Шкала цветовой температуры

По-другому называется колориметрический показатель. Он указывается на упаковке светильников. Исходя из этих параметров можно, определить в каком диапазоне лампа будет освещать комнату.  Для комфортного пребывания (чтобы свет не раздражал глаза), нужно заранее выяснить, какой спектр предпочтительней для каждого помещения: теплый, нейтральный, холодный.

Иногда не удается подобрать светильник с нужной температурой. Тогда можно комбинировать лампы холодного и теплого диапазона.

Индекс цветопередачи светодиодных ламп

Он показывает, насколько ясно будут различаться цвета в определенном спектре излучения. Например, в сумерках визуально цвета тускнеют и могут сливаться, при этом синий и бордовый могут восприниматься зрением одинаково.

В таблице представлено соотношение источников света с цветовой температурой и индексом цветопередачи (измеряется от 0 до 100):

Холодный диапазон волн, позволяет им рассеиваться дальше. Для комфортного освещения и приемлемой цветопередачи индекс не должен опускаться ниже 80.

Восприятие цветов

Цветовое восприятие каждого индивидуума имеет свои особенности. Перцепция цвета — это эффект от преломления световых волн, принятых зрительным нервом и обработанных мозговым зрительным центром. Каждый человек имеет собственное восприятие оттенков. Чем старше становится человек, тем больше искажается его цветовое восприятие. Особенности психики индивидуума также влияют на его цветовосприятие.

Восприятие того или иного цвета может быть искажено солнечным излучением. Теплота света также характеризуется индивидуальным восприятием и зависит от особенностей организма и состояния человека на момент восприятия.

Цветовая температура светодиодных ламп и светильников

2015-03-18

Цветовая температура — важнейшая характеристика светодиодных электроизделий. Именно он нее зависит то, насколько комфортно вы будете ощущать себя в интерьере, освещаемом светодиодными лампами, лентами или светильниками.

Цветовая температура измеряется в градусах по шкале Кельвина (К). По европейским нормам все источники света по цветности разделены на три группы:

• теплый белый (Тц = ниже 3500 K)
• нейтральный белый или дневной (Тц = 3500-5300 K)
• холодный белый (Тц = выше 5300 K)

Цветовая температура привычной лампы накаливания — примерно 2 800 К, поэтому тепло-белый свет свечения светодиодных ламп наиболее привычен глазу (от 2700 до 3500К).

Для большинства видов работ и помещений рекомендуются «нейтральные» источники света (Тцв = 4000 — 4500 К). Если говорить о влиянии цветовой температуры на человека, то теплый свет расслабляет и создает атмосферу уюта, а более холодные тона помогают организму концентрироваться и настраивают на рабочий лад.

Освещение рабочих мест

На рабочем месте цветовая температура должна быть максимально близка к цвету естественного освещения.

Если при белом свете (дневном освещении) и длительной работе человека принять его выработку за 100%, то при желтом свете она составит лишь 93%, при зеленом 92%, при голубом 78%, при красном и оранжевом 76%.

Обратите внимание

Т.е. на рабочем месте дневной свет будет более полезным (примерно 4000 — 4500 К). 

Для чтения же полезен более холодный белый свет (но только до 6500 К):

Цветовая температура в разных комнатах дома

Хотя наши глаза на протяжении многих лет привыкли к мягкой белой цветовой температуре лампы накаливания, это не означает, что они обязательно являются самым лучшим вариантом для освещения всего дома.

Например, из-за их теплой цветовой температуры, эти мягкие белые огни часто тянут теплые цвета из комнаты (предметы красного, оранжевого цвета), изменяют контрасты во всем пространстве.

Вот несколько советов о том, как наиболее эффективно осветить разные комнаты в вашем доме:

Мягкий белый / теплый белый (2700-3500К):

Ярко-белая / холодная белизна (5300 — 6500 К):

Лучше всего подходит в кухнях, ванных комнатах или гараже, подбадривая вас, создавая более энергичное настроение.

Дневной свет (4000 — 5000 К):

Лучше всего подходит в ванных комнатах, кухнях и подвалах; идеален для чтения, для работы со сложными проектами, или для нанесения макияжа — обеспечивает наибольший контраст между цветами. 

