Прости рецепти бяла светлина
Бяла светлина може да бъде събрана от седемте цвята на дъгата, три, или дори само на две допълващи се цветове. Традиционната рецепта на LED бяла светлина - бяло, събрана от синьо и жълто. Това спектрален дефицит води до ниско бял цветопредаване. Но съвременната технология може да удължи жълт връх в синьо, и във все по-важен червено. Норма днес стане светодиодите с общ индекс на Ra> 90 цветопредаване.
Какво е най-бяла светлина, как да се съберат прости бели спектрални компоненти и как състава на светлината зависи от неговото качество?
CIE цветово пространство 1931
За цветно зрение човек да отговаря на три типа конуси, чувствителни към светлина в широки граници и се припокриват, но все пак различни спектрални области. Това означава, че пространството е триизмерно усещане за цветно зрение. Ако едно измерение на книгата под интензивността на възприятието, което е в рамките на Привидната яркост остават две измерения. Вследствие на това пространство отличава човека цветове размерите.
Фиг. 1. Цветово пространство CIE 1931
В тази статия, на 1931 CIE пространство се използва като графичен калкулатор, който ясно да се предскаже резултата от смесването на няколко цвята.
Основна информация за пространството CIE цвят 1931:
- Чистите цветове, състоящи се от една единствена спектрална линия, разположен на границата на цветовото пространство. Съставни цветове са в рамките на тези граници.
- Цвят топлинното излъчване при различни температури (свещ пламък, нажежаема жичка, и повърхността на слънчева Ал.) Се намира в цветово пространство по крива нарича крива на излъчване на абсолютно черно тяло (абсолютно черно тяло крива).
- Цветът на светлината, с координатите на черен кривата на орган, или в близост до нея (фиг. 2), се счита за бяло. Разликите водят до различни пропорции на студени и топли цветове, описва параметъра "цветна температура" или "корелативна температура цвят". Колкото по-голям дял от синьо в бяло, толкова по-висока температура на цвета, толкова по-голям дял на жълто и червено - цветната температура е по-ниска. Така, бяла светлина с по-голяма част от синьо има висока цветна температура 6500 К и е отразена на фиг. 1, символът "о" и топла светлина от лампа с нажежаема жичка с по-висок процент на жълто и червено има цветна температура 2700 К и отразява символ "делта".
- Чрез смесване на два цвята, ние винаги се получи труден цвят за координиране на линия, свързваща координатите на оригиналния цвят. Чрез промяна на пропорциите на стандартни компоненти, можем да промените цвета координира от композитен се движат по тази линия. Например, падане на слънчев цвят хартия и светлина от нажежаема цвят лампа смес за образуване на линия на фиг. 1, свързващ символа "делта" и "О". Както може да се види, сместа също ще лежи в близост до черен кривата на тялото и е бяла светлина от междинно съединение температура на цвят.
- В една и съща точка на 1931 CIE пространство могат да бъдат достъпни по различни начини. Документът предлага седем различни начини за събиране на бялата светлина на 4000K цветна температура, която е да се получи в средата на кривата на абсолютно черно тяло. Състав смес човешкото зрение не могат да се разграничат. Наблюдаваният цвета на светлината, е едно и също, ако цветът координати на едни и същи.
- Цветът на същата повърхност се осветява със светлина от същия цвят координати, но различен спектрален състав, може да бъде различен. Rose венчелистче при дневна светлина изглежда червено и по конвенционален бял LED светлина на същия цвят температура, а кафяво.
възпроизвеждането на цветовете
Цветът на всяка повърхност - цвета на светлината, отразена от повърхността, определена от състава на падащата светлина и на повърхността, в която повърхността на неговите компоненти отразява. Всеки знае, че промяната на повърхността цвят, ако не светне на бяло и цветно светлина. Но повърхността на промяната на цвета, дори ако тя е лека бялата светлина на същия цвят температура (т.е. със същите координати в цветното пространство), но с различен спектрален състав. До можете да избирате между дневна светлина и с нажежаема жичка факел, това явление се интересува само от художници, които са се опитвали да работят през деня, работещи на място или в студиото остъклена наподобяващ оранжерия.
Желанието на хората на изкуството да се използва част от денонощието е лесно да се разбере: човешки цвят визия - най-важният инструмент за оцеляване. В крайна сметка, той е проектиран да, например, да се прави разлика, годни за парче месо от остаряла или симпатизират на човек с лицето на естествен цвят. И тъй като ние си спомняме "правилната" цвета под флуоресцентна светлина, промяна на светлината и цветовете на климата ще направят храната блудкав и нездравословен вид на лицето.
С появата на флуоресцентен светлинни източници проблем възниква сравнение различни бяла светлина лампи с температура цвят, но различен спектрален състав. По принцип, разбира се, най-добрият избор ще бъде източник на цвят, при които изглеждат по същия начин, както при дневна светлина.
