איזה ספקטרום של אור מפיקים נורות LED?

ישנם סוגים רבים ושונים של מקורות אור, החל מנורת הליבון הנפוצה ועד לחידושים מודרניים יותר כמו LED. אולם לא כל מקורות האור הרבים הללו נוצרו שווים.

מעבר ליצירת אור בלבד, לכל אחד מהם תכונות ייחודיות, שאחת מהן היא הצבעים שהם פולטים. ניתן להתייחס לזה גם כספקטרום האור הייחודי של כל אדם.

טמפרטורת הצבע של LED קובעת את ספקטרום האור שהוא פולט. ההתפלגות הספקטרלית של 6000K LED תהיה שונה מזו של 3000K LED. LED של 6000K תפלוט בעיקר אור כחול וירוק, ואילו LED של 3000K תיצור צבעים חמים יותר כמו כתום וצהוב.

להלן נתייחס ל-4000K כבסיס לצבע אור LED, וכתוצאה מכך ספקטרום האור שלו כצורת הבסיס, מכיוון שללד טבעי לחלוטין ללא תוספות או שינויים יש צבע בהיר סביב זה.

חלוקה ספקטרלית של נוריות ב-4000 K

זה רק נראה הגיוני שנתחיל עם LED 4000K מכיוון שהוא מהווה את הבסיס הבסיסי של הדיאגרמה הספקטרלית.

הספקטרום ב-4000K, כפי שניתן לראות בתמונה למטה, נוטה בכבדות לכיוון הקצה הכחול תוך שהוא פולט מעט מאוד אור אדום וירוק. מכיוון שאור כחול הוא המרכיב העיקרי של אורות קרירים, זה מה שנותן ל-LED את הצבע הלבן הקר שלו.

העובדה שנורות לד מורכבות ממספר דיודות היא הסיבה העיקרית לכך שהם לבנים קרירים מלכתחילה. הם עשויים בצורה כזו שהם משתמשים בדיודות RGB (אדום, ירוק וכחול) כדי להפיק אור לבן, שבמקרה זה רק ברירת המחדל היא 4000K.

השיטה האלטרנטיבית לייצור LED כרוכה בשימוש במידה רבה (אם לא באופן בלעדי) דיודות LED כחולות ולאחר מכן ציפוין בפתרון מבוסס זרחן כדי ליישר את העקומה.

מכיוון שתפוקת האור הכחול היא המקור העיקרי לאור במבנה LED זה, זה מה שגורם בדרך כלל לפסגות גבוהות באופן חריג בהפקת האור הכחול.

כשיש לך אור בכל צבע, או בכל אורך גל, כפי שאתה יכול לקרוא לזה יותר, כולם מתכנסים יחדיו ויוצרים אור לבן, וכך זה אפילו עובד מלכתחילה.

בהמשך ההשוואה, תראה עד כמה התרשימים משתנים בהתאם לכמות הכחול והאדום שהם פולטים, מה שקשור לטמפרטורת הצבע שלהם.

ספקטרום LED של 3000K

אחרי אלה עם טמפרטורת צבע של 4000K, נוריות LED של 3000K הן אולי הנפוץ ביותר, בעיקר בגלל הגוון הצהבהב הנעים שהן פולטות.

ראשית עלינו לבדוק מה מבדיל בין נוריות LED של 3000K ו-4000K אחד מהשני לפני שנעמיק בספקטרום ובפרטיו. מכיוון שאנחנו כבר יודעים ש-4000K היא נקודת ההתחלה, הם בטח התאימו אותה בצורה כלשהי כדי להגיע לצבע עז של 3000K, נכון? זה מדויק.

הנוכחות של זרחן היא מה שמבדיל בין 3000K ל-4000K. הזרחן פשוט מוחל על גבי כל אחת מדיודות LED, כפי שניתן לראות באיור זה, כדי להוסיף אותו.

הנה המחשה נהדרת לאופן שבו הם מנצלים את הפוספור כדי לחמם את הצבע הבהיר. למרות שזו לא המטרה העיקרית, כאשר היא מבוצעת בצורה זו, יש לה השפעה זו.

המטרה האמיתית היחידה של זה היא פשוט לאזן את הספקטרום עבור LED. זה הגיוני מכיוון שאתה יכול לראות איך לגרפיקה של 4000K יש שיא גדול בצבע הכחול, אבל השאר במקרה הטוב ממוצע.

5000K פלוס ספקטרום LED

כעת, כאשר אנו מודעים כיצד לייצר טמפרטורות אור חמות יותר, כיצד מייצרים טמפרטורות של 5000K ומטה? זה די מסקרן שכן, תלוי איך אתה מסתכל על זה, זה שונה מהאופן שבו אתה בונה את ה-3000K אלה רק במעט.

הבדלים אלו רלוונטיים במהלך תהליך הייצור. דיודות אדומות, ירוקות וכחולות תמיד היו מאוזנות על מנת להפיק אור לבן בכל צבעי האור הקודמים. אמנם זה קצת שונה עבור כל 5000K ומעלה.

עבורם, בכוונה תעצב דיודת LED לא מאוזנת. זה אומר שדיודות ה-RGB הבודדות יחולקו בצורה לא אחידה במונחים של כמות ו/או עוצמה.