Есть еще один момент: цветовая температура вашего источника света влияет на восприятие различных цветов в вашем интерьере.

Особенности диодного света

Светоизлучающий диод представляет собой полупроводниковый прибор, который формирует свечение при прохождении электрического тока через него. Свет, который способен излучать такой диод, располагается в достаточно узком спектральном диапазоне. При этом сам цвет будет завесить от материала, из которого изготовлен светодиодный полупроводник.
Формирование белого цвета у таких изделий достигается следующими способами:

• комбинирование диодов разного цвета свечения с целью получения белого света. Данный способ позволяет получить отменное качество цвета с возможностью его подстройки. Но такой метод достаточно затратный, что сказывается на цене изделий, которые доступны не всем;
• использование люминофоров для покрытия диодов. Это довольно дешевый и выгодный способ, который позволяет добиться более высокого коэффициента цветопередачи. Но здесь, из-за наносимого фосфорного покрытия, происходит снижение световой эффективности.

Строение лампы

Светодиодная лампочка состоит сразу из нескольких диодов или, как их иногда называют, чипов. Кроме этого здесь имеется драйвер, который представляет собой устройство, преобразующее переменный ток с напряжением в 220 Вольт в постоянный ток, необходимый для электропитания диодов. Благодаря такому строению эти источники света создают направленный световой поток, который характеризуется углом направленности для создаваемого свечения.

Оттенки температуры

Наблюдать за сменой температуры свечения можно на практике, например, постепенно раскаляя кусок метала. Сначала он приобретёт красный оттенок, затем постепенно раскалиться добела — промежуточные оттенки между этими значениями будут отражать рост не только обычной, но и цветовой температуры. Другой иллюстрацией служит пламя свечи — красно-оранжевое пламя у её основания наиболее холодное, а желтовато-белое — горячее. Таблица спектрофотометрической температуры у разных объектов, встречающихся в повседневной жизни, выглядит так:

• 800 K — начало видимого спектра, соответствует тёмно-красному свечению раскалённых металлов;
• 1500—2000 K — пламя зажжённой свечи или спички;
• 2000 K — натриевая лампа с характерным ярким оранжево-красным свечением;
• 2200—3000 K — лампы накаливания разной мощности с тёплым светом;
• 3000 K — галогенная и тёплая люминесцентная лампы, цвет свечения — светло-оранжевый;
• 3200—3250 K — свет прожекторов для киносъёмки;
• 3400 K — соответствует цвету солнца на горизонте;
• 3500 K — белая люминесцентная лампа;
• 3800 K — лампы для освещения витрин с мясными продуктами (имеют повышенное содержание красных лучей в спектре);
• 4000 K — люминесцентная лампа с холодным свечением;
• 4300—4500 K — свечение солнца с утра до обеда;
• 4500—5000 K — электродуга и дуговая лампа;
• 5000 K — солнце в полдень, яркий белый свет;
• 5500—5600 K — вспышка фотоаппарата при взятии снимков;
• 5600—7000 K — диапазон ламп дневного света различной интенсивности;
• 6200 K — свет, близкий к дневному;
• 6500 K — свет на улице в ясный полдень;
• 6500—7500 K — тускло-голубое небо в облачную погоду;
• 7500—8500 K — естественное освещение вечером, сумерки;
• 9500 K — цвет неба перед рассветом;
• 10000 K — лампа с «бесконечной температурой», использующаяся для подсветки аквариумов, соответствует глубокому синему цвету;
• 120000—14000 K — естественное освещение днём при низкой облачности;
• 15000 K — небо в холодное время года при ясной погоде;
• 20000 K — сине-фиолетовое небо в полярных широтах.

Температура в 0 K соответствует абсолютно чёрному телу. Стоит отметить, что цветовая и фактическая температура ламп сильно отличаются — это лишь условная величина, определяющая теплоту или холодность освещения. В целом, для простоты систематизации её делят на такие спектры:

• тёмно-красный — 800—1300 K;
• ярко-красный — 1300—2000 K;
• оранжевый — 2000—2500 K;
• жёлтый — 2500—5500 K;
• белый — 5500—6000 K;
• голубой — 6000—8000 K;
• синий — от 8000 K и выше.

