Какой свет излучают светодиоды?
Разберёмся с основными характеристиками света, который излучают светодиоды.
Прежде всего, этот свет имеет настолько узкий спектр, что воспринимается нами как монохроматичный. Эта особенность светодиодов долгое время определяла их применение в качестве индикаторных приборов, ведь первыми были получены светодиоды, излучающие красный и зелёный свет. Позднее научились создавать светодиоды, излучающие свет самых разных цветов − от инфракрасного до ультрафиолетового – и сфера их применения существенно расширилась.
Цвет излучения зависит от материала полупроводника и легирующих примесей, на основе которых изготовлен светодиод. Дело в том, что разные материалы испускают фотоны с различными длинами волн. Та длина волны, которая преобладает в спектре излучения светодиода, называется доминирующей и обычно указывается его производителем.
Первые светодиоды делали на основе таких материалов, как фосфид галлия (GaP), тройное соединение AIGaAs и тройное соединение GaAsP. Сейчас их используют только для изготовления индикаторных светодиодов. А для производства более мощных осветительных светодиодов используются новые материалы, способные выдерживать необходимые уровни тока, высокий нагрев и высокую влажность. В красных и янтарных светодиодах высокой яркости применяются полупроводники AllnGaP, а в синих, зеленых и голубых – InGaN.
Светодиоды, изготовленные из этих материалов, в совокупности перекрывают почти всю область видимого света с промежутком в зелёно-жёлтой области. Цвета, соответствующие этому диапазону длин волн, могут быть получены с помощью совместного использования зелёных и красных светодиодов.
Именно объединение светодиодов разного цвета в одном приборе, а также управление интенсивностью излучения основных цветов позволяет получить до 16 миллионов всевозможных цветовых оттенков. Современные светодиодные светильники могут производить свет сочных насыщенных цветов, нежнейших пастельных оттенков, а также белый свет различной температуры.
В данном случае речь идёт о цветовой температуре светодиодов — характеристике белого света, которая определяет его восприятие в терминах «тёплый» или «холодный» и позволяет сделать эту оценку более объективной. Цветовая температура сопоставляет цвет спектра излучения источника света с цветом излучения нагретого до этой температуры «абсолютно чёрного тела».
Например, цветовая температура около 2700 К характеризует сверхтёплый (оранжево-жёлтый) цвет, близкий к цвету излучения лампы накаливания;
около 3000 К – тёпло-белый цвет;
около 4000 К – нормально-белый цвет;
около 5000 К – холодный белый цвет;
около 6500 К – естественный дневной цвет.
Любой источник света имеет свою цветовую температуру – это хорошо видно из рисунка. Цветовая температура современных белых светодиодов может колебаться в пределах 2500-15000К, что позволяет использовать их для различных целей.
Существуют также приборы, у которых цветовая температура светодиодов может регулироваться прямо во время работы. Они особенно удобны при освещении сменных витрин в магазинах, для применения различных схем утреннего, дневного и ночного освещения в общественных помещениях, а также в театрах и студиях.
Интересно, что выбор цветовой температуры источников искусственного освещения во многом зависит от места проживания. Так, население южных стран любят нейтральный свет, жители северных государств выбирают более «тёплые» источники света, а в странах Азии предпочтение однозначно отдаётся холодному свету с цветовой температурой не ниже 5000К.
Ещё одним важным параметром, характеризующим источник белого света, является индекс цветопередачи. Это относительная величина (от 0 до 100), показывающая, насколько правильно (натурально) в свете данного источника видны разные цвета. За эталон (Ra=100) принят солнечный свет.
Для определения величины Ra проводится тест с использованием 8 эталонных цветов (см. рисунок). Чем меньше отклонение цвета от его эталона, тем лучше характеристики цветопередачи данного источника и выше значение индекса цветопередачи. Комфортной для человека считается цветопередача 80-100.
Минимально приемлемое значение индекса цветопередачи зависит от области применения источника света. Так, для большинства торговых, офисных, образовательных, медицинских и жилых помещений индекс цветопередачи должен быть не ниже 70-90. А для театров, выставочных залов, фото студий и других помещений, в которых хорошая цветопередача является критически важной, требуется значение индекса цветопередачи в диапазоне 90-100. Индекс цветопередачи современных светодиодов часто поднимается до значений 95-96 и вполне достаточен для большинства приложений.
Читайте другие выпуски светодиодного ликбеза:
Выпуск 1. Что такое светодиоды и почему они светятся?
Выпуск 2. Какой свет излучают светодиоды?
Выпуск 3. Как получают белые светодиоды?
Выпуск 4. Смешение цветов в светодиодных приборах
Выпуск 5. Применение LED приборов
Выпуск 6. Светодиоды на сцене
Выпуск 7. Энергоэффективность светодиодов — миф или реальность?
