La tolerancia del color de las tiras de luz LED
¿Conoce la temperatura de color de la tira LED? ¿Cuál es la relación entre la temperatura del color y la tolerancia del color?
Mucha gente está ocupada comprando tiras de LED cada día, preguntando a los proveedores por la temperatura de color de las tiras de LED, los requisitos de calidad de las tiras de LED, los requisitos de varios parámetros fotoeléctricos de las tiras de LED, los requisitos de potencia de las tiras de LED, etc.
Sin embargo, pocas personas mencionarán la necesidad del SDCM de las tiras de LED y los requisitos para la consistencia del color de la luz.
Así que cuando se trata de esto, habrá un problema. ¿Cuál es la relación entre la temperatura del color y el SDCM? ¿Cuál es la importancia del SDCM para las tiras de luz? Saber esto le ayudará a hacer un plan de adquisición de LEDs correcto y profesional para satisfacer sus necesidades de compra.
Siga leyendo para saber más sobre esta información.
#1. ¿Cuál es la temperatura de color?
#2. ¿Cuál es la temperatura de color constante CCT?
#3. ¿Cuál es la tolerancia de color?
#4. ¿Cuál es la relación entre la tolerancia del color y la temperatura del color?
#5. ¿Cuál es la relación entre la tolerancia del color y la diferencia de color?
#6. Tolerancia del color según las normas internacionales de la industria
#7. El impacto de las normas internacionales en la tolerancia del color
#8. El efecto de la tolerancia del color en la calidad de la iluminación de las tiras LED
#9. Cómo comprobar la tolerancia del color de las tiras LED
CAPÍTULO 1:
¿Qué es la temperatura del color?
Cuando un cuerpo negro se calienta a una temperatura, y el color del cuerpo negro emitido es el mismo que el color de la luz emitida por una determinada fuente de luz, la temperatura a la que se calienta el cuerpo negro se denomina temperatura de color de la fuente de luz, es decir, la temperatura de color.
La temperatura de color de una fuente de luz es la temperatura de un radiador ideal de cuerpo negro que irradia luz de color comparable al de la fuente de luz.
Cuando se calienta el cuerpo negro estándar, el color pasará de rojo intenso->rojo claro->naranja->blanco->azul cuando la temperatura suba a un determinado nivel.
En la era de las fuentes de luz tradicionales, la diferencia de temperatura de color entre las fuentes de luz es de 150K, y es fácil para el ojo humano encontrar la diferencia entre ellas, pero ahora la era del LED es diferente.
Color blanco cálido
Color verdoso
Es evidente que los dos colores anteriores son diferentes. El punto de luz de la izquierda es blanco, mientras que el de la derecha es verde.
¿Cuáles son sus temperaturas de color? ¿Hay una diferencia de 150K? No te preocupes, consulta los siguientes datos:
CCT = 3061K
CCT = 3078K
▲ Según los datos, la diferencia entre estas dos temperaturas de color es sólo de 17K, y no tan grande como 150K.
Algunas personas pueden dudar de por qué su diferencia de temperatura de color es demasiado menor, pero el ojo humano puede ver la diferencia de color de la luz entre ellos?
Siga leyendo para saber más sobre esta información.
CAPÍTULO 2:
¿Qué es la temperatura de color correlacionada (CCT)?
Todo el mundo debería poder ver los datos comprobados. Se trata de la temperatura de color correlacionada (CCT), no de la temperatura de color. ¿Hay alguna diferencia entre ellas? Por supuesto que la hay.
La temperatura de color de una fuente de luz es la temperatura de un radiador ideal de cuerpo negro que irradia luz de color comparable al de la fuente de luz.
En otras palabras, sólo puede llamarse temperatura de color cuando cae en la línea de radiación del cuerpo negro.
Línea de radiación del cuerpo negro
Fórmula de conversión de temperatura de color y coordenadas de color correlacionadas:
T=-437n3+3601n2-6861n+5514.31，n=(x-0.3320)/(y-0.1858)
T (Temperatura de color)
N(coeficiente)
X,Y (coordenadas de color)
De la fórmula y la definición:
1. La temperatura de color y las coordenadas de color son relaciones de uno a varios, y la misma temperatura de color tiene diferentes valores XY;
2. La misma temperatura de color produce diferentes sentidos de color.
3. Los dos puntos de la figura AB que aparecen a continuación tienen la misma temperatura de color, pero muestran colores completamente diferentes.
