Високий CRI та низький коефіцієнт M/P: чи можете ви мати обидва в світлодіодному освітленні?
Нещодавно дизайнер зі світла розповів нам про роботу, на яку замовник мав два запити. Щоб точно відобразити твір мистецтва, освітлення галереї повинно бути щонайменше 95 CRI. Щоб захистити здоров'я відвідувачів, йому довелося зменшити вплив синього світла. Ці два запити суперечать одне одному. У цій статті обговорюється, чому це так, і пропонуються рішення.
Розбіжності між двома корисними заходами
Як низьке співвідношення M/P, так і високий CRI є ідеальними. Проблема полягає в тому, що це фізично складно виконати обидва в одному статичному джерелі світла. Ви повинні зрозуміти, що насправді вимірює кожна метрика, щоб зрозуміти чому.
Коли джерело світла має високий CRI, воно точно розкриває кольори об’єкта порівняно з еталонним світлом. Оцінка понад 90 балів вважається винятковою. Це має вирішальне значення для ситуацій, де важлива точність передачі кольору, наприклад, художні виставки, роздрібні виставки та медичні огляди.
Можливий вплив світла на циркадний ритм вимірюється співвідношенням M/P, яке означає меланопічне значення люкс до фотопічного люкса. Менша енергія синього світла по відношенню до сприйманої яскравості вказується нижчим співвідношенням M/P. Це стосується лікарняних палат, спалень і будь-яких приміщень, які використовуються вночі.
Фізика-The Trade Off
Джерелом конфлікту є процес виробництва світлодіодних ламп. Дуже низьке співвідношення M/P приблизно 0,12 можна досягти за допомогою світлодіода з низьким CRI, наприклад жовтого світлодіода звузький спектр 590 нм. Фотопічна крива, яка вимірює яскравість, становить більшу частину його енергії, тоді як меланопічна крива, яка вимірює синє світло, яке викликає пильність, припадає дуже мало. Однак цей світлодіод жовтого кольору не підходить для загального освітлення через погану передачу кольору.
Виробникам потрібно додати більше довжин хвиль, щоб збільшити CRI. Передача теплих кольорів посилюється червоним і глибоким червоним. На холодні тони впливають прогалини в спектрі, заповнені блакитними та синіми довжинами хвиль. Спектр стає повнішим, а CRI зростає, коли додаються додаткові довжини хвилі. Однак також спостерігається збільшення енергії під меланопічною кривою.
Це було прямопротестовано компанією Waveform Lighting. Вони порівняли галогенну лампу з ідеальним CRI 100 трьом світлодіодним лампам 3000K зі значеннями CRI 82, 91 і 97. У даних було виявлено співвідношення M/P 0,513, 0,546, 0,548 і 0,581. Співвідношення M/P зросло разом із CRI. Завжди буде більше енергії синього світла у більшому спектрі.
Обмеження статичного вибору
Будь-яке єдине статичне джерело світла потребує компромісу через це фізичне обмеження. Чудовий колір і сильніша циркадна стимуляція забезпечуються лампою з високим-CRI, високим-M/P. Хоча синє світло зменшується за допомогою лампи з низьким-CRI, низьким-M/P, кольори здаються помилковими та неживими.
Важливість цього демонструється в лікарняній палаті. Для ефективного аналізу тонусу шкіри та загоєння ран о 10 ранку потрібен лікар95 CRIсвітло 4000K. Щоб заохочувати увагу, світло має мати більше співвідношення M/P. Щоб сприяти комфортному сну о 22:00, цьому ж пацієнту потрібне світло 95 CRI при 2700K з низьким співвідношенням M/P. В одній кімнаті в той самий день є дві абсолютно різні спектральні вимоги.
Динамічне біле освітлення – це відповідь
Рішення цієї дилеми полягає в тому, щоб припинити вважати світло статичним. Холодні та теплі білі світлодіоди поєднуються в багато-канальні світлодіодні системи для створення динамічного білого, також відомого як регульований білий. Щоб створити будь-яку температуру кольору вздовж кривої Планка, система керування змінює суміш.