Использование светодиодных ламп в помещениях

Теплый и холодный свет светодиодных ламп по-разному влияет на работоспособность человека, его психику и настроение. Теплый свет предполагает отдых, умиротворение, восстановление. Возможно, это происходит из-за подсознательного сравнения теплого освещения со светом на рассвете или на закате. Холодное освещение, наоборот, это сосредоточенность и ясность мышления. Работа в таких условиях будет более продуктивна.

Таблица цветовой температуры ламп на светодиодах:

Как видно из таблицы, атмосфера пребывания в помещении, при различных типах освещения, может существенно отличаться.

Температура свечения светодиодных ламп может иметь еще более теплый, смещенный в красную сторону свет, как у свечи. Подобные светодиодные светильники выпускают только для особых нужд.

Цветовая температура и оттенки

Начало видимого диапазона испускания лучей достигает уровня 1200 К. При этом свечение имеет красноватый оттенок. При дальнейшем накаливании начинает происходить изменение цветовой гаммы. При отметке в 2000 К красный меняется на оранжевый, а затем переходит в желтый, достигнув уровня 3000 К. Для вольфрамовых спиралей наивысшая отметка — 3500 К.

Светодиодные светильники способны нагреваться до 5500 К и выше. При 5500 К они излучают яркий белый свет, при 6000 К — голубоватый, при 18000 К — пурпурный.

Температура влияет на восприятие цвета. Коэффициенты различных цветовых гамм существенно разнятся.

Таблица Кельвина, или таблица цветовой температуры, показывает градацию цветов и оттенков и дает четкое описание их применения.

Чтобы правильно выбрать освещение, следует брать во внимание его предназначение. При подборе оптимального освещения нужно помнить, что его температура и яркость будут различными в зависимости от того, день на дворе, вечер или ночь

Ксеноновое освещение

Ксеноновые лампы отличаются между собой по техническим характеристикам, от которых зависит температура цвета. При производстве противотуманных фар используют только теплое желтое свечение. Бело-желтый свет отличается усиленной светоотдачей, не создает напряжения в глазах, его отчетливо видно на мокром асфальте. Достоинством его является то, что он не ослепляет своим светом водителей встречных автомобилей.

Стандартный белый цвет наиболее благоприятен для глаз. Благодаря своим свойствам он применим во многих сферах.

Белый цвет характеризуются тем, что его насыщенность колеблется в зависимости от вида оптического приспособления. Такая осветительная техника дает худшие показатели освещения при атмосферных осадках и тумане, однако при солнечной либо снежной погоде она является незаменимой.

Синий и сине-фиолетовый цвета используются в декоративных целях, так как они обладают низкими излучающими характеристиками.

В Европе были проведены исследования, согласно которым многие владельцы автомобилей предпочитают ксеноновые фары, имитирующие близкий к полуденному дневной свет.

Осветительные особенности необходимо рассматривать в их совокупности. Температура цвета имеет показатели яркости и контрастности, что отражается на степени комфорта восприятия света.

В зависимости от поставленных задач отдают предпочтение холодному, теплому либо нейтральному освещению. Каждый из этих видов освещения производит различный эффект и влияние на восприятие и настроение человека. Все эти нюансы необходимо учитывать при подборе осветительного оборудования.

Физическая трактовка цветовой температуры

Температура света была описана физиком Максом Планком. В этих трактатах были представлены законы распределения энергии. Вследствие этого появилось понятие температуры цвета. За единицу меры были приняты кельвины. Исходя из формулы, данный коэффициент равен температуре абсолютного черного тела, которое излучает свет в измеряемом масштабе цветов.

Измерение такой температуры во флуоресцентных лампах происходит посредством их сравнивания с абсолютным черным телом. Это твердое физическое тело, поглощающее при различной температуре падающее на него электромагнитное излучение во всех широтах. При изменении коэффициента, изменяются и параметры излучения. Так, нейтральный свет расположен посередине шкалы Кельвина.

