Свет и цвет. Базовые понятия
Развитие световых технологий привело к созданию наиболее современного источника света — светодиода. Светодиодные светильники — это наиболее экономичное и эффективное решение для любых проектов освещения: современное уличное, промышленное, торговое или офисное осветительное оборудование работает на светодиодах.
Для понимания характеристик и параметров светового оборудования необходимы знания в области светотехники. Настоящей статьей мы открываем серию публикаций об основных светотехнических понятиях.
Зрение — основное из пяти чувств человека, с его помощью мы принимаем до 80% всей поступающей извне информации. Глаз, как орган зрения, работает, т.е. видит, только при наличии света. В темноте зрение бесполезно, включаются другие чувства. Таким образом, качественное освещение — важнейший фактор в современном мире, влияющий абсолютно на все.
Свет — это электромагнитное излучение от источника. Длина волны светового излучения — определяющий фактор видимости света глазом человека. Спектр, доступный нашему глазу, располагается в промежутке 380-780 нанометров (нм) или миллиардных долей метра.
В этом диапазоне излучение с различной длиной волны будет восприниматься глазом как свет разного цвета. Порядок цветов в точности повторяет строение радуги снизу вверх:
Известно, что сумма всех цветов дает белый цвет, т.е. для получения белого света необходим излучение источника света во всех диапазонах длин волн. Однако на практике все не так просто. Все зависит от восприятия света человеческим глазом. При разном уровне освещенности (день, ночь) одинаковый цвет воспринимается человеческим глазом по-разному.
Основа строения человеческого глаза — рецепторы, которые реагируют на свет. Они бывают двух видов: палочки и колбочки.
Палочки высокочувствительны к свету и действуют при слабой освещённости, отвечая тем самым за ночное зрение.
При этом спектральная зависимость чувствительности этих рецепторов одинакова, поэтому палочки не могут различать цвета и изображение ночью мы видим чёрно-белым или монохроматическим.
Сравнительно низкая чувствительность к воздействию света, которой обладают колбочки, включает дневное зрение, действующее только при больших уровнях освещённости. Колбочки существуют трех видов, с разной чувствительностью к спектру. Поэтому они дают человеку информацию не только об уровне освещенности, но и дают глазу понимание цвета.
Человеческое чувство зрения наиболее чувствительно в желто-зеленой области спектра, при длине волны 555 нм. Это иллюстрируется кривой спектральной чувствительности глаза. Если света мало (например, в сумерки), человеческий глаз становится чувствительнее к синим цветам. Обратите внимание, ночью оттенки голубого и синего цвета кажутся значительно светлее, а красного становятся черными.
Цветоощущение человеческого глаза при дневном освещении, в зависимости от длины волны светового излучения, стандартизировали в 1933 году Comite International des Poids et Mesures, CIPM (Международным комитетом мер и весов). Кривая чувствительности глаза при ночном освещении была стандартизирована в 1951 году.
Нормативные документы требуют учитывать при разработке проектов и установке освещения особенности ночного и дневного зрения человека. Это особенно важно при выборе светильников для уличного освещения.
Источник: https://trialight.ru/knowledge/light-and-color.html
Свет и цвет: основы основ
Мы часто говорим о таком понятии как свет, источниках освещения, цвете изображений и объектов, но не совсем хорошо себе представляем, что такое свет и что такое цвет. Пора разобраться с этими вопросами и перейти от представления к понимаю.
Осознаем мы этого или нет, но мы находимся в постоянном взаимодействии с окружающим миром и принимаем на себя воздействие различных факторов этого мира.
Мы видим окружающее нас пространство, постоянно слышим звуки от различных источников, ощущаем тепло и холод, не замечаем, что пребываем под воздействием естественного радиационного фона, а также постоянно находимся в зоне излучения, которое исходит от огромного количества источников сигналов телеметрии, радио и электросвязи.
Почти всё вокруг нас испускает электромагнитное излучение. Электромагнитное излучение — это электромагнитные волны, созданные различными излучающими объектами — заряженными частицами, атомами, молекулами. Волны характеризуются частотой следования, длинной, интенсивностью, а также рядом других характеристик. Вот вам просто ознакомительный пример.
Тепло, исходящее от горящего костра — это электромагнитная волна, а точнее инфракрасное излучение, причем очень высокой интенсивности, мы его не видим, но можем почувствовать. Врачи сделали рентгеновский снимок — облучили электромагнитными волнами, обладающими высокой проникающей способностью, но мы этих волн не ощутили и не увидели.
То, что электрический ток и все приборы, которые работают под его действием, являются источниками электромагнитного излучения, вы все, конечно же, знаете.
Но в этой статье я не стану рассказать вам теорию электромагнитного излучения и его физическую природу, я постараюсь более мене простым языком объяснить, что же такое видимый свет и как образуется цвет объектов, которые мы с вами видим.
Я начал говорить про электромагнитные волны, чтобы сказать вам самое главное: Свет — это электромагнитная волна, которая испускается нагретым или находящимся в возбужденном состоянии веществом. В роли такого вещества может выступить солнце, лампа накаливания, светодиодный фонарик, пламя костра, различного рода химические реакции.
Примеров может быть достаточно много, вы и сами можете привести их в гораздо большем количестве, чем я написал. Необходимо уточнить, что под понятием свет мы будем подразумевать видимый свет. Всё выше сказанное можно представить в виде вот такой картинки (Рисунок 1).Рисунок 1 — Место видимого излучения среди других видов электромагнитного излучения.
На Рисунке 1 видимое излучение представлено в виде шкалы, которая состоит из «смеси» различных цветов. Как вы уже догадались — это спектр. Через весь спектр (слева направо) проходит волнообразная линия (синусоидальная кривая) — это электромагнитная волна, которая отображает сущность света как электромагнитного излучения.
