Welches Lichtspektrum erzeugen LEDs?
Es gibt viele verschiedene Arten von Lichtquellen, die von der gewöhnlichen Glühlampe bis zu moderneren Innovationen wie LED reichen. Doch nicht alle dieser vielen Lichtquellen sind gleich.
Abgesehen davon, dass sie nur Licht erzeugen, hat jeder von ihnen charakteristische Eigenschaften, von denen eine die Farben sind, die sie ausstrahlen. Dies kann auch als das einzigartige Lichtspektrum jeder Person bezeichnet werden.
Die Farbtemperatur einer LED bestimmt das Lichtspektrum, das sie aussendet. Die Spektralverteilung einer 6000K-LED unterscheidet sich von der einer 3000K-LED. Eine 6000K-LED emittiert hauptsächlich blaues und grünes Licht, während eine 3000K-LED warmere Farben wie Orange und Gelb erzeugt.
Wir bezeichnen im Folgenden 4000K als Basis für die LED-Lichtfarbe und folglich ihr Lichtspektrum als Basisform, da eine völlig natürliche LED ohne jegliche Zusätze oder Veränderungen eine Lichtfarbe von ungefähr dieser hat.
Spektralverteilung von LEDs bei 4000 K
Es erscheint nur sinnvoll, mit der 4000K-LED zu beginnen, da sie die grundlegende Grundlage des Spektraldiagramms bildet.
Das Spektrum bei 4000 K, wie im Bild unten zu sehen, neigt stark zum blauen Ende, während es auch sehr wenig rotes und grünes Licht emittiert. Da blaues Licht der Hauptbestandteil von kühlerem Licht ist, verleiht dies der LED ihre kühle weiße Farbe.
Die Tatsache, dass LEDs aus mehreren Dioden aufgebaut sind, ist der Hauptgrund dafür, dass sie überhaupt kaltweiß sind. Sie sind so hergestellt, dass sie RGB-Dioden (rot, grün und blau) verwenden, um weißes Licht zu erzeugen, das in diesem Fall standardmäßig nur 4000 K beträgt.
Die alternative Methode zur Herstellung von LEDs besteht darin, weitgehend (wenn nicht ausschließlich) blaue LED-Dioden zu verwenden und sie dann mit einer Lösung auf Phosphorbasis zu beschichten, um die Kurve zu begradigen.
Da die blaue Lichtabgabe die primäre Lichtquelle in dieser LED-Struktur ist, führt dies typischerweise zu ungewöhnlich hohen Spitzen bei der Erzeugung von blauem Licht.
Wenn man Licht in jeder Farbe hat, oder in jeder Wellenlänge, wie man es genauer nennen kann, laufen sie alle zusammen, um weißes Licht zu erzeugen, und so funktioniert es überhaupt erst.
Später im Vergleich sehen Sie, wie stark die Diagramme variieren, je nachdem, wie viel Blau und Rot sie emittieren, was mit ihrer Farbtemperatur zusammenhängt.
3000K LED-Spektrum
Nach denen mit einer Farbtemperatur von 4000K sind 3000K-LEDs vielleicht am weitesten verbreitet, hauptsächlich wegen des angenehmen Gelbstichs, den sie abgeben.
Wir sollten zuerst untersuchen, was 3000K- und 4000K-LEDs voneinander unterscheidet, bevor wir uns weiter mit dem Spektrum und seinen Besonderheiten befassen. Da wir bereits wissen, dass 4000 K der Ausgangspunkt ist, müssen sie ihn auf irgendeine Weise angepasst haben, um eine helle Farbe von 3000 K zu erreichen, richtig? Es ist genau.
Das Vorhandensein von Phosphor unterscheidet einen 3000K von einem 4000K. Der Leuchtstoff wird einfach auf jede der LED-Dioden aufgetragen, wie in dieser Abbildung zu sehen, um ihn hinzuzufügen.
Hier ist eine großartige Illustration, wie sie den Phosphor verwenden, um die Lichtfarbe aufzuwärmen. Obwohl es nicht das Hauptziel ist, hat es, wenn es auf diese Weise ausgeführt wird, diese Wirkung.
Das einzige wirkliche Ziel dabei ist, das Spektrum für die LED einfach auszugleichen. Das macht Sinn, da man sieht, dass die 4000K-Grafik einen großen Peak in der Farbe Blau hat, der Rest aber bestenfalls Durchschnitt ist.
5000K plus LED-Spektrum
Nun, da wir wissen, wie man wärmere Lichttemperaturen erzeugt, wie werden Temperaturen von 5000 K und darunter erzeugt? Das ist ziemlich faszinierend, da es sich je nach Betrachtungsweise nur geringfügig von der Art und Weise unterscheidet, wie Sie die 3000K bauen.
Diese Unterschiede sind während des Produktionsprozesses relevant. Rote, grüne und blaue Dioden wurden schon immer aufeinander abgestimmt, um weißes Licht in allen bisherigen Lichtfarben zu erzeugen. Während es für alles 5000K und höher etwas anders ist.
Für sie würden Sie absichtlich eine unausgeglichene LED-Diode entwerfen. Das bedeutet, dass die einzelnen RGB-Dioden absichtlich ungleichmäßig in Menge und/oder Intensität verteilt sind.
