כיצד לבחור את מקור אור הלד הנכון לתאורת קרקע?
עם הדרישה הגוברת לחיסכון באנרגיה והגנה על הסביבה, אנו משתמשים יותר ויותר בנורות LED לעיצוב תאורת קרקע. שוק ה-LED כיום הוא תערובת של דגים ודרקונים, טובים ורעים. יצרנים ועסקים שונים דוחפים חזק לקדם את המוצרים שלהם. בנוגע לכאוס הזה, דעתנו היא לתת לו לשלוח בדיקה במקום להקשיב.
חברת Eurborn Co., Ltd תתחיל בבחירת תאורת LED לתא קרקע, כולל מראה, פיזור חום, פיזור אור, סנוור, התקנה וכו'. היום לא נדבר על הפרמטרים של מנורות ופנסים, אלא רק על מקור האור. האם באמת תדעו כיצד לבחור מקור אור LED טוב? הפרמטרים העיקריים של מקור האור הם: זרם, הספק, שטף אור, הנחתת אור, צבע אור ועיבוד צבע. היום נתמקד בשני הפריטים האחרונים, תחילה נדבר בקצרה על ארבעת הפריטים הראשונים.
קודם כל, אנחנו מרבים לשאול: "כמה וואט של אור אני רוצה?" הרגל זה הוא להמשיך את מקור האור המסורתי הקודם. אז, למקור האור היו רק כמה הספקים קבועים, בעיקרון אפשר היה לבחור רק מבין ההספקים האלה, לא ניתן היה לכוונן אותם בחופשיות, ובנורת ה-LED הנוכחית כיום, ספק הכוח משתנה מעט, ההספק ישתנה באופן מיידי! כאשר אותו מקור אור LED של תאורת קרקע מופעל עם זרם גדול יותר, ההספק יעלה, אך זה יגרום לירידה ביעילות האור ולעלייה בדעיכת האור. אנא ראו את התמונה למטה.
באופן כללי, יתירות = בזבוז. אבל זה חוסך בזרם העבודה של ה-LED. כאשר זרם ההנעה מגיע לדירוג המרבי המותר בנסיבות, הפחתת זרם ההנעה ב-1/3, שטף האור המוטל מוגבל מאוד, אבל היתרונות עצומים:
דעיכת האור מצטמצמת מאוד;
תוחלת החיים מורחבת מאוד;
אמינות משופרת משמעותית;
ניצול אנרגיה גבוה יותר;
לכן, עבור מקור אור LED טוב לתאורת קרקע, זרם ההנעה צריך להשתמש בכ-70% מהזרם המרבי המדורג.
במקרה זה, על המתכנן לבקש ישירות את שטף האור. לגבי ההספק שיש להשתמש בו, היצרן צריך להחליט על כך. זאת כדי לעודד יצרנים לשאוף ליעילות ויציבות, במקום להקריב יעילות ואורך חיים על ידי הגדלת ההספק של מקור האור באופן עיוור.
הנ"ל כולל את הפרמטרים הבאים: זרם, הספק, שטף אור והפחתת אור. קיים קשר הדוק ביניהם, ועליכם לשים לב אליהם בעת השימוש: איזה מהם אתם באמת צריכים?
צבע בהיר
בעידן מקורות האור המסורתיים, כשמדובר בטמפרטורת הצבע, כולם מתעניינים רק ב"אור צהוב ואור לבן", ולא בבעיית סטיית צבע האור. בכל מקרה, טמפרטורת הצבע של מקור האור המסורתי היא רק מסוג כזה, פשוט בחרו אחד, ובדרך כלל זה לא ישתבש יותר מדי. בעידן ה-LED, גילינו שלצבע האור של תאורת הרצפה יש סוגים רבים וכל מיני סוגים. אפילו אותה אצווה של חרוזי מנורה עשויה לסטות להרבה מוזרויות, הבדלים רבים.
כולם אומרים ש-LED זה טוב, חוסך באנרגיה וידידותי לסביבה. אבל יש באמת הרבה חברות שמייצרות נורות LED רקובות! להלן פרויקט בקנה מידה גדול שנשלח על ידי חברים שמטרתו יישום אמיתי של מותג מקומי מפורסם של מנורות ופנסים LED, תראו את פיזור האור הזה, את עקביות טמפרטורת הצבע, את האור הכחול העמום הזה....
