Как получают белый свет светодиода: существует ли белый цвет свечения и как он получается

Как получают белый свет свечения светодиода

С точки зрения физики белое свечение можно получить при смешивании семи базовых цветов. В светотехнике используется иной подход. Чаще всего смешиваются 2 или 3 разноцветных свечения. При оригинальных оттенках люминофоров можно получить свет различных необычных оттенков.

Что такое белый свет

Глаза людей воспринимают видимое электромагнитное излучение в определенном диапазоне. Ультрафиолетовые, инфракрасные и рентгеновские лучи тоже световые, но никто их не видит из-за слишком большой или слишком короткой длины волны. Белый свет создают световые волны с различной длиной. Самые короткие красные, самые длинные фиолетовые. Волны остальных цветов располагаются посередине.

Как получают белый свет свечения светодиода

В природе белый свет непрерывный (излучаемый фотосферой Солнца) и линейный, состоящий по меньшей мере из трех видов разноцветного излучения. При определенных обстоятельствах белый свет расщепляется на отдельные части спектра. Например, проходя через призму, луч разделяется на 7 частей с различной длиной волны и частотой колебаний. Если пропустить этот спектр через линзу, снова можно получить белый свет.

Еще Ньютон определил, что белый свет состоит из всех цветов, в черном цветов нет, Световые и цветовые волны способны складываться. Согласно закону физики, белое свечение вызывает отражение от какого-то предмета всех световых волн. Чтобы получить белый свет в светотехнике, используются 3 основных цвета: красный, зеленый и синий.

Цветовое пространство

Цветовым пространством называют абстрактную модель палитры, которая построена так, чтобы любой цвет стал точкой с определенными координатами, а конкретные координаты соответствовали одному цвету. Для упрощения измерений и расчетов создается изображение, называемое цветовой диаграммой (графиком).

Как получают белый свет свечения светодиода

RGB матрица – трехмерное цветовое пространство, в котором для каждого отдельного цвета выбран набор трех координат. Существует множество цветовых пространств, но размерность всегда определяют координаты.

Справка! В светотехнике не требуются пространства с высокой размерностью, например, ProPhoto, используемое для создания ксерокопий различных документов.

Цветопередача

Понятием «цветопередача» в светотехнике характеризуют влияние спектра свечения ламп на восприятие цвета объекта глазами человека. Отношение восприятия при искусственном и естественном освещении характеризуется коэффициентом CRI с максимальным значением 100 Ra. Человек воспринимает цвета окружающих его предметов наиболее натурально при значении 80-100 Ra.

Любой источник искусственного света должен обеспечить максимально точное восприятие цветов и оттенков. При расчетах учитываются требования к функциональности лампы и ее местоположение в помещении. Ra определяется при помощи восьми эталонных цветов, определенных DIN 6169.

Как получить белый свет с использованием светодиодов

Для того, чтобы получить белое свечение от светодиода, существуют 3 метода:

  • перемешивание при помощи технологии RGB;
  • нанесение люминофора трех цветов (красного, зеленого, голубого) на линзу диода, светящегося ультрафиолетовым цветом;
  • нанесением люминофора зеленого (желто-зеленого) и красного люминофора на диод, светящийся голубым цветом.

Технология RGB при изготовлении светодиодов дает возможность получить белый свет различных оттенков, отличающихся по температуре. Но у свечения различный оттенок посередине и по краям. В процессе эксплуатации цвет расплывается, что не всем производителям удается это компенсировать.

Как получают белый свет свечения светодиода

Светодиоды с люминофорами дешевле, свечение качественное, но толщину слоя люминофора сложно контролировать, люминофор стареет быстрее, чем диоды, из-за него снижается светоотдача

Из чего можно собрать белый свет

Кроме технологии RGB существуют другие методы, позволяющие получить белый свет светодиодов, базирующиеся на смешивании:

  • 7-и цветов радуги;
  • чистого красного и голубого;
  • желтого и синего;
  • красного и желто-зеленого.

Основные способы получения

Не все производители при изготовлении светодиодного источника света используют кристаллы, излучающие базовые цвета. Другие варианты иногда оказываются более интересными. Например, белый свет светодиодов можно получить при смешивании желтого и синего, но CRI получается –13 Ra. Если свечение желтого расширить, добавив красный и желто-зеленый, Ra = 61.

Светодиодная лента 3528

Существую и другие уникальные технологии производителей светодиодов:

  • Cree TrueWhite – синий, желто-зеленый и красный;
  • Osram Brilliant Mix – красный, зеленый и оранжевый.

Справка! Уникальной можно считать технологию Osram EQ white, в которой предусмотрено смешивание синего и желто-зеленого. Оттенок белого в излучении светодиодов получается зеленоватый, Ra = 65.

Основные выводы

Основная цель производителей светодиодов – повысить светотехнические характеристики своей продукции, в том числе цветопередачу. Для этого не всегда достаточно RGB. Показатели меняются так же при замене оттенка люминофора. В результате белое свечение светодиодов приобретает различные оттенки.

Ссылка на основную публикацию