Грубо говоря, любое излучение — есть волна. Рентгеновское, ионизирующее, радиоизлучение (радиоприемники, телевизионная связь) — не важно, все они являются электромагнитными волнами, только каждый вид излучения имеет разную длину этих волн. Синусоидальная кривая является всего лишь графическим представлением излучаемой энергии, которая изменяется во времени. Это математическое описание излучаемой энергии. На рисунке 1 вы также можете заметить, что изображенная волна как бы немного сжата в левом углу и расширена в правом. Это говорит о том, что она имеет разную длину на различных участках. Длина волны — это расстояние между двумя её соседними вершинами. Видимое излучение (видимый свет) имеет длину волны, которая изменяется в пределах от 380 до 780nm (нанометров). Видимый свет — всего лишь звено одной очень длинной электромагнитной волны.
От света к цвету и обратно
Ещё со школы вы знаете, что если на пути луча солнечного света поставить стеклянную призму, то большая часть света пройдет через стекло, и вы сможете увидеть разноцветные полосы на другой стороне призмы. То есть изначально был солнечный свет — луч белого цвета, а после прохождения через призму разделился на 7 новых цветов. Это говорит о том, что белый свет состоит из этих семи цветов.
Помните, я только что говорил, что видимый свет (видимое излучение) — это электромагнитная волна, так вот, те разноцветные полосы, которые получились после прохождения солнечного луча через призму — есть отдельные электромагнитные волны. То есть получаются 7 новых электромагнитных волн. Смотрим на рисунок 2.Рисунок 2 — Прохождение луча солнечного света через призму.
Каждая из волн имеет свою длину. Видите, вершины соседних волн не совпадают друг с другом: потому что красный цвет (красная волна) имеет длину примерно 625-740nm, оранжевый цвет (оранжевая волна) — примерно 590-625nm, синий цвет (синяя волна) — 435-500nm., не буду приводить цифры для остальных 4-х волн, суть, я думаю, вы поняли.
Каждая волна — это излучаемая световая энергия, то есть красная волна излучает красный свет, оранжевая — оранжевый, зеленая — зеленый и т.д. Когда все семь волн излучаются одновременно, мы видим спектр цветов. Если математически сложить графики этих волн вместе, то мы получим исходный график электромагнитной волны видимого света — получим белый свет.
Таким образом, можно сказать, что спектр электромагнитной волны видимого света — это сумма волн различной длины, которые при наложении друг на друга дают исходную электромагнитную волну. Спектр «показывает из чего состоит волна». Ну, если совсем просто сказать, то спектр видимого света — это смесь цветов, из которых состоит белый свет (цвет).
Надо сказать, что и у других видов электромагнитного излучения (ионизирующего, рентгеновского, инфракрасного, ультрафиолетового и т.д.) тоже есть свои спектры.
Любое излучение можно представить в виде спектра, правда таких цветных линий в его составе не будет, потому, как человек не способен видеть другие типы излучений. Видимое излучение — это единственный вид излучений, который человек может видеть, потому-то это излучение и назвали — видимое. Однако сама по себе энергия определенной длины волны не имеет никакого цвета.
Восприятие человеком электромагнитного излучения видимого диапазона спектра происходит благодаря тому, что в сетчатке глаза человека располагаются рецепторы, способные реагировать на это излучение. Но только ли путем сложения семи основных цветов мы можем получить белый цвет? Отнюдь.
В результате научных исследований и практических экспериментов было установлено, что все цвета, которые способен воспринимать человеческий глаз, можно получить смешиванием всего лишь трех основных цветов. Три основных цвета: красный, зеленый, синий.
Если с помощью смешивания этих трех цветов можно получить практически любой цвет, значит можно получить и белый цвет! Посмотрите на спектр, который был приведен на рисунке 2, на спектре четко просматриваются три цвета: красный, зеленый и синий. Именно эти цвета лежат в основе цветовой модели RGB (Red Green Blue). Проверим как это работает на практике.
Возьмем 3 источника света (прожектора) — красный, зеленый и синий. Каждый из этих прожекторов излучает только одну электромагнитную волну определенной длины.
Красный — соответствует излучению электромагнитной волны длиной примерно 625-740nm (спектр луча состоит только из красного цвета), синий излучает волну длиной 435-500nm (спектр луча состоит только из синего цвета), зеленый — 500-565nm (в спектре луча только зеленый цвет). Три разных волны и больше ничего, нет никакого разноцветного спектра и дополнительных цветов.
Теперь направим прожектора так, чтобы их лучи частично перекрывали друг друга, как показано на рисунке 3.Рисунок 3 — Результат наложения красного, зеленого и синего цветов.
Посмотрите, в местах пересечения световых лучей друг с другом образовались новые световые лучи — новые цвета. Зеленый и красный образовали желтый, зеленый и синий — голубой, синий и красный — пурпурный.
Таким образом, изменяя яркость световых лучей и комбинируя цвета можно получить большое многообразие цветовых тонов и оттенков цвета. Обратите внимание на центр пересечения зеленого, красного и синего цветов: в центре вы увидите белый цвет. Тот самый, о котором мы недавно говорили. Белый цвет — это сумма всех цветов. Он является «самым сильным цветом» из всех видимых нами цветов. Противоположный белому — черный цвет. Черный цвет — это полное отсутствие света вообще. То есть там, где нет света — там мрак, там всё становится черным. Пример тому — иллюстрация 4.
Рисунок 4 — Отсутствие светового излучения
Я как-то незаметно перехожу от понятия свет к понятию цвет и вам ничего не говорю. Пора внести ясность. Мы с вами выяснили, что свет — это излучение, которое испускается нагретым телом или находящимся в возбужденном состоянии веществом.
Основными параметрами источника света являются длина волны и сила света. Цвет — это качественная характеристика этого излучения, которая определяется на основании возникающего зрительного ощущения.
Конечно же, восприятие цвета зависит от человека, его физического и психологического состояния. Но будем считать, что вы достаточно хорошо себя чувствуете, читаете эту статью и можете отличить 7 цветов радуги друг от друга.
Отмечу, что на данный момент, речь идет именно о цвете светового излучения, а не о цвете предметов. На рисунке 5 показаны зависимые друг от друга параметры цвета и света.
Рисунки 5 и 6– Зависимость параметров цвета от источника излучения Существуют основные характеристики цвета: цветовой тон (hue), яркость (Brightness), светлость (Lightness), насыщенность (Saturation).