Тела, имеющие различный химический состав и физические свойства, нагреваясь до необходимой температуры, производят разные излучения. В связи с этим применяется термин «коррелированная цветовая температура». Она равна температуре оттенка абсолютного черного тела, которое по цвету идентично рассматриваемому источнику света. Состав излучения и физическая температура являются разными.

Какие существуют диапазоны цветовой температуры

Одной из главных характеристик LCD лампочки является её цветовая температура. Этот параметр позволяет охарактеризовать оттенок цвета

При выборе устройства для освещения обращать внимание необходимо в первую очередь именно на этот параметр. Ведь ошибка на самом начальном этапе приведет к нарушению гармонии и комфорта в помещении

Еще несколько лет назад цветовая температура практически не имела никакого значения. Ведь все источники света были сконструированы по принципу лампы накаливания, в которых данный параметр имел стандартное значение. Световая гамма расширилась совсем недавно. Цветовую температуру принято измерять в градусах по шкале Кельвина.

Существует три диапазона света:

1. Теплое белое освещение (3500 К и ниже).
2. Дневное освещение (от 3500 К до 5300 К).
3. Холодное белое освещение (5300 К и больше).

Цветовая температура светодиодных ламп

Освещение  светодиодными лампами имеет значительное количество преимуществ, которые сложно или вообще невозможно  предложить с помощью других  технологий освещения.

Много очевидных преимуществ, таких как существенное сокращение затрат на электроэнергию, сокращение затрат на обслуживание, длительный срок службы, снижение общего тепловыделения, как правило, хорошо известны.

Другая особенность светодиодного освещения это цветовая температура.

Происхождение термина

Белый цвет часто описывается с помощью указания на его цветовую температуру. В 19 веке британский  физик  Уильям Кельвин,  провел опыты по нагреву углерода. Углерод изменял свой цвет в зависимости от температуры от красного до бело-голубого. В честь Уильяма Кельвина и названа единица измерения температуры цвета, которая входит в международную систему измерений СИ.

Почему важно правильно выбрать цветовую  температуру светодиодной лампы?

Причина состоит в том, что цветовая температура влияет на восприятие окружающего пространства. Цветовая температура свечи колеблется в диапазоне 1500-2000К и для большинства людей создает романтическую атмосферу.

Для  ресторана, отеля, частного дома или квартиры наиболее подходящей будет цветовая температура в диапазоне 2400-2700К, такая цветовая температура создает ощущение уюта.

В переходных местах, таких как коридоры, можно установить светодиодные лампы цветовой температуры 3000-3500К. «Теплый» белый свет также целесообразно использовать с целью подчеркнуть теплые цвета мебели, предметов искусства и других предметов в помещении.

Обратите внимание

Дизайнеры рекомендуют Led лампы 2700-3000К если вы хотите подчеркнуть красные и желтые волокна в деревянном покрытии пола. Коммерческие, промышленные объекты, офисы обычно оснащаются Led лампами 4000-5000К, свет которых в большей степени соответствует дневному свету. Такие лампы создают более продуктивную и деловую атмосферу.

Другой позитивный фактор ламп холодного света заключается в том, что люди воспринимают свет таких ламп как более яркий, создается ощущение большей освещенности помещения, чем с лампами теплой цветовой температуры.

Благодаря такому восприятию света лампы холодных цветовых температур могут также иметь энергосберегающий эффект для некоторых предприятий, поскольку они могут на самом деле использовать меньше освещения, чем с источниками света теплой температуры.

Правильно определите предназначение освещения для каждого помещения

Есть «за» и «против» как теплой так и холодной цветовой температуры

Важно определить, для какого помещения вы приобретаете светодиодные лампы

Теплые цвета могут восприниматься как недостаточно яркие, если использовать такое освещение в рабочих помещениях, где требуется чистый яркий белый свет. В помещениях, которые хорошо освещаются солнечным светом, теплые цвета могут казаться более желтыми или розовыми, люди будут думать, что лампы работают неправильно.

Негативной стороной холодного белого Led освещения может стать ощущение «больничного» света. Люди могут посчитать, что свет стал слишком ярким, если вы смените теплое освещение на холодное, даже если световой поток останется прежним.