Esto significa que la luz de la fuente de luz, que se emite de la radiación del cuerpo negro a 3000K, se ha desviado, pero 3000K sólo se puede describir en esta línea. Entonces sucede esto:
▲ Un color es verdoso y el otro es rojizo. Aunque son diferentes para el ojo humano, ambos se denominan 3000K.
Se puede concluir que la temperatura de color correlacionada es un intervalo, y el valor de la temperatura de color en este intervalo fluctúa dentro de un rango.
Quizá mucha gente se confunda, y haya muchas combinaciones XY de la misma temperatura de color, ¿qué temperatura de color y coordenadas están en consonancia con la iluminación de estado sólido y el confort sensorial del ojo humano? ¿Cómo se puede resolver?
Esto es necesario para tener nuestro protagonista: SDCM (desviación estándar de la coincidencia de colores)
CAPÍTULO 3:
¿Qué es la SDCM (desviación estándar de la coincidencia de colores)?
Teoría de la elipse de McAdam:
En 1942, el científico McAdam experimentó con 25 colores utilizando el principio correspondiente, midiendo entre 5 y 9 lados opuestos de cada punto de color, registrando los dos puntos cuando eran capaces de distinguir la diferencia de color. El resultado fue una elipse de diferentes tamaños y longitudes, llamada elipse de MacAdam.
Sensibilidad del ojo humano al color
Teoría de la elipse de McAdam
A partir de la figura anterior, la curva de sensibilidad del ojo humano al color:
1. La diferencia de sensibilidad del ojo humano al color del espectro no es uniforme;
2. De acuerdo con el reconocimiento del color del ojo humano, el tamaño de la elipse de MacAdam también es incoherente en las distintas regiones.
Teoría de la elipse de McAdam: proporciona una guía para la precisión de la visión del color y la bondad de distinguir colores similares. El color dentro de la elipse representa una gama en la que el ojo humano no siente que el color cambie demasiado, lo que se denomina capacidad plena del color.
Entonces, en la aplicación real, ¿cómo cuantificamos la gran capacidad del color?
Aquí introducimos un concepto: SDCM (desviación estándar de la coincidencia de colores).
SDCM: Caracteriza la diferencia entre los valores X e Y calculados por el software del sistema óptico de detección de color y la fuente de luz estándar. Cuanto menor sea la cantidad, más se acercará la coordenada del color de la luz del producto al valor estándar, menor será la diferencia entre el espectro emitido por la fuente de luz y la gama habitual, y mayor será la precisión, más puro será el color de la luz.
Conocido por la definición de SDCM:
a. La tolerancia del color se refiere en realidad a la distancia del valor medido con respecto al valor objetivo;
b. Una elipse caracteriza generalmente la cuantificación de la tolerancia del color.
Unidad: SDCM (Desviación estándar de la coincidencia de colores):
▲ La elipse de la ilustración anterior se puede entender como Paso, se puede entender así: 3SDCM = 3 Pasos. Normalmente, el ojo humano puede encontrar la diferencia en 5~7 pasos. Es decir, cuando el SDCM entre las fuentes de luz es superior a cinco pasos, será fácilmente reconocido por el ojo humano.
CAPÍTULO 4:
¿Cuál es la relación entre el SDCM y el CCT?
Ahora echemos un vistazo a las dos fuentes de luz que dijimos al principio:
▲ Blanco cálido CCT=3061K, se puede ver en la figura que el SDCM entre él y la fuente de luz estándar está dentro de 5 SDCM, que es SDCM<5.
▲ Blanco cálido verdoso CCT=3078K, que es muy diferente del valor de temperatura de color 3061K anterior.
El SDCM entre él y el estándar 3000K ya está fuera de 5 SDCM, que es SDCM>7, y la desviación de la temperatura de color es demasiado grande. Ya hay una diferencia de color entre ellos.
CAPÍTULO 5:
¿Cuál es la relación entre la Aberración Cromática (Diferencia de Color) y el SDCM?
Aberración cromática: Es la diferencia de colores, es decir, la diferencia entre los valores de las coordenadas X e Y de los dos colores de la luz. Cuanto menor sea la diferencia, menor será la aberración cromática.
SDCM: Es la diferencia entre los valores X e Y del producto y los valores X e Y de la fuente de luz estándar. Cuanto menor sea la distancia, menor será el SDCM
He aquí un ejemplo: A (muestra) es 3 SDCM, B es 3 SDCM, D es 5 SDCM, y el valor de la coordenada x de A se resta del valor de la coordenada x de B. El resultado es igual a +0,0099. Con el mismo algoritmo, la diferencia de coordenadas y es igual a +0,0148, lo que significa que la aberración cromática de A-B es (X=+0,0099, Y=+0,0148), y la aberración cromática de A-D es (X=+0,0030, Y=-0,0041).
