CRI alt i ràtio M/P baixa: podeu tenir tots dos a la il·luminació LED?
Fa poc, un dissenyador d'il·luminació ens va parlar d'una feina en la qual el client tenia dues peticions. Per representar les obres d'art amb precisió, la il·luminació de la galeria havia de ser d'almenys 95 CRI. Per tal de protegir la salut dels visitants, va haver de reduir l'exposició a la llum blava. Aquestes dues peticions estan en contradicció. Aquest article explica per què és així i ofereix solucions.
El desacord entre dues mesures útils
Tant una relació M/P baixa com un CRI elevat són ideals. El problema és que és un desafiament físic aconseguir tots dos en una sola font de llum estàtica. Heu de comprendre què mesura realment cada mètrica per entendre per què.
Quan una font de llum té un CRI elevat, revela amb precisió els colors dels objectes en comparació amb una llum de referència. Una puntuació superior a 90 es considera excepcional. Això és crucial per a situacions en què la fidelitat del color és important, com ara exposicions d'art, exposicions minoristes i exàmens mèdics.
El possible efecte d'una llum sobre el ritme circadià es mesura mitjançant la relació M/P, que significa lux melanopic a lux fotòpic. Menys energia de llum blava en relació amb la brillantor percebuda s'indica per una relació M/P més baixa. Això s'aplica a les sales d'hospital, dormitoris i qualsevol àrea que s'utilitzi a la nit.
La física de l'intercanvi{0}}
El procés de fabricació de la llum LED és la font del conflicte. Es pot aconseguir una relació M/P molt baixa d'aproximadament 0,12 utilitzant un LED CRI baix, com ara un LED ambre amb unespectre estret de 590 nm. La corba fotòpica, que mesura la brillantor, representa la major part de la seva energia, mentre que la corba melanòpica, que mesura la llum blava que provoca vigilància, en representa molt poca. Tanmateix, aquest LED ambre no és adequat per a la il·luminació general a causa de la seva mala interpretació del color.
Els fabricants han d'afegir més longituds d'ona per augmentar el CRI. La representació del color càlid es millora amb el vermell i el vermell intens. Els tons freds es veuen afectats per buits en l'espectre que s'omplen amb longituds d'ona cian i blau. L'espectre s'omple i el CRI augmenta quan s'afegeixen longituds d'ona addicionals. Tanmateix, també hi ha un augment de l'energia sota la corba melanòpica.
Això va ser directamentprovat per Waveform Lighting. Van contrastar una làmpada halògena amb un CRI perfecte de 100 amb tres làmpades LED de 3000K amb valors de CRI de 82, 91 i 97. A les dades es van trobar relacions M/P de 0,513, 0,546, 0,548 i 0,581. La ràtio M/P va augmentar paral·lelament al CRI. Sempre hi haurà més energia de llum blava en un espectre més gran.
La limitació de l'elecció estàtica
Qualsevol font de llum estàtica requereix un compromís a causa d'aquesta limitació física. Un color excel·lent i una estimulació circadiana més gran són proporcionades per una làmpada M/P alta-CRI,- alta. Tot i que la llum blava es redueix amb un llum-CRI baix,-M/P baix, els colors semblen erronis i sense vida.
La importància d'això es demostra a l'habitació d'un pacient hospitalari. Per analitzar eficaçment el to de la pell i la cicatrització de ferides a les 10 del matí, un metge necessita95 CRIllum a 4000K. Per fomentar l'atenció, la llum hauria de tenir una relació M/P més gran. Per promoure un son còmode a les 22:00, el mateix pacient necessita 95 llum CRI a 2700K amb una relació M/P baixa. A la mateixa sala el mateix dia, hi ha dues demandes espectrals completament diferents.
La il·luminació blanca dinàmica és la resposta
La solució a aquest dilema és deixar de considerar que la llum és estàtica. Els LED blancs freds i càlids es combinen en sistemes LED multi-canal per crear un blanc dinàmic, també conegut com a blanc ajustable. Per crear qualsevol temperatura de color al llarg de la corba de Planck, un sistema de control modifica la mescla.