Цветовой тон (hue)
– Это основная характеристика цвета, которая определяет его положение в спектре. Вспомните наши 7 цветов радуги — это, иначе говоря, 7 цветовых тонов. Красный цветовой тон, оранжевый цветовой тон, зелёный цветовой тон, синий и т.д. Цветовых тонов может быть довольно много, 7 цветов радуги я привел просто в качестве примера. Следует отметить, что такие цвета как серый, белый, черный, а также оттенки этих цветов не относятся к понятию цветовой тон, так как являются результатом смешивания различных цветовых тонов.
Яркость (Brightness)
– Характеристика, которая показывает, насколько сильно излучается световая энергия того или иного цветового тона (красного, желтого, фиолетового и т.п.).
А если она вообще не излучается? Если не излучается — значит, её нет, а нет энергии — нет света, а там где нет света, там черный цвет. Любой цвет при максимальном снижении яркости становится черным цветом.
Например, цепочка снижения яркости красного цвета: красный — алый — бордовый — бурый — черный. Максимальное увеличение яркости, к примеру, того же красного цвета даст «максимально красный цвет».
Светлость (Lightness)
– Степень близости цвета (цветового тона) к белому. Любой цвет при максимальном увеличении светлости становится белым. Например: красный — малиновый — розовый — бледно-розовый — белый.Насыщенность (Saturation)
– Степень близости цвета к серому цвету. Серый цвет является промежуточным цветом между белым и черным. Серый цвет образуется путем смешивания в равных количествах красного, зеленого, синего цвета с понижением яркости источников излучения на 50%.
Насыщенность изменяется непропорционально, то есть понижение насыщенности до минимума не означает, что яркость источника будет снижена до 50%.
Если цвет уже темнее серого, при понижении насыщенности он станет ещё более темным, а при дальнейшем понижении и вовсе станет черным цветом.
Такие характеристики цвета как цветовой тон (hue), яркость (Brightness), и насыщенность (Saturation) лежат в основе цветовой модели HSB (иначе называемая HCV). Для того чтобы разобраться в этих характеристиках цвета, рассмотрим на рисунке 7 палитру цветов графического редактора Adobe Photoshop.
Рисунок 7 — Палитра цветов Adobe Photoshop
Если вы внимательно посмотрите на рисунок, то обнаружите маленький кружочек, который расположен в самом верхнем правом углу палитры. Этот кружочек показывает, какой цвет выбран на цветовой палитре, в нашем случае это красный. Начнем разбираться.
Сначала посмотрим на числа и буквы, которые расположены в правой половине рисунка. Это параметры цветовой модели HSB. Самая верхняя буква — H (hue, цветовой тон). Он определяет положение цвета в спектре. Значение 0 градусов означает, что это самая верхняя (или нижняя) точка цветового круга — то есть это красный цвет.
Круг разделен на 360 градусов, т.е. получается, в нем 360 цветовых тонов. Следующая буква — S (saturation, насыщенность). У нас указано значение 100% — это значит, что цвет будет «прижат» к правому краю цветовой палитры и имеет максимально возможную насыщенность.
Затем идет буква B (brightness, яркость) — она показывает, насколько высоко расположена точка на палитре цветов и характеризует интенсивность цвета. Значение 100% говорит о том, что интенсивность цвета максимальна и точка «прижата» к верхнему краю палитры.
Буквы R(red), G(green), B(blue) — это три цветовых канала (красный, зеленый, синий) модели RGB. В каждом в каждом из них указывается число, которое обозначает количество цвета в канале. Вспомните пример с прожекторами на рисунке 3, тогда мы выяснили, что любой цвет может быть получен путем смешивания трех световых лучей.
Записывая числовые данные в каждый из каналов, мы однозначно определяем цвет. В нашем случае 8-битный канал и числа лежат в диапазоне от 0 до 255. Числа в каналах R, G, B показывают интенсивность света (яркость цвета). У нас в канале R указано значение 255, а это значит, что это чистый красный цвет и у него максимальная яркость.
В каналах G и B стоят нули, что означает полное отсутствие зеленого и синего цветов. В самой нижней графе вы можете увидеть кодовую комбинацию #ff0000 — это код цвета. У любого цвета в палитре есть свой шестнадцатиричный код, который определяет цвет. Есть замечательная статья Теория цвета в цифрах, в которой автор рассказывает как определять цвет по шестнадцатеричному коду.
На рисунке вы также можете заметить перечеркнутые поля числовых значений с буквами «lab» и «CMYK».
Это 2 цветовых пространства, по которым тоже можно характеризовать цвета, о них вообще отдельный разговор и на данном этапе незачем вникать в них пока не разберетесь с RGB.
Можете открыть цветовую палитру Adobe Photoshop и поэксперовать со значением цветов в полях RGB и HSB. Вы заметите, что изменение числовых значений в каналах R, G, и B приводит к изменению числовых значений в каналах H, S, B.
Цвет объектов
Пора поговорить о том, как так получается, что окружающие нас предметы принимают свой цвет, и почему он меняется при различном освещении этих предметов.
Объект можно увидеть, только если он отражает или пропускает свет.
Если же объект почти полностью поглощает падающий свет, то объект принимает черный цвет. А когда объект отражает почти весь падающий свет, он принимает белый цвет.
Таким образом, можно сразу сделать вывод о том, что цвет объекта будет определяться количеством поглощенного и отраженного света, которым этот объект освещается.
Способность отражать и поглощать свет определятся молекулярной структурой вещества, иначе говоря — физическими свойствами объекта. Цвет предмета «не заложен в нем от природы»! От природы в нем заложены физические свойства: отражать и поглощать.
Цвет объекта и цвет источника излучения неразрывно связаны между собой, и эта взаимосвязь описывается тремя условиями.
— Первое условие: Цвет объект может принимать только при наличии источника освещения.
Если нет света, не будет и цвета! Красная краска в банке будет выглядит черной. В темной комнате мы не видим и не различаем цветов, потому что их нет.
Будет черный цвет всего окружающего пространства и находящихся в нем предметов.
— Второе условие: Цвет объекта зависит от цвета источника освещения. Если источник освещения красный светодиод, то все освещаемые этим светом объекты будут иметь только красные, черные и серые цвета.
— И наконец, Третье условие: Цвет объекта зависит от молекулярной структуры вещества, из которого состоит объект.