Muestra que la aberración cromática entre A y B es mayor que la diferencia entre A y D, pero el SDCM de A y B son iguales, ambos son 3SDCM, y el SDCM de A y D es diferente en 2, por lo que el SDCM y la aberración cromática son diferentes.
La siguiente figura muestra la aberración cromática de la luz emitida por la elipse de 7 pasos, 5 pasos, 3 pasos y 2 pasos de MacAdam a una temperatura de color de 3000K:
Se puede ver en el cuadro comparativo anterior:
1. La elipse de 2 pasos de McAdam no puede ver la aberración cromática por el ojo humano; la aberración cromática de la elipse de 3 pasos es pequeña; la aberración cromática de 5 y 7 pasos es más evidente.
2. La elipse de 3 pasos es el valor crítico del reconocimiento del ojo humano.
El experimento de McAdam demostró que existe una relación lineal entre la aberración cromática apenas perceptible y la desviación estándar del color coincidente, y tres veces la desviación estándar (es decir, la posición de los tres escalones) es la diferencia apenas perceptible de la aberración cromática. Si las dos coordenadas de color caen dentro de la 2ª elipse de MacAdam (es decir, dentro de dos niveles), entonces el ojo humano apenas puede ver la diferencia entre los dos colores.
La diferencia entre el color correspondiente al límite de la 3ª elipse de MacAdam y el color central de la 3ª elipse de MacAdam es la aberración cromática que el ojo humano puede detectar, y cuanto mayor es el SDCM, mayor es la aberración cromática.
El SDCM es la diferencia entre los valores x e y entre la fuente medida y la fuente estándar. Cuanto menor sea la diferencia, menor será el SDCM. Entonces: ¿De dónde procede esta fuente de luz estándar? ¿Quién ha fabricado este estándar?
CAPÍTULO 6:
Norma SDCM de la industria LED
Existen tres tipos principales de normas SDCM en el mundo:
1. Norma norteamericana Energy Star
Energy Star ANSI C78.376, tolerancia de color ≤ 7 SDCM, dividido por las características del LED.
2. Norma CEI de la UE
Norma de la UE ERP, tolerancia de color ≤ 6 SDCM, de acuerdo con los requisitos técnicos para regular el área de división del LED.
3. Norma china GB
La norma china GB10682-2002, requisitos de rendimiento de la lámpara fluorescente de doble extremo tolerancia de color ≤ 5 SDCM, puede utilizarse como referencia para la tolerancia de color de la lámpara LED.
Los valores de las coordenadas del centro de temperatura de color estándar SDCM correspondientes a la norma norteamericana ANSI y a la norma de la Unión Europea IEC se resumen como sigue:
Descarga del documento IEC 60081: BS-EN-60081-1998 IEC-60081-1997
A continuación se indican las temperaturas de color estándar de las normas ANSI e IEC, y la correspondiente cobertura de temperatura de color en las gamas SDCM de tres pasos, cinco pasos y siete pasos.
Si desea una temperatura de color estándar de 2700K, el CCT debe ser controlado dentro del rango de 2680-2790K cuando se basa en el estándar ANSIC y SDCM<3.
De los datos del gráfico anterior se desprende que la coordenada SDCM de las dos temperaturas de color estándar son diferentes, y que la gama de temperaturas de color correlacionadas cubiertas es variada.
Esto hace una diferencia en la determinación de la temperatura de color estándar, por lo que necesitamos determinar el estándar SDCM basado en nuestra situación real y la demanda. Entonces, al referirnos al estándar, ¿cómo confirmamos el rango de temperatura de color relevante que necesitamos, y damos un valor de intervalo de temperatura de color de correlación razonable?
CAPÍTULO 7:
La repercusión de la norma internacional en el SDCM
A continuación se presenta un diagrama de comparación de tercer orden de la norma IEC y la norma ANSI.
1. Se puede ver en la figura que los puntos centrales de las coordenadas de la temperatura de color estándar de las normas IEC y ANSI son diferentes, y la diferencia de 6500K, 3000K y 2700K es la más obvia.
Por lo tanto, primero debe confirmar con el proveedor qué norma utilizar como referencia al realizar el pedido. (DERUN LIGHTING UTILIZA LA NORMA EUROPEA)
2. La correspondencia entre la temperatura del color y el SDCM causa algunos problemas:
Al referirse a la temperatura de color estándar frente al color, debido a la restricción del intervalo de la temperatura de color de cada SDCM estándar de la temperatura de color estándar, el rango de temperatura de color del producto de la demanda real se estrecha, lo que resulta en requisitos de producto poco razonables.