При покупке ламп необходимо сообщить продавцу для какой цели вы их покупаете.

Если вы производите замену ламп накаливания, галогенных или энергосберегающих ламп на светодиодные, целесообразно произвести замену во всех помещениях единовременно, так трудно будет заметить различия.

 Прежде чем осуществлять такую замену, рекомендуем приобрести образец и протестировать его в вашем помещении, оценив таким образом не только цветовую температуру, но и точность цветопередачи, которая не менее значительно влияет на восприятие света.

Корреляция цветовой температуры

Во время увеличения температуры происходит накаливание. Если лампа находится в раскаленном состоянии, цвета на шкале цветовой температуры начинают поочередно меняться. Простые лампы накаливания имеют температуру цвета, равную 2700 К, в то время как их свечение и градусы расположены в теплом диапазоне спектра. Температура же светодиодных ламп не указывает на уровень их нагревания: при показателе в 2700 К лампа нагревается до +80°С.

Индекс цветопередачи CRI (Ra), именуемый еще коэффициентом цветопередачи, — это величина, которая характеризует степень соответствия естественного цвета предмета его видимому цвету при освещении его данным световым источником. Необходимость введения этого параметра связана с тем, что 2 разных вида ламп могут обладать одинаковой температурой цвета, при этом передавая оттенки по-разному.

Особенности восприятия

Восприятие цвета у каждого человека разное — особенно сильно это относится к оттенкам. Оно зависит не только от колориметрической температуры, но и от других параметров освещения, а также от индивидуальных особенностей обработки поступающего сигнала нервной системой. Чтобы создать в помещении нужную обстановку при помощи источников света, необходимо учесть и правильно использовать все эти параметры.

Первый из них — это индекс цветопередачи. Он влияет на способность света передавать яркость, насыщенность и контрастность оттенков в помещении. У каждой лампы значение индекса указано на упаковке. Лучше всего, чтобы он составлял 80 или выше — так цвета буду выглядеть наиболее естественно. Разным лампам характерны такие параметры:

• 99—100 — лампы накаливания, в том числе с галогенным газом;
• 90—98 — люминесцентные с пятислойным люминофором, металлогалогенные, светодиодные с улучшенной цветопередачей;
• 80—90 — обычные светодиодные, люминесцентные с трёхслойным люминофором;
• 60—79 — обычные люминесцентные и некоторые светодиодные лампы, ЛД и ЛБЦ;
• 40—59 — ртутные и натриевые с улучшенной цветопередачей;
• 39 и меньше — обычные натриевые.

Для объективного описания цвета освещения используют также параметр смещения, который характеризует его отклонение в сторону зелёного или пурпурного. Это часто используют в фотосъёмке для того, чтобы выбрать правильный фильтр при заданных параметрах. На качество света в помещениях смещение влияет мало.

Различие светодиодных ламп

Между собой светодиодная продукция отличается коэффициентом цветовой температуры. На сегодняшний день вся продукция, вне зависимости от предназначения (улица, дом, авто) делится на три основные группы по диапазону свечения:

• диапазон в пределах 2700-3500К. Такие изделия излучает белый теплый свет, который очень похож на свечение ламп накаливания. Используется для жилых помещений;
• диапазон в пределах 3500-5000К. Это так называемый нейтральный диапазон. Свечение здесь называется «нормальный белый». Свет, исходящий от лапочек, работающих в таком диапазоне, напоминает солнечный утренний свет. Подойдет для технических помещений дома (ванная комната, туалет), офисов, помещений учебного назначения;
• диапазон в пределах 5000-7000К. Свечение, излучаемое в этом диапазоне, называется «холодный или дневной белый» свет. Он соответствует яркому дневному свету. Применяется для уличного освещения парков, аллей, парковок, рекламных щитов и т.д.

Разное свечение ламп

При несоответствии цветовой температуры 5000К оттенки, за исключением белого, будут иметь теплые тона (при превышении данного значения) или холодные (при уменьшении этого значения). При этом корпуса источников света не греются, что нисколько не влияет на продолжительность службы этих энергосберегающих лампочек.
Помните, выбирая подобную осветительную продукцию, необходимо обязательно отдавать предпочтение наиболее подходящему показателю индекса цветопередачи.