לאור הכאוס הזה, מפעל תאורת LED מסור ויעיל הבטיח ללקוחות: "למנורות שלנו יש סטיית טמפרטורת צבע של ±150K!". כאשר החברה בוחרת מוצרים, המפרט מציין: "נדרש שסטיית טמפרטורת הצבע של חרוזי המנורה תהיה בטווח של ±150K".
150K אלה מבוססים על מסקנת ציטוט מספרות מסורתית: "סטיית טמפרטורת הצבע היא בטווח של ±150K, דבר שקשה לעין האנושית לזהות". הם מאמינים שאם טמפרטורת הצבע היא "בטווח של ±150K", ניתן להימנע מחוסר עקביות. למעשה, זה באמת לא כל כך פשוט.
כדוגמה, בחדר ההזדקנות של מפעל זה, ראיתי שתי קבוצות של פסי תאורה עם צבעי אור שונים באופן ברור. קבוצה אחת הייתה לבן חם רגיל, והקבוצה השנייה הייתה בעלת צבע מוטה באופן ברור. כפי שמוצג באיור, הצלחנו למצוא את ההבדל בין שני פסי האור. אחד אדמדם ואחד ירקרק. לפי האמירה לעיל, אפילו עין אנושית יכולה להבחין בהבדל, כמובן שהפרש טמפרטורת הצבע חייב להיות גבוה מ-150K.
כפי שאתם יכולים לראות, שני מקורות אור שנראים שונים לחלוטין לעין האנושית, יוצרים הפרש "טמפרטורת צבע מתואמת" של 20K בלבד!
האם המסקנה ש"סטיית טמפרטורת הצבע היא בטווח של ±150K, קשה לעין האנושית לזהות" אינה שגויה? אל דאגה, אנא הרשו לי להסביר לאט: הרשו לי לדבר על שני המושגים של טמפרטורת צבע לעומת טמפרטורת צבע מתואמת (CT) (CCT). בדרך כלל אנו מתייחסים ל"טמפרטורת הצבע" של מקור האור לאור קרקע, אך למעשה, אנו מצטטים בדרך כלל את העמודה "טמפרטורת צבע מתואמת" בדוח הבדיקה. הגדרת שני פרמטרים אלה נמצאת ב"תקן GB50034-2013 לעיצוב תאורה אדריכלי".
טמפרטורת צבע
כאשר הכרומטיות של מקור האור זהה לזו של גוף שחור בטמפרטורה מסוימת, הטמפרטורה המוחלטת של הגוף השחור היא טמפרטורת הצבע של מקור האור. מכונה גם כרומה. היחידה היא קלווין.
טמפרטורת צבע מתואמת
כאשר נקודת הכרומטיות של מקור האור של אור הקרקע אינה נמצאת על מוקד הגוף השחור, והכרומטיות של מקור האור הקרובה ביותר לכרומטיות של גוף שחור בטמפרטורה מסוימת, הטמפרטורה המוחלטת של הגוף השחור היא טמפרטורת הצבע המתואמת של מקור האור, המכונה טמפרטורת צבע מתואמת. היחידה היא קלווין.
קו הרוחב והאורך במפה מציינים את מיקום העיר, וערך הקואורדינטות (x, y) על "מפת קואורדינטות הצבע" מציין את מיקום צבע האור המסוים. התבוננו בתמונה למטה, המיקום (0.1, 0.8) הוא ירוק טהור, והמיקום (07, 0.25) הוא אדום טהור. החלק האמצעי הוא בעצם אור לבן. סוג זה של "דרגת לובן" לא ניתן לתאר במילים, ולכן קיים מושג "טמפרטורת הצבע". האור הנפלט מנורת טונגסטן בטמפרטורות שונות מיוצג כקו על דיאגרמת קואורדינטות הצבע, הנקרא "מוקד גוף שחור", בקיצור BBL, המכונה גם "עקומת פלאנק". הצבע הנפלט מקרינת גוף שחור, עינינו נראות כמו "אור לבן רגיל". ברגע שקואורדינטת הצבע של מקור האור סוטה מעקומה זו, אנו חושבים שיש לו "הטלת צבע".