הן מאזנות את דיודות ה-RGB כך שככל שהן מעדיפות יותר כחול בתערובת ה-RGB, כך תרצו שהאור ייתפס קריר יותר. זה תלוי כמה גבוה אתה עולה בסולם קלווין. במילים אחרות, הם פשוט נותנים לכחול לעקוף את האדום והירוק ככל שאתה עולה, מה שהופך את הצבעים הכחולים והכחולים לבולטים יותר בצבע הבהיר.

זה עשוי להיעשות גם בשיטה שמוסיפה קבוצה נוספת של דיודות כחולות בבת אחת, ויוצרת משהו חדש המכונה RGBB, במקום להגדיל את שיעור הדיודות הכחולות בתערובת RGB.

מכיוון של-RGBB יש פוטנציאל לשמור על טוהר הפלט של אור לבן רגיל, הוא יועדף על פני RGB טהור.

זה נובע מהעובדה שמערכת RGBB רק מוסיפה יותר כחול למערכת ה-RGB המקורית, ושומרת על ההרמוניה של ה-RGB המקוריים.

זה מסביר מדוע אדום וירוק נמוכים יחסית בטבלת הספקטרום ואילו הכחול קופץ גבוה יותר באופן דרמטי. יחד עם גרימת פריטים להיראות כחולים במקצת, זה גם גורם לאור להיראות כחול למדי.

נוריות LED עם כל הספקטרום

LED הספקטרום המלא הוא סוג שונה של LED ממבנה LED הסטנדרטי. העקומה הספקטרלית של אור השמש נועדה להיות משוכפלת על ידי בניית LED הספקטרום המלא.

כדי להשיג זאת, נעשה שימוש בשילוב זרחן של צבעים שונים במקום תערובת הזרחן הצהבהב המשמשת יותר.

ה-LED פולט יותר צבעים כתוצאה מכך, דומה יותר לאור השמש מאשר בלעדיו.

שימוש באורות גידול הוא הסיבה העיקרית למקור אור שיכול לחקות אור שמש. אורות גידול הם מקורות אור התומכים בצמיחת צמחים על ידי מתן אור שמש מספיק לצמחים כאשר הם מקבלים לא מספיק אור שמש טבעי.

הם מנוצלים בעיקר במתקנים התלויים בייצור מזון מכיוון שיש חשיבות מכרעת לתשואות גבוהות. עם זאת, בגלל הביקוש הגובר לאורות גידול המיועדים לבית, הם מתחילים להופיע כעת בגינות בחצר האחורית.

השוואה של נוריות LED בטמפרטורות שונות של קלווין (K)

למרות שאין הרבה הבדלים בין נוריות הלד האלה בהשוואה, יש כמה דברים שאפשר לחשוב שהם משמעותיים.

ההבחנה הבסיסית בין מקורות האור השונים הללו היא שהם פולטים אור שעלול לעורר תגובות ורגשות פסיכולוגיים שונים, מה שהופך אותם לבלתי מתאימים לאותם שימושים.

LED 4000K מתאימה יותר לחללים שבהם ערנות וריכוז נפשיים הם בראש סדר העדיפויות, כמו משרדים, ואילו LED 3000K מתאימה הרבה יותר לבתים ולחללים שבהם הנוחות היא דאגה.

באותו אופן, עם זאת, שימוש בכל דבר של 5000K פלוס הוא נדיר, במיוחד כשמדובר בעיצוב פנים או כל דבר אחר לצורך העניין. אקווריומים הם יישום טיפוסי אחד עבור 10000K, אבל חוץ מזה, אין הרבה מקומות אחרים שאפשר להשתמש בהם.

עם זאת, יש הבחנה מכרעת אחת בין 3000K ל-4000K, והיא קשורה לעניינים טכנולוגיים. אם אתה משווה את יעילות האנרגיה לתפוקת האור בפועל, זה הגורם.

נהוג למדוד סוגים רבים של מקורות אור באמצעות יחידת לומן/וואט, כאשר לומן מייצג את "כמות האור" שמקור אור פולט ווואט מייצג את האנרגיה שסיפקנו ל-LED.

עם זאת בחשבון, ראוי לציין ש-LED טבעי עם צבע בהיר של 4000K יהיה יעיל יותר (לומן/וואט) מאשר LED עם צבע אור של 3000K.

זה נובע מהנוכחות של זרחן ב-LED של 3000K. זאת על מנת שהזרחן יוכל לספוג ביעילות חלק מהאור הכולל שה-LED פולט.

זה הגיוני שכן, כפי שכבר ראינו עם נורת ה-LED המחודשת, הזרחן מכסה פיזית את כל הדיודות הקטנות הרבות.

סיכום

למרות העובדה שנורות LED הן בדרך כלל קרות, הן יכולות ליצור אור על כל ספקטרום האור הנראה.

נורות LED חמות יותר צריכות להיות מצופים בזרחן כדי ליצור אור חם יותר, לכן נוריות LED קרירות יעילות יותר בכ-5 אחוזים בהמרת אנרגיה לאור.