Связь с освещением

Визуально определить спектр излучения не всегда получается. На восприятие влияет: цвет стен, мебели, наличие естественного освещения, которое меняется в течение дня, площадь комнаты. Чтобы удобней было ориентироваться в большом количестве показателей, на основе средних характеристик источников подсветки разработаны СанПины.

Они устанавливают рекомендации по нормативам для всех типов помещений.

В частности:

• Для жилых квартир и домов рекомендованы светильники белого теплого спектра от 2800 до 3500 К. Это лампы накаливания либо флуоресцентные.
• Для санузлов, коридоров в квартирах, офисах, поликлиниках, школах устанавливают нейтральный свет 3700–5500 К.
• Для операционных, лабораторий, уличной подсветки применяют холодный белый диапазон 5500–7500 К.

Оптимальный показатель цветовой температуры

Для определения оптимального светодиодного источника света необходимо для себя уяснить, какой именно цвет вам больше нравится. С появлением «холодных» источников цветовая гамма значительно расширилась. Выбор наиболее подходящего света осложнен также и тем фактом, что большинство оттенков сегодня возможно различить лишь по материалу полупроводника.

Выбор светодиодной лампы для офиса

Вполне логично, что большинство работников офиса различных компаний концентрируют свои силы именно на выполнении определенных задач. Как уже говорилось выше, светодиодные лампы с «холодной» цветовой температурой способствуют росту производительности и повышению концентрации. Если использоваться лампы с «теплым» оттенком, то по некоторым подсчетам производительность сотрудников, как правило, падает на 50-80%.

Именно часть синего спектра провоцирует работу человека и ускоряет реакцию

При выборе освещения для офиса следует обращать внимание на лампы с цветовой температурой от 3500 К до 5300 К

Выбор светодиодной лампы для дома

Оборудовать освещение дома необходимо с учетом предпочтений самих жильцов. Однако есть некоторые негласные правила, которые облегчают выбор светильников. Например, в ванной и на кухне можно использовать «холодные» светодиодные источники света, а вот в спальной и детской комнате лучше всего устанавливать лампы с теплыми тонами светового спектра. Если на кухне будет вполне нормально установить LCD лампу со световой температурой 4000 К — 5000 К, то в комнатах для отдыха она будет совсем неуместна.

В комнате лучше всего создать сбалансированное и комфортное освещение. Например, в уголке для чтения ребенка цветовая температура осветительного прибора должна быть соответственно свыше 3200К. Такой источник света поспособствует настрою на чтение, а также обезопасит от излишней усталости глаз.

Что еще важно знать?

Интенсивность света зависит от нескольких значений, а вот между спектром и степенью яркости прямой зависимости нет. Но это значение хоть и не считается ключевым, однако устанавливает саму эффективность свечения. Например, лампа, у которой одинаковая мощность, но разный спектр излучения предоставляет разную интенсивность свечения.

Объясняется все это очень просто: лампочка, у которой светодиодный свет расположен в диапазоне высоких значений от 6000 К (холодные оттенки), дает возможность обрести самое яркое освещение. Но это функционирует в случае, если такие параметры, как уровень мощности и тип диода, эквивалентны.

Не стоит забывать и про природный процесс понижения интенсивности свечения (помутнение кристаллов). Это так называемая деградация, когда через определенное время осветительные приборы становятся слабее и менее эффективными. Для того чтобы источник света проработал дольше, необходимо приобретать продукцию проверенных марок. О лучших производителях светодиодных ламп мы рассказывали в отдельной статье.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что цветовая температура LED ламп считается одним из основных показателей в современном освещении

Если не принимать ее во внимание, то система освещения будет неэффективной и неприятной

Если помещение применяется для различных целей, то есть отдельные рекомендации, с помощью которых можно подобрать самый оптимальный вариант освещения. Например, гостиную, спальню и детскую комнату лучше оснащать источниками, которые будут излучать теплый свет.

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, на котором наглядно показывается, как выглядит кухня при использовании светодиодных лампочек различной температуры цвета: