科普:LED的基本參數
上傳人:LEDth/整理 上傳時間: 2014-11-04 瀏覽次數: 35 |
1. LED基礎
1.2 LED的基本參數
圖1.2.1中描述了對比傳統光源,LED光源具備的基本參數。顯然,LED在幾乎所有的重要參數的比較中都占據上風或至少相當。
圖1.2.1:對比傳統光源LED所具有的基本參數
LED 燈具的光效
LED照明設備的光效(能源效率)指的是一個燈具輸出的凈光通量(流明)與輸入的功率(瓦特)之間的比值,單位為lm/W.5000K或者更高色溫的冷白LED通常具有更高的發光效率。根據2012年的市場調查,商用LED最高可以達到160lm/W, 這一數據已經超過了熒光燈的歷史最好成績。暖白LED(通常指色溫在2600K到3500K)的光效可以達到120lm/W. 當然,實驗室環境下所實現的光效比起已經商用的LED來說更加出色。Cree實驗室在2012年的四月就實現光效達到250lm/W的LED。因此可以預見的是,LED的光效在未來可以有比目前100lm/W左右更加出色的表現。
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顯色指數 CRI
顯色指數是通過和標準參考光源(日光或者白熾燈)比較來表征光源對于被照物體的色彩表現能力。根據定義,我們把標準參考光源的CRI取為100,而光源的顯色指數就通過0到100不同數值來體現。越高的數值表示光源具備越好的顯色性。顯色指數Ra是通過和一組標準色樣來檢測獲得的(標準組:R1-R8或者擴展組:R1-R14)。
圖1.2.2:標準色彩對照組 R1-R8
相關色溫 CCT
如果光源所發出的光的顏色與標準黑體(一種完全吸收任何波長的外來輻射而無反射的理想物體,可以通過加熱到白熾狀態)在某一溫度下輻射的顏色相對應或者接近,那么這一溫度就稱為該光源的色溫,單位為開爾文(K)。黑體溫度從低到高,對應的出射光的波長是從紅光到藍光的一個變化。這一變化過程我們可以從CIE1931的色彩空間定義中可以很清楚的得到。
圖1.2.3: LED相關色溫例子
對于基于黑體的顏色理論,藍色代表了更高的色溫而紅色意味著更低的色溫。事實上,這和我們在繪畫以及影像領域中的暖色和冷色的定義截然相反。
圖1.2.4:在CIE1931色彩空間中,普朗克黑體曲線定義了顏色從暖(紅)到冷(藍)
白熾燈發光的色溫通常在2700K(黑體曲線的紅色末端部分)。因為白熾燈是通過加熱燈絲來發光,因此燈絲的溫度也就是光的色溫。
通過對可見光的光譜分析,我們可以實現對非白熾發光的光源比如熒光燈和LED等白光光源的色溫定義。2700K色溫的LED通常發光層的工作溫度大約在350K (80℃),由此可以看出,和白熾燈不同的,LED光源產生的光的色溫,只和對應的黑體輻射溫度相關,而和LED光源工作溫度沒有任何關系。這同時也是我們把非白熾發光的光源色溫稱之為相關色溫的原因。
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