Зеленая трава выглядит для нас зеленой, потому что при освещении белым светом она поглощает красную и синюю волну спектра и отражает зеленую волну (Рисунок 8).Рисунок 8 — Отражение зеленой волны спектра Бананы на рисунке 9 выглядят желтыми, потому что они отражают волны, лежащие в желтой области спектра (желтую волну спектра) и поглощает все остальные волны спектра.
Рисунок 9 — Отражение желтой волны спектра Собачка, та что изображена на рисунке 10 — белая. Белый цвет — результат отражения всех волн спектра.Рисунок 10 — Отражение всех волн спектра Цвет предмета — это цвет отраженной волны спектра. Вот так предметы приобретают видимый нами цвет.
В следующей статье речь пойдет о новой характеристике цвета — цветовой температуре.
Источник: https://habr.com/post/202966/
Что означает цветовая температура светодиодных ламп
Добрый день дорогие друзья! Раз всех приветствовать на сайте “Электрик в доме”. В последнее время востребованность светодиодных изделий постоянно возрастает. Использование инновационных источников света находит применение в различных отраслях народного хозяйства.
Светодиодными лампами оснащаются новые авто, освещаются дома, помещения предприятий и стенды наружной рекламы. Они применяются в прожекторах, уличных и офисных светильниках, а также во множестве других изобретений человека.
Понятие цветовая температура светодиодных ламп даже не подразумевает количество отдаваемого ими тепла, а имеет совершенно другое значение. Это — визуальный эффект восприятия источника освещения человеческим глазом. По мере приближения цветового спектра света к солнечному (желтому) определяют «теплоту» каждой лампы.
Можно также привести ассоциацию с пламенем свечи, и вы тут же поймете, как это явление описывается. Напротив, голубоватый оттенок света ассоциируется с пасмурным небом, снежным ночным сиянием. Этот свет вызывает у нас холодные, бледные образы. Но всему есть определенное научное объяснение.
При нагреве куска металла, у него появляется характерное свечение. Сначала диапазон цвета находится в красных тонах. При повышении температуры цветовой спектр постепенно начинает смещаться к желтому, белому, ярко синему и фиолетовому.
Каждому цвету свечения металла соответствует свой температурный диапазон, что позволяет описать явление при помощи известных физических величин. Это помогает дать характеристику цветовой температуре не как случайно взятой величине, а как определенному промежутку нагрева до получения требуемого цвета спектра.
Спектр цвета свечения светодиодных кристаллов несколько иной. Он отличен от возможных цветов свечения металла благодаря другой методике своего происхождения. Но общая суть остается той же: для получения выбранного оттенка потребуется определенная цветовая температура. Стоит отметить, что этот показатель никак не связан с количеством тепла, выделяемым осветительным прибором.
Еще раз хочу отметить, не стоит путать цветовую температуру и физическую температуру (количества тепла) которую выделяет ваша лампа, это разные показатели.
Шкала цветовой температуры светодиодных ламп
Сегодняшний отечественный рынок предлагает огромный ассортимент источников света на светодиодных кристаллах. Все они работают в различных температурных диапазонах. Обычно их выбирают в зависимости от места предполагаемой установки, ведь каждая такая лампа создает свой, индивидуальный облик. Одно и то же помещение можно существенно преобразить, изменив в нем лишь цвет освещения.
Для оптимального применения каждого светодиодного источника света следует заранее определиться, какой цвет вам наиболее удобен.
Понятие цветовой температуры не связано конкретно со светодиодными лампами, его нельзя привязать и к определенному источнику, оно зависит лишь от спектрального состава выбранного излучения.
Цветовая температура всегда была у каждого светового прибора, просто при выпуске стандартных ламп накаливания их свечение было только «теплым» желтым (спектр излучения был стандартным).
С появлением люминесцентных и галогеновых источников освещения вошел в обиход белый «холодный» свет. Светодиодные лампы характеризуются еще более широкой цветовой гаммой, за счет чего самостоятельный выбор оптимального освещения усложнился, а все его оттенки стали обуславливаться материалом, из которого выполнялся полупроводник.
Связь цветовой температуры и освещения
Четкое знание табличных значений данной характеристики помогает осознать, о каком цвете будет идти дальше речь. Каждый из нас отличается своим цветовосприятием, поэтому определить визуально холодность или теплоту светового потока удается лишь единицам.
За основу принимают усредненные показатели группы изделий, работающих в заданном спектре, а при окончательном выборе светодиодных светильников учитывают конкретные условия их эксплуатации (место установки, освещаемое пространство, назначение и др.).
Сегодня все источники освещения в зависимости от их диапазона свечения относят к трем основным группам:
- – теплого белого света — работают в температурном диапазоне от 2700K до 3200K. Излучаемый ими спектр белого теплого света сильно схож со свечением обычной лампы накаливания. Лампы с такой цветовой температурой рекомендованы к использованию в жилых помещениях.
- – дневного белого света (нормального белого) — в диапазоне от 3500K до 5000K. Их свечение визуально ассоциируется с солнечным утренним светом. Это световой поток нейтрального диапазона, который можно использовать в квартирных технических помещениях (прихожей, ванной, туалете), офисах, учебных классах, производственных цехах и так далее.
- – холодного белого света (дневного белого) — в диапазоне от 5000K до 7000K. Напоминает яркий дневной свет. Им освещают больничные корпуса, технические лаборатории, парки, аллеи, парковки, рекламные щиты и др.
| Цветовая температура | Тип света | Где применяется |
| 2700 К | свет «теплый белый», «красновато-белый», теплая часть спектра | Характерно для обычных ламп накаливания, но встречается и в LED лампах. Используется в уютном домашнем интерьере, способствует отдыху, расслаблению. |
| 3000 К | свет «теплый белый», «желто-белый», теплая часть спектра | Бывает в некоторых галогеновых лампах, также встречается в светодиодных. Чуть холоднее предыдущего, но также рекомендовано для жилого фонда. |
| 3500 К | свет «дневной белый», белая часть спектра | Создается флуоресцентными трубками и некоторыми модификациями светодиодных ламп. Подходит для квартир, офисов, общественных помещений. |
| 4000 К | свет «холодный белый», холодная часть спектра | Незаменимый атрибут стиля хай-тек, но подавляет своей мертвенной бледностью. Используется в больницах, и в подземных объектах. |
| 5000 К — 6000 К | свет «дневной» «бело-синий», дневная часть спектра | Прекрасная имитация дня для рабочих и производственных помещений, теплиц, оранжерей, террариумов и т.п. |
| 6500 К | свет «холодный дневной» «бело-сиреневый», холодная часть спектра | Подходит для уличного освещения, складских помещений, освещения промышленных объектов. |
Из приведенных характеристик прекрасно видно, что при низкой цветовой температуре преобладает красный, а отсутствует синий цвет. Когда температура увеличивается — появляются зеленый и синий цвета, а красный исчезает.