Спектральний вміст синього кольору значно зменшується, коли регульовану білу систему затемнюють від 4000K до 2700K. Оскільки вивільняється менше-короткохвильової енергії, співвідношення M/P природно падає. Світло має значно менший циркадний ефект і візуально тепле при 2700K. Це візуально привабливіше та холодніше на 4000K.
Найбільшою перевагою є те, що CRI залишається високим у всьому спектрі. Співвідношення M/P змінюється відповідно до колірної температури, і добре-спроектована регульована біла система може підтримувати 90 CRI або більше від 2700K до 5000K.
Структура циркадного дизайну
Для різних місць потрібні різні схеми освітлення. Наведені нижче рекомендації служать основою для проектних специфікацій.
Для пильності офісне середовище має перевагу від 4000K при 90 CRI мінімум вранці та 3000K пізно вдень. Палати пацієнтів медичних закладів мають використовувати від 4000 до 5000 К під час обстежень протягом дня та 2700 К після 20:00 з мінімальним CRI 90 протягом усього дня. У робочий час художні галереї та заклади роздрібної торгівлі можуть використовувати від 3500K до 4000K, переходячи на більш теплі тони, якщо заходи проводяться ввечері. З усіма налаштуваннями 90 CRI або вище житлові спальні повинні використовувати 4000 К вранці та 2700 К або менше після заходу сонця.
Переконайтеся, що CRI залишається вище 90 у всьому діапазоні колірної температури, коли ви обираєте товари для динамічної білої установки. Перевірте сумісність із вашою системою керування (DALI, DMX або бездротові протоколи) і підтвердьте діапазон затемнення. Крім того, переконайтеся, що за всіх налаштувань затемнення драйвер і світлодіодний комбінований пристрій справді працюють без мерехтіння-.
Вибір між низьким співвідношенням M/P і високим CRI більше не обговорюється. Обидва не можуть бути доставлені одночасно однією статичною лампою. Однак інтелектуальна система може забезпечити і те, і інше в різні періоди дня, підбираючи відповідний спектр до відповідної активності у відповідний час.
FAQ
З: Чи справді світлодіоди з високим CRI виробляють більше синього світла?
A: Світлодіод з вищим CRI зазвичай має більш повний спектр, який включає більше енергії на всіх видимих довжинах хвиль, за тієї самої колірної температури. Тестування показало, що це часто призводить до дещо більшого співвідношення M/P у порівнянні зі світлодіодом із нижчим CRI. Хоча різниця незначна, її можна виміряти.
З: Чи можливо отримати одну світлодіодну лампу з надзвичайно низьким співвідношенням M/P і 95 CRI?
В: Зовсім ні. Енергія неминуче додається в блакитну область завдяки механізму створення повного спектру для високого CRI. Лампа з високим CRI 2700K може мати досить низьке співвідношення M/P, тому що вміст синього вже досить низький при температурі теплого кольору, наприклад 2700K. Це стає набагато складніше досягти близько 4000K.
З: Яке ідеальне співвідношення M/P для спальні?
A: Вибирайте теплі білі лампи з температурою 2700K або менше для використання ввечері. Відношення M/P природно нижче за цих колірних температур, зазвичай менше 0,45. Секрет полягає в тому, щоб використовувати більш тепле світло з нижчим M/P, коли наближається ніч, і прохолодніше світло з вищим M/P протягом дня.
З: Чи вирішують розумні лампочки проблему між M/P і CRI?
Відповідь: метод від-до-теплого, який використовується більшістю споживчих розумних лампочок, зменшує колірну температуру при затемненні, але не забезпечує відмінного CRI за всіх налаштувань. Спеціалізована настроювана біла система з заданим CRI по всьому спектру є надійним методом контролю як якості кольору, так і циркадного впливу в професійних проектах.
контакт
Кевін Рао
Електронна адреса:bwzm12@benweilighting.com
Телефон/Whatsapp:+8619972563753