Выпуск 8. От чего зависит срок службы светодиодов?
Прежде всего, этот свет имеет настолько узкий спектр, что воспринимается нами как монохроматичный. Эта особенность светодиодов долгое время определяла их применение в качестве индикаторных приборов, ведь первыми были получены светодиоды, излучающие красный и зелёный свет. Позднее научились создавать светодиоды, излучающие свет самых разных цветов − от инфракрасного до ультрафиолетового – и сфера их применения существенно расширилась.
Цвет излучения зависит от материала полупроводника и легирующих примесей, на основе которых изготовлен светодиод. Дело в том, что разные материалы испускают фотоны с различными длинами волн. Та длина волны, которая преобладает в спектре излучения светодиода, называется доминирующей и обычно указывается его производителем.
Первые светодиоды делали на основе таких материалов, как фосфид галлия (GaP), тройное соединение AIGaAs и тройное соединение GaAsP. Сейчас их используют только для изготовления индикаторных светодиодов. А для производства более мощных осветительных светодиодов используются новые материалы, способные выдерживать необходимые уровни тока, высокий нагрев и высокую влажность. В красных и янтарных светодиодах высокой яркости применяются полупроводники AllnGaP, а в синих, зеленых и голубых – InGaN.
Светодиоды, изготовленные из этих материалов, в совокупности перекрывают почти всю область видимого света с промежутком в зелёно-жёлтой области. Цвета, соответствующие этому диапазону длин волн, могут быть получены с помощью совместного использования зелёных и красных светодиодов.
Именно объединение светодиодов разного цвета в одном приборе, а также управление интенсивностью излучения основных цветов позволяет получить до 16 миллионов всевозможных цветовых оттенков. Современные светодиодные светильники могут производить свет сочных насыщенных цветов, нежнейших пастельных оттенков, а также белый свет различной температуры.
В данном случае речь идёт о цветовой температуре светодиодов — характеристике белого света, которая определяет его восприятие в терминах «тёплый» или «холодный» и позволяет сделать эту оценку более объективной. Цветовая температура сопоставляет цвет спектра излучения источника света с цветом излучения нагретого до этой температуры «абсолютно чёрного тела».
Например, цветовая температура около 2700 К характеризует сверхтёплый (оранжево-жёлтый) цвет, близкий к цвету излучения лампы накаливания;
около 3000 К – тёпло-белый цвет;
около 4000 К – нормально-белый цвет;
около 5000 К – холодный белый цвет;
около 6500 К – естественный дневной цвет.
Любой источник света имеет свою цветовую температуру – это хорошо видно из рисунка. Цветовая температура современных белых светодиодов может колебаться в пределах 2500-15000К, что позволяет использовать их для различных целей.
Существуют также приборы, у которых цветовая температура светодиодов может регулироваться прямо во время работы. Они особенно удобны при освещении сменных витрин в магазинах, для применения различных схем утреннего, дневного и ночного освещения в общественных помещениях, а также в театрах и студиях.
Интересно, что выбор цветовой температуры источников искусственного освещения во многом зависит от места проживания. Так, население южных стран любят нейтральный свет, жители северных государств выбирают более «тёплые» источники света, а в странах Азии предпочтение однозначно отдаётся холодному свету с цветовой температурой не ниже 5000К.
Ещё одним важным параметром, характеризующим источник белого света, является индекс цветопередачи. Это относительная величина (от 0 до 100), показывающая, насколько правильно (натурально) в свете данного источника видны разные цвета. За эталон (Ra=100) принят солнечный свет.
Для определения величины Ra проводится тест с использованием 8 эталонных цветов (см. рисунок). Чем меньше отклонение цвета от его эталона, тем лучше характеристики цветопередачи данного источника и выше значение индекса цветопередачи. Комфортной для человека считается цветопередача 80-100.
Минимально приемлемое значение индекса цветопередачи зависит от области применения источника света. Так, для большинства торговых, офисных, образовательных, медицинских и жилых помещений индекс цветопередачи должен быть не ниже 70-90. А для театров, выставочных залов, фото студий и других помещений, в которых хорошая цветопередача является критически важной, требуется значение индекса цветопередачи в диапазоне 90-100. Индекс цветопередачи современных светодиодов часто поднимается до значений 95-96 и вполне достаточен для большинства приложений.
Читайте другие выпуски светодиодного ликбеза:
Выпуск 1. Что такое светодиоды и почему они светятся?
Выпуск 2. Какой свет излучают светодиоды?
Выпуск 3. Как получают белые светодиоды?
Выпуск 4. Смешение цветов в светодиодных приборах
Выпуск 5. Применение LED приборов
Выпуск 6. Светодиоды на сцене
Выпуск 7. Энергоэффективность светодиодов — миф или реальность?
Выпуск 8. От чего зависит срок службы светодиодов?