Максималната стойност на общия индекс на цветопредаване Ra = 100. горе и по-близо до 100, по-активното светлината подходящ за проблеми, свързани с цвят дискриминация и tsvetouznavaniem. Понякога, за да не се обясни с това, което Ра потребителя. Техническа документация е една стойност, наречена CRI.
От 1964 г. насам MCE е поела значителна работа чрез изграждане на по-точен модел на човешкото цветно зрение и предлага редица алтернативни индекси системи, които оценяват качеството на светлината и точност на цветовете. [2] Но официалното представяне на нова техника за широко използване вместо CRI не беше.
Какво е най-бяла светлина
Такова бяла светлина се счита, координатите на цвета на които лежат на кривата на абсолютно черно тяло или в близост до нея (фиг. 2). Събиране на бялата светлина може да бъде сгъната поне две плътни цветове, така че резултатът от смесване на цветовете е желана точка на абсолютно черно тяло крива, или в близост до тях. Освен това, значителна грешка на ляво и дясно на абсолютно черно тяло с кривата не се отразява видимо цвета на очите, а дори малък отклонение в посока на кривата на черно тяло дава забележимо цветови оттенък. Амбър-зелено при отклонение нагоре и надолу при отклонение малина.
Да, цветът на естествена светлина през деня е много различно и може да отиде дори отвъд границите, посочени в нормите. Но светлина има по-широк спектрален съдържание, както и хората са гледали сцените са в пълен цвят. В допълнение, осветеността, създавана от естествена светлина, са толкова големи, че зрението успешно се адаптира към всяка стойност на температурата на цветовете - всяка светлина изглежда бяло. Оскъдното същото изкуствено осветление с температура под 4000 К, на практика, е с жълт цвят, и с температура над 4000 K - Blue.
За специални приложения, като имитация на нажежаема жичка или корекция на циркадния ритъм може да се използва при ниска и висока температура на цвета, но когато става въпрос за общо осветление, е препоръчително да се използва неутрален бял без никакви цветови оттенък. Липсата на препоръки за използване на неутрален бял и технологично причинява леко предимство в ефективността на температурни източници високо цветни принуждава производителите до потребителите налагат студена синкава светлина.
По този начин, ние приемаме, бяла светлина, разположена на строго черното крива и с цветна температура на 4000 К.
От това, което ние можем да събираме бяла светлина
В момента, LED технология има следните спектрални компоненти:
- Емисията на цветни светодиоди: сравнително тесния ширината на върховете
70-нм с максимална при 500-530 нанометра и върхове с малко по-голяма ширина,
100 nm с максимум между 530 нм и IR.Основни рецепти за бяла светлина
Смес от всички цветове на дъгата
Дневна светлина има непрекъснат спектър, и се състои от всички цветове (фиг. 3). индекс на цветопредаване Ra = 98. Какво Ra е по-малко 100 единици, което се дължи на липсата на методите за изчисляване на цвят индекси посочено в температурите на цветовете най-малко 5000 К за източника на препратка светлина не взема дневна светлина, и цвета на абсолютно черно тяло на една и съща температура на цвета. Разбира се, денонощието е с малко по-различна от светлината на абсолютно черно тяло, както и индекс на цветопредаване са малко под абсолютния максимум. Този пример показва също, че няма смисъл да се борят за всяка точка на общия индекс на цветопредаване и целесъобразно да се съсредоточи само върху приблизителната му стойност.
Фиг. 3. Daylight получен чрез добавяне на всички цветове на дъгата
RGB - три плътни цветове: червено, зелено и синьо
RGB - три пика ширина от 20 пМ, например, с максимуми при 465, 525 и 620 нм. цялостната цветопредаване Индексът на Ра В = 31.
RGB бяло относително равномерно изпълва видимия спектър, но има изненадващо ниска предаване на цветовете (фиг. 4). Тези леки наблюдатели описват като "сивата" или "замърсен". Това е така, защото тя не съдържа важен компонент на жълто-зелено. Чувствителността на жълто-зелено максимум. Липсата на този компонент води до много големи изкривявания на наблюдаваните цветове и ниско Ра.
Фиг. 4. RGB трицветна бяла светлина (ниско предаване на цветовете поради липсата в състава на най-важните цветове - жълто-зелен)
Две чисти цветове: синьо и червено
Известно е, че бяло може да се сгъне и двете от седем (фиг. 1) и на три цвята (фиг. 4). Но не всеки знае, че бялото може да се сгъне в два цвята. Но не от произволно, и лежи на противоположни страни на радиация кривата на абсолютно черно тяло. Например от син и червен 497 620 пМ (Фиг. 5). Това спектрално лоша версия на бяло да се похвали с рекордно ниска Ra = -47.