Где можно узнать про данный параметр?
На упаковке каждой лампы освещения производители указывают ее технические характеристики. Среди всех прочих характеристик, таких как мощность, напряжения, частота сети, обязательно указывается цветовая температура светодиодных ламп (это относится не только к LED лампам). На этот основной фактор обязательно стоит обращать внимание перед покупкой лампы.
Кстати говоря, данная характеристика отображается не только на упаковке, но и на самой лампе. Вот один из примеров, LED лампа мощностью 7 Вт и температурой 4000К. Установлена она у меня дома, на кухне, светит приятным дневным светом.
А вот еще один пример обозначения на светодиодном точечном светильнике для гипсокартонных потолков, температура 2800 Кельвинов. Светильники с такой цветовой температурой светят теплым светом похожим на лампу накаливания и были установлены в спальной комнате на одном из объектов.
Какие лампы выбрать для офиса
В нормативном документе СП 52.13330.
2011 «Естественное и искусственное освещение» рекомендует использовать различные источники излучения в зависимости от их типа, мощности, построения и характеристик светового потока.
Помещения жилого фонда предписывается оборудовать небольшими и низкотемпературными «теплыми» световыми приборами, а в нежилом фонде устанавливать более крупные светильник нормального «белого» света.
Доказано, что белое освещение оптимально для рабочего процесса, так как содержащаяся в нем часть синего спектра благотворно влияет на человека, помогает ему сконцентрироваться, ускоряет реакцию и рабочие процессы организма. Хорошо выбирать источники излучения именно от 3500K до 5600K, с белым или нейтральным светом, с чуть синеватым оттенком. Такое освещение даст возможность увеличить работоспособность до максимальной отметки.
Подойдут как люминесцентные, так и светодиодные светильники, хоть последние дадут существенную экономию энергоресурсов.
Напротив, большой ошибкой будет установка в таком месте светильников холодного белого света с диапазоном, близким к 6500K. Это приведет к быстрой утомляемости работников, жалобам на головную боль и резкому снижению работоспособности.
Какие лампы подходят для дома
В квартирах и частных домах белый свет не рекомендован. Не обязательно размещать везде одинаковые светильники, лучше воспользоваться индивидуальными рекомендациями по оборудованию освещения в таких помещениях. Можно установить белые нейтральные светильники на кухне, в санузле и прихожей. Их температура может варьироваться от 4000K до 5000K.
Но для спальни, детской и комнат, где вы отдыхаете, предпочтительно использовать теплые тона светового спектра. Тут лучшим решением будет теплый белый свет ближе от 2700K до 3200. Он снимет дневную напряженность, создаст уют и позволит расслабиться.
Удобно и эффективно пользоваться нормальным белым светом в зоне чтения и рабочем уголке, а также для подсветки зеркал, перед которыми наносится макияж. Этим вы добьетесь максимального цветового контраста и удобств для выполняемых действий.
Письменный стол ребенка лучше оснастить лампой с температурой 3200-3500K. Она не создаст излишней усталости для глаз, а близость к белому спектру поможет собраться и настроиться на работу. Для всех светодиодных ламп их рабочая температура указана на упаковке.
На этом собственно все дорогие друзья. Если вам понравилась статья буду признателен, если Вы поделитесь ею в социальных сетях.
Похожие материалы на сайте:
- 1) Мигают светодиодные лампы при отключенном свете
Источник: http://electricvdome.ru/osvechenie/cvetovaya-temperatura-svetodiodnyx-lamp.html
Свет и цвета
Свет — это форма энергии. Распространяется он в виде волн (см статью «Волны«) и, подобно морским волнам, может отражаться от препятствий или преломляться. Более 300 лет назад английский физик Исаак Ньютон обнаружил, что белый свет — это смесь лучей всех цветов радуги. Ювелиры гранят алмазы так, чтобы большая часть света отражалась от одной грани. Поэтому алмазы сверкают.
Свет
Если тело, будь то Солнце или лампочка, излучает свет, его называют светящимся. Большинство тел не светятся, и мы видим их только потому, что они отражают свет, порожденный светящимся телом. Одни тела светятся более ярко, другие менее. Меру яркости называют силой света.
Чем дальше от нас светящийся объект, тем меньше сила света, из-за расхождения световых волн в пространстве.Свет фонарика распространяется дальше, чем свет свечи, и сила его больше. Как всякие волны, свет переносит энергию от ее источника в пространство. Главный источник света на Земле — Солнце (читайте подробнее об этом в статье «Воздействие Солнца на Землю«).
Световые волны являются поперечными. В них происходит много миллионов колебаний в секунду, и эти колебания всегда направлены под прямым углом к лучу. Вещество, в котором распространяется свет — воздух, вода, стекло, — называется средой. При прохождении светового луча среда не изменяется.
В безвоздушном пространстве свет распространяется со скоростью 300 000 км/с. Свет Солнца доходит до Земли примерно за 8 минут.
Отражение и преломление
В однородной среде свет распространяется прямолинейно, но при изменении свойств среды может изменить направление. Некоторые вещества отражают свет, т.е. луч отскакивает от поверхности объекта. От блестящих и гладких поверхностей свет отражается под тем же углом, под которым падает.
Шероховатые поверхности отражают свет под разными углами и тем самым рассеивают его. Изображение, возникающее на поверхности, от которой отражается свет, называют мнимым, поскольку глаз видит не сам объект, а только воспринимает отраженные световые волны.