Ejemplo.
Si el cliente necesita 3000-3300K, la norma europea y el SDCM son menos de cinco pasos. Podemos encontrar que el rango de temperatura de color relevante requerido por el cliente está incluido tanto en 3000K como en 3500K de acuerdo con la siguiente tabla de la norma IEC.
Si se refiere a los cinco pasos de 3000K, es (2820-3070K), entonces el rango de los requisitos requeridos es sólo 70K (3000K-3070K). Si se refiere a la gama de cinco pasos de 3500K, es (3280-3630K), sólo alrededor de 20K (3280-3300K) de temperatura de color, el producto es difícil de satisfacer la demanda.
Por lo tanto, el rango de temperatura de color de correlación que damos debe estar dentro de un rango razonable, y el tamaño de este rango debe ser determinado por el campo específico de precisión que el proveedor puede controlar.
3. Problema de desplazamiento del SDCM causado por la diferencia de la máquina
Si hay una desviación significativa entre las piezas estándar de los dos proveedores, aunque el SDCM sea el mismo estándar, la diferencia en el valor de la prueba sigue siendo enorme.
No es porque el valor de las coordenadas del punto central del SDCM no es el mismo, sino el estándar de la máquina. El desplazamiento del punto central causado por la desviación estándar del dispositivo, así que asegúrese de confirmar el color de nuevo después de reemplazar el proveedor.
CAPÍTULO 8:
Influencia del SDCM en la calidad de la iluminación de las tiras de luces LED
Los LEDs de la tira LED están dispuestos linealmente. Si hay una diferencia de color entre los LED, es fácil de reconocer por el ojo humano, y el color de la luz de toda la tira es inconsistente, dando una experiencia de iluminación pésima. Es necesario comprar una tira de luz con mayor eficiencia lumínica y menor SDCM para obtener un efecto de iluminación de calidad.
La ventaja de SDCM
1. La tira de luces LED tiene una mejor consistencia del color de la luz y emite una luz más pura.
2. El inventario de los diferentes tipos de tiras de luz led es confuso, y la acumulación de existencias en varios lotes es abrumadora. Dado que la temperatura de color de cada lote de tiras de luz led es más o menos diferente, esto lleva directamente a la situación de que los diferentes lotes de tiras no se pueden mezclar.
Esto aumenta el coste de inventario del mayorista y también aumenta la carga de trabajo de la gestión de inventario, que se resuelve perfectamente con el control de SDCM.
CAPÍTULO 9:
Cómo probar el SDCM de las tiras LED
La prueba del SDCM de la tira de LED necesita la ayuda de una máquina de esfera integradora y una máquina espectrómetro. A continuación se presenta el método de prueba SDCM y el informe de prueba tanto para el diodo LED SMD5050 como para la tira de luz LED 5050.
1. Prueba del diodo LED SMD5050 SDCM:
Máquina de ensayo: máquina de esfera integradora pequeña, máquina espectrómetro
LED de prueba: Diodo LED SMD5050 en color blanco cálido
Datos de la fuente de luz: CCT: 3000K
CRI: >80
Flujo: 21lm
Espectrómetro rápido EVERFINE CAS-200 / Bola pequeña integral
Diodo LED SMD5050 en color blanco cálido
Informe de prueba del diodo LED SMD5050
Como puede verse en el resultado del SDCM en la esquina superior derecha del informe de la prueba, el SDCM de la fuente de luz es de 1,9SDCM, que está muy cerca del valor de la temperatura de color estándar.
2. Cinta de luz LED SMD5050 Prueba SDCM:
Máquina de ensayo: máquina de esfera integradora grande, máquina espectrómetro
LED de prueba: Tira de luz LED SMD5050 en color blanco cálido
Datos de la fuente de luz: CCT: 3000K
Flujo: 600lm
Longitud: 50 cm
Cantidad de LEDs: 30leds
Espectrómetro rápido EVERFINE CAS-200 / Bola grande integral
Tira de luz LED SMD5050 en color blanco cálido
Informe de prueba de la tira de luz LED SMD5050
Como se puede ver en el resultado del SDCM en la esquina superior derecha del informe de la prueba, el SDCM de esta tira de luz led es 1,5SDCM, que está muy cerca del valor de la temperatura de color estándar.