Sie balancieren die RGB-Dioden so aus, dass je mehr Blau sie in der RGB-Mischung bevorzugen, desto kühler soll das Licht wahrgenommen werden. Dies hängt davon ab, wie hoch Sie auf der Kelvin-Skala gehen. Mit anderen Worten, sie lassen das Blau das Rot und Grün überfluten, je höher Sie gehen, wodurch die blauen und blaueren Farben in der Lichtfarbe stärker hervortreten.
Dies kann auch in einer Methode erfolgen, bei der ein zusätzlicher Satz blauer Dioden auf einmal hinzugefügt wird, wodurch etwas Neues namens RGBB erzeugt wird, anstatt den Anteil blauer Dioden in der RGB-Mischung zu erhöhen.
Da RGBB das Potenzial hat, die Reinheit der Ausgabe von gewöhnlichem weißem Licht beizubehalten, wäre es gegenüber reinem RGB vorzuziehen.
Dies liegt daran, dass ein RGBB-System dem ursprünglichen RGB-System lediglich mehr Blau hinzufügt, wodurch die Harmonie der ursprünglichen RGBs erhalten bleibt.
Dies erklärt, warum Rot und Grün auf dem Spektrumsdiagramm relativ niedrig sind, während Blau dramatisch höher springt. Dies lässt nicht nur Gegenstände etwas blau erscheinen, sondern auch das Licht ziemlich blau erscheinen.
Vollspektrum-LEDs
Die Vollspektrum-LED ist eine andere Art von LED als die Standard-LED-Struktur. Durch die Konstruktion der Vollspektrum-LED soll die Spektralkurve des Sonnenlichts nachgebildet werden.
Um dies zu erreichen, wird anstelle der üblicherweise verwendeten gelblichen Leuchtstoffmischung eine Leuchtstoffkombination verschiedener Farben verwendet.
Die LED emittiert dadurch mehr Farben und ähnelt dem Sonnenlicht mehr als ohne.
Die Verwendung in Growlights ist der Hauptgrund für eine Lichtquelle, die Sonnenschein imitieren kann. Pflanzenlampen sind Lichtquellen, die das Pflanzenwachstum unterstützen, indem sie den Pflanzen genug sonnenscheinähnliches Licht geben, wenn sie nicht genug oder kein natürliches Sonnenlicht bekommen.
Sie werden vor allem in Betrieben eingesetzt, die von der Lebensmittelproduktion abhängig sind, da hohe Erträge entscheidend sind. Aufgrund der wachsenden Nachfrage nach Wachstumslampen, die für das Haus entwickelt wurden, tauchen sie nun auch in Hinterhofgärten auf.
Vergleich von LEDs bei verschiedenen Kelvin-Temperaturen (K)
Obwohl es im Vergleich zwischen diesen LEDs nicht viele Unterschiede gibt, gibt es ein paar Dinge, die man für bedeutsam halten würde.
Der grundlegende Unterschied zwischen diesen verschiedenen Lichtquellen besteht darin, dass sie Licht emittieren, das verschiedene psychologische Reaktionen und Emotionen hervorrufen kann, wodurch sie für die gleichen Zwecke ungeeignet sind.
Eine 4000K-LED eignet sich besser für Räume, in denen geistige Wachheit und Konzentration im Vordergrund stehen, wie z. B. Büros, während eine 3000K-LED viel besser für Wohnungen und Räume geeignet ist, in denen Komfort eine Rolle spielt.
Auf die gleiche Weise ist es jedoch selten, etwas über 5000K zu verwenden, insbesondere wenn es um Innenarchitektur oder irgendetwas anderes geht. Aquarien sind eine typische Anwendung für 10000K, aber abgesehen davon gibt es nicht viele andere Orte, an denen es eingesetzt werden kann.
Es gibt jedoch einen entscheidenden Unterschied zwischen 3000K und 4000K, der mit technologischen Fragen zu tun hat. Wenn Sie die Energieeffizienz mit der tatsächlichen Lichtleistung vergleichen, ist das der Faktor.
Es ist üblich, viele Arten von Lichtquellen mit der Einheit Lumen/Watt zu messen, wobei ein Lumen die „Lichtmenge“ darstellt, die eine Lichtquelle aussendet, und ein Watt die Energie darstellt, die wir der LED zugeführt haben.
Vor diesem Hintergrund ist es bemerkenswert, dass eine natürliche LED mit einer Lichtfarbe von 4000K effizienter (Lumen/Watt) ist als eine LED mit einer Lichtfarbe von 3000K.
Dies ist auf das Vorhandensein von Phosphor in der 3000K-LED zurückzuführen. Dadurch kann der Leuchtstoff einen Teil des von der LED emittierten Gesamtlichts effektiv absorbieren.
Dies ist sinnvoll, da, wie wir bereits bei der Retrofit-LED-Lampe gesehen haben, der Leuchtstoff alle der vielen kleinen Dioden physisch bedeckt.
Zusammenfassung
Obwohl LEDs normalerweise kalt sind, können sie Licht über das gesamte sichtbare Lichtspektrum erzeugen.
Wärmere LEDs müssen mit Phosphor beschichtet werden, um wärmeres Licht zu erzeugen, daher sind kühle LEDs etwa 5 Prozent effizienter bei der Umwandlung von Energie in Licht.