Преломление происходит в том случае, когда световой луч изменяет направление, переходя из одной среды в другую. Так, вода плотнее воздуха, поэтому при переходе света между ними меняется его скорость, а потому и направление.
Именно поэтому объекты, находящиеся под водой, кажутся нам искаженными или изломанными.
Тени
Большинство твердых тел не прозрачны и образуют тени.Тени помогают нам определять форму предметов и расстояние до них. Некоторые животные имеют защитную окраску, т.е. сочетание света и тени делает их незаметными. Тени обычно образуются у основания твердых тел.
Кожа газели на брюхе светлее, чем на спине. Со стороны кажется, что у газели нет тени, поэтому ее непросто заметить. Вещества, пропускающие свет частично, называют полупрозрачными. Прозрачные вещества — это те, через которые свет проходит без потерь.
Твердые вещества, не пропускающие свет, непрозрачны. Они отбрасывают тени двух видов. Полные тени лежат на участках, до которых свет не добрался вовсе. Там, куда свет частично попал, лежат полутени.
Чем меньше источник света, тем больше он создает полной тени и меньше — полутени.
Цвет
Белый свет состоит из семи цветов: красного, оранжевого, желтого, зелёного, голубого, синего и фиолетового. Как правило, цвета смешиваются и в чистом виде не встречаются. Каждому цвету соответствует своя длина волны и чистота. При переходе из среды в среду волны разных цветов преломляются по-разному. Из-за этого свет разлагается на цвета спектра.
Фиолетовый цвет преломляется сильнее всего, так как у него наименьшая длина волны. Небо представляется нам голубым потому, что в атмосфере много частичек пыли, свет отражается от них и рассеивается, и волны голубого цвета рассеиваются сильнее других. На закате свету приходиться преодолевать более толстый слой атмосферы.
Голубая часть спектра рассеивается так сильно, что ближайшая к Солнцу часть неба уже не кажется голубой.
Радуга возникает при преломлении солнечного света в мельчайших капельках воды, оставшихся в воздухе после дождя. Каждая капелька преломляет свет как крохотная призма и раскладывает свет на цвета.
Исаак Ньютон (1642-1727), английский физик и математик, первым обнаружил, что при прохождении через призму свет разлагается в спектре.Мы считаем, что тело имеет определенный цвет потому, что оно отражает только волны данной части спектра. Во всех окрашенных предметах и красках есть пигменты, т.е.
вещества, поглощающие одни цвета и отражающие другие. Цветок выглядит красным потому, что он отражает красные лучи и поглощает волны прочих частей спектра. Белые предметы отражают лучи всего спектра, а черные почти весь свет поглощают.
Белые предметы отражают свет и тепло лучше, чем чёрные, поэтому в белой одежде прохладнее, чем в чёрной. Синяя бутылка отражает только синие волны и поглощает остальные.
Основные цвета
Почти все возможные цвета получаются при смешивании основных. Для света и красок основные цвета разные. Основные цвета света — красный, зеленый и голубой. При смешивании двух из них возникают так называемый вторичный цвет.
Краски, в отличии от света, не могут обладать чистым цветом, поэтому основные цвета у них другие. Основные цвета красок: анилиновый (красный), желтый и лазурный (ярко-синий). Для цветной печати используют клише, составленные из анилиновых, желтых, лазурных, черных точек. На этом основан принцип четырехкрасочной печати.
Посмотрите на любую картинку в книге через увеличительное стекло, и вы увидите, что цветное изображение состоит из точек.
Лазеры
Лазерный луч — это тонкий световой пучок чистого цвета. В отличии от обычного цвета он не расширяется и остается сфокусированным при удалении от источника. Лазер — очень тонкий инструмент.
Его можно использовать для тонких работ, например, в микрохирургии. Лазеры так же режут металл, измеряют очень малые и очень большие расстояния, обеспечивают телефонную связь, центрируют трубы перед сваркой, «читают» .
Лазерный луч может прорезать лист металла.
Флуоресценция
Флуоресцентные вещества поглощают энергию в виде электрических волн или ультрафиолетовых лучей и преобразуют её в яркий свет. Они широко используются в рекламе и в производстве красок, так как с их добавкой краски как бы светятся.
Некоторые стиральные порошки содержат флуоресцентные добавки, превращающие ультрафиолетовые лучи в синие. От этого белые вещи выглядят ещё белее. Люминесцентные лампы — это трубки, наполненные газом, например неоном.
Когда электрический ток проходит по трубке, электроны атомов газа получают дополнительную энергию, которая превращается в световую. Разные газы дают свет разных оттенков.
Источник: http://www.polnaja-jenciklopedija.ru/nauka-i-tehnika/svet-i-cveta.html
Цветовая температура света. Теплый, нейтральный и холодный белый свет
20.08.2013 Цветовая температура по формуле немецкого физика Планка, это температура абсолютно чёрного тела, при которой данное тело выдаёт излучение такого же точно тона (цветового), как и измеряемое излучение. Цветовая температура измеряется в Кельвинах.
Цветовая температура источника света определяется путем сравнения с так называемым «черным телом» и отображается «линией черного тела». Если температура «черного тела» повышается, то синяя составляющая в спектре возрастает, а красная составляющая убывает.
Лампа накаливания с тепло-белым светом имеет, например, цветовую температуру 2700 К, а люминесцентная лампа с цветностью дневного света — 6000 К
Понятие коррелированной цветовой температуры
Говоря техническим языком, слово «температура» в понятии коррелированной цветовой температуры характеризует излучение абсолютно черного тела — твердого тела, обладающего определенными свойствами и находящегося в раскаленном состоянии. Она измеряется в градусах Кельвина (К), в которых обычно измеряется абсолютная температура.
При повышении температуры черного тела цвет испускаемого им светового излучения изменяется следующим образом: красный — оранжевый — желтый — белый — голубой. Это напоминает кусок железа, который нагревается в кузнечном горне. Последовательность изменения цвета соответствует кривой в цветовом пространстве.
Лампа накаливания излучает свет с цветовой температурой приблизительно 2700 K, которая находится в теплой или красноватой области цветового пространства. Так как в лампе накаливания используется нить, которая накаляется при излучении света, температура нити является также цветовой температурой светового излучения.
