Đèn LED tạo ra phổ ánh sáng nào?

Có nhiều loại nguồn sáng khác nhau, từ bóng đèn sợi đốt thông thường đến những cải tiến hiện đại hơn như đèn LED. Tuy nhiên, không phải tất cả các nguồn sáng này đều được tạo ra như nhau.

Ngoài việc chỉ tạo ra ánh sáng, mỗi người trong số họ có những phẩm chất riêng biệt, một trong số đó là màu sắc mà họ phát ra. Điều này cũng có thể được gọi là quang phổ ánh sáng độc đáo của mỗi người.

Nhiệt độ màu của đèn LED xác định phổ ánh sáng mà nó phát ra. Sự phân bố quang phổ của đèn LED 6000K sẽ khác với quang phổ của đèn LED 3000K. Đèn LED 6000K chủ yếu sẽ phát ra ánh sáng xanh dương và xanh lục, trong khi đèn LED 3000K sẽ tạo ra nhiều màu ấm hơn như cam và vàng.

Sau đây, chúng ta sẽ gọi 4000K là cơ sở cho màu ánh sáng LED và do đó, phổ ánh sáng của nó là dạng cơ sở vì đèn LED hoàn toàn tự nhiên không có bất kỳ bổ sung hoặc thay đổi nào có màu sáng xung quanh đó.

Phân bố quang phổ của đèn LED ở 4000 K

Có vẻ hợp lý khi chúng ta bắt đầu với đèn LED 4000K vì nó tạo thành nền tảng cơ bản của sơ đồ quang phổ.

Quang phổ ở 4000K, như trong hình bên dưới, nghiêng nhiều về phía đầu màu lam trong khi cũng phát ra rất ít ánh sáng đỏ và lục. Vì ánh sáng xanh lam là thành phần chính của đèn mát hơn, đây là thứ mang lại cho đèn LED màu trắng mát.

Thực tế là đèn LED được tạo thành từ một số điốt là lý do chính khiến chúng có màu trắng mát ngay từ đầu. Chúng được tạo ra theo cách sử dụng các điốt RGB (đỏ, lục và lam) để tạo ra ánh sáng trắng, trong trường hợp này chỉ mặc định là 4000K.

Phương pháp chế tạo đèn LED thay thế liên quan đến việc sử dụng phần lớn (nếu không phải là độc quyền) các điốt LED màu xanh lam và sau đó phủ chúng bằng dung dịch dựa trên phốt pho để làm thẳng đường cong.

Vì đầu ra ánh sáng xanh lam là nguồn ánh sáng chính trong cấu trúc đèn LED đó, đây là điều thường dẫn đến các đỉnh cao bất thường trong quá trình tạo ra ánh sáng xanh lam.

Khi bạn có ánh sáng ở mọi màu hoặc ở mọi bước sóng, như bạn có thể gọi chính xác hơn, tất cả chúng sẽ hội tụ lại với nhau để tạo ra ánh sáng trắng, đó là cách nó hoạt động ngay từ đầu.

Sau này khi so sánh, bạn sẽ thấy mức độ khác nhau của các sơ đồ dựa trên lượng màu xanh lam và đỏ mà chúng phát ra, có liên quan đến nhiệt độ màu của chúng.

Phổ LED 3000K

Sau những đèn có nhiệt độ màu 4000K, đèn LED 3000K có lẽ được sử dụng rộng rãi nhất, chủ yếu là do tông màu vàng dễ chịu mà chúng phát ra.

Trước tiên, chúng ta nên kiểm tra xem điều gì phân biệt đèn LED 3000K và 4000K với nhau trước khi tìm hiểu kỹ hơn về quang phổ và các chi tiết cụ thể của nó. Bởi vì chúng ta đã biết rằng 4000K là điểm bắt đầu, nên họ phải điều chỉnh nó theo cách nào đó để đạt được màu sáng 3000K, đúng không? Nó là chính xác.

Sự hiện diện của phốt pho là thứ phân biệt 3000K với 4000K. Phốt pho chỉ đơn giản được áp dụng trên mỗi điốt LED, như thể hiện trong hình này, để thêm nó.

Đây là một minh họa tuyệt vời về cách họ sử dụng phosfor để làm ấm màu sáng. Mặc dù nó không phải là mục tiêu chính, nhưng khi được thực hiện theo cách này, nó sẽ có tác động đó.

Mục tiêu thực sự duy nhất của việc này là cân bằng quang phổ cho đèn LED. Điều này có ý nghĩa vì bạn có thể thấy đồ họa 4000K có đỉnh màu xanh lam lớn như thế nào, nhưng phần còn lại ở mức trung bình tốt nhất.

Phổ LED 5000K cộng với

Bây giờ chúng ta đã biết cách tạo ra nhiệt độ ánh sáng ấm hơn, vậy nhiệt độ 5000K trở xuống được tạo ra như thế nào? Điều này khá hấp dẫn vì, tùy thuộc vào cách bạn nhìn vào nó, nó chỉ khác một chút so với cách bạn xây dựng những cái 3000K.

Những khác biệt này có liên quan trong quá trình sản xuất. Các điốt đỏ, lục và lam luôn được cân bằng để tạo ra ánh sáng trắng trong tất cả các màu ánh sáng trước đó. Mặc dù nó hơi khác một chút đối với bất kỳ thứ gì từ 5000K trở lên.

Đối với họ, bạn sẽ cố ý thiết kế một đi-ốt LED không cân bằng. Điều đó có nghĩa là các đi-ốt RGB riêng lẻ sẽ cố ý được phân phối không đồng đều về số lượng và/hoặc cường độ.