נורת הטונגסטן המוקדמת ביותר שלנו, לא משנה איך היא יוצרה, צבע האור שלה יכול ליפול רק על הקו הזה שמייצג אור לבן קר וחם (הקו השחור העבה בתמונה). אנו קוראים לצבע האור במיקומים שונים על קו זה "טמפרטורת צבע". כעת, כשהטכנולוגיה מתקדמת, צבע האור של האור הלבן שיצרנו נופל על קו זה. אנו יכולים למצוא רק נקודה "קרוב ביותר", לקרוא את טמפרטורת הצבע של נקודה זו ולקרוא לה "טמפרטורת צבע מתואמת". עכשיו אתם יודעים? אל תגידו שהסטייה היא ±150K. גם אם שני מקורות האור הם בדיוק אותו CCT, צבע האור עשוי להיות שונה למדי.
איזה זום על ה"איזותרמה" של 3000K?
מקור אור LED לתאורת קרקע, לא מספיק רק לומר שטמפרטורת הצבע אינה מספקת. גם אם כולם יהיו 3000K, יהיו צבעים אדומים או ירקרקים." הנה אינדיקטור חדש: SDCM.
עדיין בהתבסס על הדוגמה שלמעלה, שתי קבוצות של פסי אור אלה, "טמפרטורת הצבע המתואמת" שלהן שונה רק ב-20K! ניתן לומר שהן כמעט זהות. אבל למעשה, מדובר בבירור בצבעי אור שונים. איפה הבעיה?
עם זאת, האמת היא: בואו נסתכל על דיאגרמת ה-SDCM שלהם.
התמונה למעלה מציגה את הצבע הלבן החם 3265K משמאל. שימו לב לנקודה הצהובה הקטנה מימין לאליפסה הירוקה, שהיא מיקום מקור האור בדיאגרמת הכרומטיות. התמונה למטה היא ירקרקה מימין, ומיקומו חורג מהאליפסה האדומה. בואו נסתכל על מיקומם של שני מקורות האור בדיאגרמת הכרומטיות בדוגמה לעיל. הערכים הקרובים ביותר שלהם לעקומת הגוף השחור הם 3265K ו-3282K, שנראה כי ההבדל ביניהם הוא רק 20K, אך למעשה המרחק ביניהם הוא רחוק מאוד~.
אין קו של 3200K בתוכנת הבדיקה, רק 3500K. בואו נצייר עיגול של 3200K בעצמנו:
ארבעת העיגולים של צהוב, כחול, ירוק ואדום מייצגים בהתאמה 1, 3, 5 ו-7 "שלבים" מ"צבע האור המושלם". זכרו: כאשר ההבדל בצבע האור הוא בטווח של 5 שלבים, העין האנושית אינה יכולה להבחין בו בעצם, זה מספיק. התקן הלאומי החדש קובע גם: "סבילות הצבע של שימוש במקורות אור דומים לא צריכה להיות גדולה מ-5 SDCM".
בואו נראה: הנקודה הבאה נמצאת במרחק של 5 שלבים מצבע האור ה"מושלם". אנחנו חושבים שזה צבע אור יפה יותר. לגבי הנקודה לעיל, בוצעו 7 שלבים, והעין האנושית יכולה לראות בבירור את גוון הצבעים שלו.
נשתמש ב-SDCM כדי להעריך את צבע האור, אז איך למדוד את הפרמטר הזה? מומלץ להביא ספקטרומטר, בלי צחוק, ספקטרומטר נייד! עבור תאורת קרקע, דיוק צבע האור חשוב במיוחד, מכיוון שצבעים אדמדמים וירקרקים הם מכוערים.
והבא בתור הוא מדד רינדור צבעים.
תאורת קרקע דורשת אינדקס צבע גבוה לתאורת מבנים, כגון תאורת קיר המשמשת לתאורת משטחי מבנים ותאורת הצפה המשמשת לתאורת קרקע. אינדקס צבע נמוך יפגע קשות ביופיו של הבניין או הנוף המוארים.
עבור יישומים פנימיים, חשיבותו של מדד עיבוד הצבע באה לידי ביטוי במיוחד בתאורה של מגורים, חנויות קמעונאיות, בתי מלון ואירועים אחרים. עבור סביבת משרד, מאפייני עיבוד הצבע אינם כה חשובים, מכיוון שתאורת המשרד נועדה לספק את התאורה הטובה ביותר לביצוע העבודה, ולא למטרות אסתטיקה.