Спектральный анализ видимого света позволяет определить цветовую температуру источников света, отличных от ламп накаливания, таких как люминесцентные лампы и светодиоды.
Фактическая температура светодиода, излучающего свет с цветовой температурой 2700 K, обычно равна приблизительно 80°С, хотя светодиод излучает свет того же цвета, что и нить, нагретая до температуры 2700 K.
Цветность света Разные люди воспринимают один и тот же цвет по-разному.
Образно говоря, понятие того или иного цвета — это всего лишь результат неписанного соглашения между людьми называть определённое ощущение зрительного нерва конкретным цветом, к примеру, «красным». Также известно, что с возрастом хрусталик желтеет, что приводит к нарушениям в идентификации цветов.
То есть можно сказать, что адекватное цветовое восприятие — это результат скорее психологического процесса, чем физического.
Если цвет поверхности не нагретого неизлучающего предмета, то есть одну из его отражательных (а значит и фильтрующих) характеристик, можно описать длиной волны или обратной ей величиной — частотой, то с нагретыми и излучающими телами мы поступим по-другому. Представим себе абсолютно чёрное тело, то есть тело, которое не отражает никакие световые лучи.
Для примитивного эксперимента пусть это будет спираль из вольфрама в электрической лампочке. Соединим эту несчастную лампочку с электрической цепью через реостат (изменяемое сопротивление), выгоним всех из ванной комнаты, выключим освещение, подадим ток и будем наблюдать за цветом спирали, постепенно понижая сопротивление реостата.
В один прекрасный момент наше абсолютно чёрное тело начнёт светиться еле заметным красным цветом. Если замерить в этот момент его температуру, то окажется, что она будет примерно равна 900 градусам по Цельсию.
Поскольку все излучения происходят от скорости движения атомов, которая равна нулю при нуле градусов Кельвина (-273 °С) (на чём и основан принцип сверхпроводимости), то в дальнейшем забудем про шкалу Цельсия, и будем пользоваться шкалой Кельвина.
Таким образом, начало видимого излучения абсолютно чёрного тела наблюдается уже при 1200К, и соответствует красной границе спектра. То есть, попросту говоря, красному цвету соответствует цветовая температура 1200К. Продолжая нагревать нашу спираль, замеряя при этом температуру, мы увидим, что при 2000К её цвет станет оранжевым, а затем, при 3000К — жёлтым. При 3500К наша спираль перегорит, так как будет достигнута температура плавления вольфрама. Однако если бы этого не произошло, то мы увидели бы, что при достижении температуры 5500К цвет излучения был бы белым, становясь при 6000К голубоватым, и при дальнейшем нагревании вплоть до 18000К всё более голубым, что соответствует фиолетовой границе спектра. Эти цифры и назвали «цветовой температурой» излучения. Каждому цвету соответствует его цветовая температура. Психологически трудно привыкнуть к тому, что цветовая температура пламени свечи (1200К) в десять раз ниже (холоднее) цветовой температуры морозного зимнего неба (12000К). Тем не менее, это так, цветовая температура отличается от обычной температуры.
| Свет пламени свечи | 1500-2000К |
| Натриевая лампа высокого давления | 2000К |
| Лампа накаливания 40 Вт | 2200К |
| Лампа накаливания 100 Вт | 2800К |
| Лампа накаливания 200 Вт, галогенная | 3000К |
| Киносъёмные лампы | 3200-3250К |
| Солнце у горизонта | 3400К |
| Лампы с повышенным красным спектром ( подсветка мясных продуктов) | 3800К |
| Лампа дневного света (тёплый белый свет) | 4200К |
| Ксеноновая дуговая лампа | 4500-5000К |
| Солнце в полдень | 5000К |
| Облака в полдень | 5500К |
| Лампа дневного света | 5600-7000К |
| Дневной белый свет | 6500К |
| Дневной свет, с долей голубого неба | 7500К |
| Синее небо на северной стороне | 9500К |
| Голубое небо в морозную погоду | 15000К |
| Синее небо в районе полярного полюса | 20000К |
Существуют следующие три главные цветности света:
• теплый белый свет < 3300 К • нейтральный (естественный) белый свет 3300 — 5000 К
• холодный белый свет> 5000 К.
Лампы с одинаковой цветностью света могут иметь весьма различные характеристики цветопередачи, что объясняется спектральным составом излучаемого ими света.
Цветность белого света некоторых источников
Особенности БЕЛОГО света фонарей.
В связи с распространением светодиодных фонарей и интенсивным развитием рынка профессиональных осветительных диодов, всё чаще возникает путаница в таких ВАЖНЫХ понятиях как: ТЕМПЕРАТУРА СВЕТА (или цветовая температура). Свет настоящих светодиодных фонарей имеет несколько градаций белого:
ХОЛОДНЫЙ белый: Fenix E35, LD12 G2, LD22 G2 , PD12, PD22 G2, PD32 G2, PD35, TK22 L2, TK35 L2, TK75 L2, TK76, HP25, HP30 , UC40, UC50
НЕЙТРАЛЬНЫЙ белый Fenix PD12,PD32 UE, TK22 MG, TK35 V2.0, BT10 NW, BT20 NW, HL20 NW, HL30 NW , TK35 MT-G2, BTR20
ТЁПЛЫЙ белый Fenix LD10, HL21 В спецификациях к фонарям соответственно указывается как: Cool White (CW) Neutral White (NW) Warm White (WW) Все три оттенка (или бина) являются вариантами белого цвета. В чем различие между тремя этими типами БЕЛОГО? Все дело в том, что цветовая температура (или оттенок) напрямую влияет не только на контраст и восприятие цветов освещаемых предметов, но и на дальность освещаемой дистанции, а так же, на то, как ведёт себя фонарь в разных погодных условиях
Передача цветов
Наши глаза различают (в это трудно поверить) около 10 000 000 оттенков различных цветов включая более 500 оттенков (или градаций) серого (ахроматического) цвета. Мы редко задумываемся над тем, насколько точно мы воспринимаем цвета, потому, что большую часть из них мы видим при СОЛНЕЧНОМ СВЕТЕ.