Chúng cân bằng các đi-ốt RGB sao cho càng có nhiều màu xanh lam trong hỗn hợp RGB, bạn càng muốn ánh sáng được cảm nhận mát hơn. Điều này phụ thuộc vào mức độ bạn tăng trên thang Kelvin. Nói cách khác, họ chỉ để màu xanh lam lấn át màu đỏ và xanh lục khi bạn lên cao hơn, làm cho màu xanh lam và xanh lam nổi bật hơn trong màu sáng.

Điều này cũng có thể được thực hiện theo phương pháp bổ sung thêm một tập hợp các điốt xanh cùng một lúc, tạo ra thứ gì đó mới gọi là RGBB, thay vì tăng tỷ lệ điốt xanh trong hỗn hợp RGB.

Vì RGBB có khả năng duy trì độ tinh khiết của đầu ra ánh sáng trắng thông thường nên nó sẽ được ưu tiên hơn RGB thuần túy.

Điều này là do hệ thống RGBB chỉ thêm nhiều màu xanh hơn vào hệ thống RGB ban đầu, duy trì sự hài hòa của các RGB ban đầu.

Điều này giải thích tại sao màu đỏ và xanh lá cây tương đối thấp trên biểu đồ quang phổ trong khi màu xanh lam tăng cao hơn đáng kể. Cùng với việc làm cho các vật phẩm có vẻ hơi xanh, điều này cũng làm cho ánh sáng có vẻ khá xanh.

Đèn LED toàn phổ

Đèn LED toàn phổ là một loại đèn LED khác với cấu trúc đèn LED tiêu chuẩn. Đường cong quang phổ của ánh sáng mặt trời dự định sẽ được tái tạo bằng cách chế tạo đèn LED quang phổ đầy đủ.

Để đạt được điều này, một sự kết hợp phốt pho của nhiều màu sắc khác nhau được sử dụng thay vì hỗn hợp phốt pho hơi vàng thường được sử dụng hơn.

Do đó, đèn LED phát ra nhiều màu sắc hơn, gần giống với ánh sáng mặt trời hơn so với khi không có.

Sử dụng trong đèn trồng trọt là lý do chính để có nguồn sáng có thể bắt chước ánh nắng mặt trời. Đèn trồng cây là nguồn sáng hỗ trợ sự phát triển của cây trồng bằng cách cung cấp cho cây trồng đủ ánh sáng giống như ánh nắng mặt trời khi chúng không có đủ hoặc không có ánh sáng mặt trời tự nhiên.

Chúng chủ yếu được sử dụng trong các cơ sở phụ thuộc vào sản xuất lương thực vì năng suất cao là rất quan trọng. Tuy nhiên, do nhu cầu ngày càng tăng đối với đèn phát triển được thiết kế cho ngôi nhà, giờ đây chúng bắt đầu xuất hiện ở các khu vườn sau nhà.

So sánh đèn LED ở các nhiệt độ Kelvin khác nhau (K)

Mặc dù không có nhiều điểm khác biệt giữa các đèn LED này khi so sánh, nhưng có một vài điều mà người ta cho là quan trọng.

Sự khác biệt cơ bản giữa các nguồn sáng khác nhau này là chúng phát ra ánh sáng có thể gợi ra các phản ứng và cảm xúc tâm lý khác nhau, khiến chúng không phù hợp cho cùng một mục đích sử dụng.

Đèn LED 4000K phù hợp hơn cho những không gian ưu tiên sự tỉnh táo và tập trung tinh thần, chẳng hạn như văn phòng, trong khi đèn LED 3000K phù hợp hơn nhiều cho gia đình và không gian cần sự thoải mái.

Tuy nhiên, theo cách tương tự, việc sử dụng bất cứ thứ gì trên 5000K là rất hiếm, đặc biệt khi nói đến thiết kế nội thất hoặc bất kỳ thứ gì khác cho vấn đề đó. Bể cá là một ứng dụng điển hình cho 10000K, nhưng ngoài ra, không có nhiều nơi khác có thể sử dụng nó.

Tuy nhiên, có một sự khác biệt quan trọng giữa 3000K và 4000K, và nó liên quan đến các vấn đề công nghệ. Nếu bạn so sánh hiệu quả năng lượng với sản lượng ánh sáng thực tế, đó là yếu tố.

Thông thường, nhiều loại nguồn sáng được đo bằng đơn vị Lumen/Watt, trong đó lumen biểu thị "lượng ánh sáng" mà nguồn sáng phát ra và watt biểu thị năng lượng mà chúng ta đã cung cấp cho đèn LED.

Với suy nghĩ này, cần lưu ý rằng đèn LED tự nhiên có màu sáng 4000K sẽ hiệu quả hơn (lumen/watt) so với đèn LED có màu sáng 3000K.

Điều này là do sự hiện diện của phốt pho trong đèn LED 3000K. Điều này là để phốt pho có thể hấp thụ hiệu quả một số ánh sáng tổng thể mà đèn LED phát ra.

Điều này có ý nghĩa bởi vì, như chúng ta đã thấy với bóng đèn LED trang bị thêm, về mặt vật lý, chất phốt pho bao phủ tất cả rất nhiều đi-ốt nhỏ.

Bản tóm tắt

Mặc dù thực tế là đèn LED thường lạnh, nhưng chúng có thể tạo ra ánh sáng trên toàn bộ phổ ánh sáng nhìn thấy được.

Đèn LED ấm hơn cần được phủ một lớp phốt pho để tạo ra ánh sáng ấm hơn, do đó, đèn LED mát có hiệu quả hơn khoảng 5% trong việc chuyển đổi năng lượng thành ánh sáng.