liumenų/vatas) nei 3000K šviesos spalvos LED.

Taip yra dėl to, kad 3000K šviesos dioduose yra fosforo. Taip yra, kad fosforas galėtų efektyviai sugerti dalį bendros šviesos, kurią skleidžia šviesos diodas.

Tai prasminga, nes, kaip jau matėme su modifikuota LED lempute, fosforas fiziškai dengia visus daugybę mažų diodų.

Santrauka

Nepaisant to, kad šviesos diodai paprastai yra šalti, jie gali generuoti šviesą visame matomos šviesos spektre.

Šiltesni šviesos diodai turi būti padengti fosforu, kad būtų sukurta šiltesnė šviesa, todėl šalti šviesos diodai energiją paverčia šviesa maždaug 5 procentais efektyviau.