Солнечный свет и Индекс Цветопередачи (CRI — colour rendering index)
Источник: http://lumenhouse.ru/articles/779/
Какой свет лучше для глаз: желтый или белый? Выбираем лампы
Правильно организованное освещение играет важную роль в повседневной жизни. Цвет светового потока, создаваемого лампочкой, влияет на наше состояние, восприятие окружающей обстановки и оттенков предметов. Разберемся, какой свет, теплый или холодный, будет лучше для глаз, и как подобрать освещение для разных зон квартиры.
Как оттенок света воздействует на человека
Прямой связи между цветом ламп и здоровьем глаз, нет. А значит, стремясь сохранить нормальную остроту зрения, можно не беспокоиться о том, какой оттенок света выбрать для кабинета или гостиной.
Тем не менее цветовая температура косвенно воздействует на здоровье обитателей помещения, оказывая влияние на настроение и общее психоэмоциональное состояние.
- Холодное свечение тонизирует, повышает концентрацию внимания, разгоняет сонливость, и потому рекомендовано для освещения рабочих зон.
- Теплый тон света характеризуется обратными свойствами: он расслабляет, успокаивает, создает атмосферу комфорта и уюта.
Выбор источника света
Чтобы выяснить, какой оттенок света излучает обычная или энергосберегающая лампочка, смотрят на значение цветовой температуры изделия, которое нанесено на упаковку.
Температура света измеряется в Кельвинах (К). Желтое свечение дает лампочка с более низким значением этой величины. А при высокой цветовой температуре свет прибора будет холодным и слегка голубоватым.
Наиболее распространены лампы с такими оттенками света:
- Холодным белым, который соответствует значениям от 5400 до 5000 К.
- Естественным (нейтральным) белым с температурой от 3500 до 5000 К.
- Теплым белым с диапазоном значений от 2700 от 3500 К.
Отличия света разной температуры представлены на фото.
Какие оттенки света лучше подходят для разных зон помещения
Давайте выясним, какие цвета свечения подойдут для разных комнат и зон.
Свет холодного спектра
Свечение в холодном температурном диапазоне близко по восприятию глазом к свету солнца в зимнее время года. Оно идеально подходит для рабочих зон квартиры, офиса. Холодный свет ламп:
- выглядит более ярким;
- стимулирует умственную деятельность;
- помогает сосредоточиться, настроиться на работу;
- подходит для рабочих помещений с комбинированным освещением — искусственным и естественным.
Также нужно учитывать, что конечный цвет освещения зависит от окраски плафона, колбы прибора.
Светильники с высокими значениями цветовой температуры найдут применение:
- В зоне умывальника в ванной комнате. Холодное свечение бодрит и стимулирует активность мозга, способствуя скорейшему пробуждению.
- В кухонной зоне. Здесь применяется точечная подсветка, помогающая хозяйке повысить организованность и продуктивность.
- В больших по площади комнатах с ультрасовременным дизайном.
- В рабочих зонах и кабинетах для повышения сосредоточенности и умственной активности.
Нейтральное белое освещение
Нейтральное электрическое освещение оптимально для комнат, в которых приходится быть длительное время. Отдельные разновидности люминесцентных и галогенных ламп позволяют добиться свечения, близкого к солнечному. Такая подсветка не влияет на тона окружающих предметов, поэтому можно не опасаться искажения цветов при ее включении.
Нейтральный свет рекомендуется использовать:
- Над зеркалами, чтобы видеть максимально достоверное отражение без искаженных цветов.
- В коридорах и прихожих для быстрой адаптации зрения после уличного света.
- В комнате ребенка, где желателен естественный тон освещения.
- В кухнях и столовых, где хозяева проводят много времени.
- В местах, предназначенных для чтения.
Освещение теплого спектра
Свет с температурой 3500–2700 К имеет уютный согревающий желтоватый оттенок, который хорошо воспринимается глазами. Подобное свечение подсознательно ассоциируется с утренним или вечерним солнцем.
Привычный для нас свет с желтым оттенком могут излучать и традиционные лампы накаливания, и галогенные приборы. Производятся также люминесцентные осветители и устройства на светодиодах, имеющие низкую температуру цвета.
Свет в теплом диапазоне усиливает цветовую насыщенность предметов, выполненных в пастельной палитре. Этой его особенностью активно пользуются дизайнеры интерьеров для создания неповторимых образов. Детали холодных тонов с такой подсветкой станут менее выразительными.
Желтоватый теплый свет будет уместен:
- В столовых. Во время трапезы подобное освещение придаст блюдам большую привлекательность и поспособствует хорошему пищеварению.
- В спальнях для создания уюта и спокойной атмосферы.
- В гостиных. Теплое освещение придаст обстановке непринужденность и легкость, снимет психологическое напряжение у гостей и хозяев квартиры. Рассеивающая люстра в этой комнате станет идеальным решением.
- В санузле в зоне ванны для релаксации и создания чувства умиротворенности, необходимого для отдыха и извлечения максимальной пользы от расслабляющих водных процедур.
Дополнительные параметры
Кроме цветовой температуры осветительного прибора имеют значение и другие характеристики ламп. Можно выделить несколько основных критериев, которые нужно учесть при выборе:
- Принцип функционирования. Различают лампы накаливания, галогенные, светодиодные и люминесцентные.
- Коэффициент полезного действия. На первом месте по этому параметру находятся приборы на светодиодах.
- Устройство колбы. Она может иметь форму шара, трубки, гриба, груши, спота.
- Цена. Лампы накаливания обойдутся дешевле. Светодиодные стоят дороже остальных, но разовая переплата со временем окупится более низкой потребляемой мощностью.
- Индекс цветопередачи. Обозначается на упаковке прибора буквами Ra. Если он равен или превышает 90, то цвета интерьера при освещении этим изделием останутся естественными, как при дневном свете. При значении 80 и ниже будьте готовы к искажению привычных цветов.
Нельзя сказать, что определенный световой тон — холодный или теплый — лучше или хуже. Каждый из них определенным образом воздействует на человека, поэтому важно, чтобы цвет освещения соответствовал назначению комнаты или функциональной зоны.
Источник: http://MasterpoToku.ru/osveshhenie/kakoj-svet-luchshe-teplyj-ili-holodnyj.html