Фиг. 5. Двукомпонентен бяло от син и червен (спектрален вариант беден бял цвят с запис възпроизвеждане ниска цвят)
Две чисти цветове: синьо и жълто
Съберете бели два цвята два начина да се смесват синьо с червено или синьо и жълто. Blue и жълт, например 450 и 577 нм (фиг. 6), е много по-интересно, тъй като жълто е близо до максимална чувствителност. И така, бяло е много по-добре, въпреки че все още е много ниско Ra = -13.
Фиг. 6. Двукомпонентен бяло синьо и жълто (има по-висока Ra, от син и червен, тъй като жълто е близо до максималната чувствителност на окото)
Класическата рецепта за бяла LED светлина: синьо и жълто
Всички предишни версии на поетите поддържането на баланса на текущата система чрез цветни диоди. Фосфор се активира от синя светлина и емитира много стабилна vozbuzhdayuschegosinego пропорционална на интензитета на светлината. Ето защо, една капка от жълт фосфор внимателно подбран акцент върху сините чипове осигурява стабилна бяла светлина, която не е необходимо да се балансира в бъдеще. Когато намалява интензивността на синьото кристала, и намалението пропорционално на интензивността на луминисценцията на фосфор и цветовия баланс и цвета остане сместа ще остане бяло. Това е традиционната рецепта бял LED светлина (фиг. 7).
Фиг. 7. класически цвят смесване верига (тесен връх синьо фосфор, и относително широк жълт)
В сравнение с предишното изпълнение поради пика на разширение и жълтото прибавяне на смес на жълто-зелен и червен индекс на цветопредаване е значително по-висока Ra = 61. Това е "умерено лош" бял, че в началото на осветлението на LED, продаван като стандарт.
Тенденцията от последните години е използването на по-сложни и разширяване на фосфор от жълт връх, като по този начин подобряване на предаване на цветовете LED събраха по схемата, до Ra> 70 и дори до Ra> 80. За да се разбере как тази схема все още е далеч от идеалното, е достатъчно опитайте да си представите лицето на жената със сини очи и червени устни под бяла LED светлина, която не разполага с сини и червени елементи.
В говори за светодиод двуцветен Трябва да се отбележи технология Osram EQ бяло, се състои в това, че заедно с сините чипове се използва по-голямо количество от жълто-зелен фосфор. В резултат на цветови координати на сместа оставят се получава кривата на абсолютно черно тяло и не бял и зеленикаво бяла светлина с разумна цветопредаване Ra = 65 и много високата ефективност се дължи на повишена пропорция на жълто-зелено компонент (фиг. 8).
Фиг. Фигура 8. техническа документация от Osram (излишък фосфор концентрация дава светло кехлибарен зелен цвят. Цветният предаване на такава не е приемливо бяла светлина се Ra = 65, но светлинен повишава ефективността)
Класически тесен червен плюс Ако излишък концентрация на цветови координати на смес на фосфорен жълто-зелени води до абсолютно черно тяло кривата, добавянето на червена смес се връща към кривата на абсолютно черно тяло. Отново се оказва, бяла светлина, но с много по-висок индекс на цветопредаване. Висок индекс на цветопредаване се дължи не само на факта, че спектърът се появява червено, но и поради факта, че използването на червено може да замести жълт компонент на по-важни жълто-зелено. Например, смес от тесен синьо 450 нм широк жълто-зелено 544 нм и 620 нм тесен червен има общ индекс на цветопредаване Ra = 93 (фиг. 9). Тази технология е патентована под името Cree TrueWhite, както и подмяна на червено до оранжево - Osram Brilliant Mix. Въпреки лампи, изградени върху тази технология за дълго време, можете да си купите в магазина, неговото бъдеще е несигурно. Проблемът е, че използването на не една, а два вида светодиоди лампа изисква сегашната схема за връщане на баланса отпътуващи координира цвят смес на абсолютно черно тяло с крива.
Фиг. 9. Използване на червено компонент намалява ефективността, но вместо това позволява използването на жълт фосфор жълто-зелено, което повишава ефективността и подобрява възпроизвеждането на цвят едновременно
Класически плюс червен
Използването на червен фосфор предпочитане е да се използват червени светодиоди поради високата стабилност на емисиите на фосфор. Както жълто и жълто-зелени фосфор излъчва червена инцидент върху него пропорционално син поток, а ако координати цвят смес върху кривата на абсолютно черно тяло падна далеч не отплава. Безспорният предимство, се повлияе положително възпроизвеждане на цветовете е голяма ширина на червения фосфор и по-широк обхват на видимата част на спектъра. Например, смес от тесен синьо 450 нм широк жълто-зелено 525 пМ, и червен 630 нм има широк общия индекс на цветопредаване Ra = 98 (фиг. 10).
Все повече и желаят би било невъзможно, ако не мисля, че е малък спад в синята гама, и докато светът е момиче със сини очи, LED технология има място за растеж.
Фиг. 10. Използването на жълто-зелен и червен фосфор на сините чипове осигурява много висок индекс на цветопредаване
литература
Свързани статии