עיבוד צבע הוא היבט חשוב בהערכת איכות התאורה. מדד עיבוד צבע הוא שיטה חשובה להערכת עיבוד הצבע של מקורות אור. זהו פרמטר חשוב למדידת מאפייני הצבע של מקורות אור מלאכותיים. הוא נמצא בשימוש נרחב להערכת מקורות תאורה מלאכותיים. השפעות המוצר תחת ערכי Ra שונים:
באופן כללי, ככל שמדד עיבוד הצבע גבוה יותר, כך עיבוד הצבע של מקור האור טוב יותר ויכולת השחזור של האובייקט חזקה יותר. אבל זה רק "בדרך כלל". האם זה באמת המצב? האם ניתן להעריך באופן אמין לחלוטין את עוצמת שכפול הצבעים של מקור אור באמצעות מדד עיבוד הצבעים? באילו נסיבות יהיו יוצאים מן הכלל?
כדי להבהיר סוגיות אלו, עלינו להבין תחילה מהו מדד עיבוד הצבע וכיצד הוא נגזר. CIE קבעה היטב סט של שיטות להערכת עיבוד הצבע של מקורות אור. היא משתמשת ב-14 דגימות צבע לבדיקה, שנבדקו עם מקורות אור סטנדרטיים כדי לקבל סדרה של ערכי בהירות ספקטרליים, וקובעת שמדד עיבוד הצבע שלו הוא 100. מדד עיבוד הצבע של מקור האור המוערך מדורג לעומת מקור האור הסטנדרטי על פי סט של שיטות חישוב. 14 דגימות הצבע הניסיוניות הן כדלקמן:
ביניהם, מספר 1-8 משמש להערכת מדד עיבוד הצבע הכללי Ra, ונבחרו 8 גוונים מייצגים עם רוויה בינונית. בנוסף לשמונה דגימות צבע סטנדרטיות המשמשות לחישוב מדד עיבוד הצבע הכללי, CIE מספקת גם שש דגימות צבע סטנדרטיות לחישוב מדד עיבוד הצבע של צבעים מיוחדים לבחירת תכונות עיבוד צבע מיוחדות מסוימות של מקור האור, בהתאמה, רוויה בדרגות גבוהות יותר של אדום, צהוב, ירוק, כחול, צבע עור אירופאי ואמריקאי וירוק עלה (מספר 9-14). שיטת חישוב מדד עיבוד הצבע של מקור האור של ארצי מוסיפה גם את R15, דגימת צבע המייצגת את גוון העור של נשים אסייתיות.
כאן מגיעה הבעיה: בדרך כלל מה שאנו מכנים ערך מדד עיבוד הצבע Ra מתקבל על סמך עיבוד הצבע של 8 דגימות צבע סטנדרטיות על ידי מקור האור. ל-8 דגימות הצבע יש כרומה ובהירות בינוניות, וכולן צבעים בלתי רוויים. זוהי תוצאה טובה למדידת עיבוד הצבע של מקור אור עם ספקטרום רציף ופס תדרים רחב, אך זה יגרום לבעיות בהערכת מקור אור עם צורת גל תלולה ופס תדרים צר.
מדד עיבוד הצבע Ra גבוה, האם עיבוד הצבע חייב להיות טוב?
לדוגמה: בדקנו 2 בתאורת קרקע, ראו את שתי התמונות הבאות, השורה הראשונה של כל תמונה היא הביצועים של מקור האור הסטנדרטי על דגימות צבע שונות, והשורה השנייה היא הביצועים של מקור אור ה-LED שנבדק על דגימות צבע שונות.
מדד עיבוד הצבעים של שני מקורות אור LED אלה של תאורת קרקע, המחושב לפי שיטת הבדיקה הסטנדרטית, הוא:
העליון בעל Ra=80 והתחתון בעל Ra=67. הפתעה? הסיבה העיקרית? למעשה, כבר דיברתי על זה למעלה.
עבור כל שיטה, ייתכנו מקומות שבהם היא אינה ישימה. לכן, אם היא ספציפית לחלל עם דרישות צבע מחמירות מאוד, באיזו שיטה עלינו להשתמש כדי לשפוט האם מקור אור מסוים מתאים לשימוש? השיטה שלי עשויה להיות קצת טיפשית: להסתכל על ספקטרום מקור האור.
להלן ההתפלגות הספקטרלית של מספר מקורות אור אופייניים, כלומר אור יום (Ra100), מנורת ליבון (Ra100), מנורת פלורסנט (Ra80), מנורת LED מסוג מסוים (Ra93) ומנורת הליד מתכת (Ra90).
זמן פרסום: 27 בינואר 2021