El contingut espectral blau disminueix considerablement quan un sistema blanc ajustable s'atenua de 4000K a 2700K. Com que s'allibera menys-energia de longitud d'ona curta, la relació M/P cau naturalment. La llum té un efecte circadià significativament menor i és visualment càlida a 2700K. És més atractiu visualment i més fresc a 4000K.
El major benefici és que el CRI es manté alt en tot l'espectre. La relació M/P canvia al pas amb la temperatura del color i un sistema de blancs ajustable-ben dissenyat pot mantenir 90 CRI o més de 2700K a 5000K.
Un marc per al disseny circadià
Es requereixen diferents horaris d'il·luminació per a diferents ubicacions. Les recomanacions que s'enumeren a continuació serveixen de base per a les especificacions de disseny.
Per estar alerta, els entorns d'oficina es beneficien de 4000K a 90 CRI mínim al matí i 3000K a última hora de la tarda. Les sales de pacients de les instal·lacions sanitàries haurien d'utilitzar entre 4000 K i 5000 K durant els exàmens durant tot el dia i 2700 K després de les 20:00, amb un mínim de 90 CRI durant tot el dia. Durant l'horari comercial, les galeries d'art i els establiments comercials poden utilitzar entre 3500K i 4000K, canviant a tons més càlids si els esdeveniments es realitzen al vespre. Amb tots els paràmetres a 90 CRI o més, les habitacions residencials haurien d'utilitzar 4000K al matí i 2700K o menys després de la posta de sol.
Assegureu-vos que el CRI es mantingui per sobre de 90 en tot el rang de temperatura de color quan escolliu productes per a una instal·lació blanca dinàmica. Comproveu la compatibilitat amb el vostre sistema de control (DALI, DMX o protocols sense fil) i confirmeu el rang d'atenuació. A més, assegureu-vos que en tots els paràmetres d'atenuació, el controlador i la combinació de LED produeixen un veritable rendiment sense parpelleig-.
L'elecció entre una ràtio M/P baixa i un CRI elevat ja no es discuteix. Tots dos no es poden lliurar simultàniament per una sola bombeta estàtica. Tanmateix, un sistema intel·ligent pot proporcionar tots dos en diferents moments del dia, fent coincidir l'espectre adequat amb l'activitat adequada en el moment adequat.
PMF
P: Els LED d'alta CRI produeixen realment més llum blava?
R: Un LED CRI més alt normalment té un espectre més complet, que inclou més energia a totes les longituds d'ona visibles, a la mateixa temperatura de color. Les proves han demostrat que això sovint condueix a una relació M/P una mica més gran en comparació amb un LED CRI inferior. Tot i que no és significativa, la diferència és mesurable.
P: És possible obtenir una sola bombeta LED amb una relació M/P extremadament baixa i 95 CRI?
A: En absolut. L'energia s'afegeix inevitablement a la regió blava per la mecànica de produir un espectre complet per a un CRI elevat. Una bombeta CRI alta 2700K pot tenir una relació M/P raonablement baixa perquè el contingut de blau ja és bastant baix a una temperatura de color càlida com 2700K. Això es fa molt més difícil d'aconseguir al voltant de 4000K.
P: Quina és la relació M/P ideal per a un dormitori?
R: Trieu bombetes blanques càlides amb una temperatura de 2700K o menys per utilitzar-les al vespre. La relació M/P és naturalment més baixa a aquestes temperatures de color, generalment inferior a 0,45. El secret és utilitzar una llum M/P més càlida i més baixa a mesura que s'acosta la nit i una llum M/P més fresca i més alta durant el dia.
P: Les bombetes intel·ligents resolen el problema entre M/P i CRI?
R: El mètode d'atenuació-a-escalfada que utilitzen la majoria de bombetes intel·ligents de consum redueix la temperatura del color quan s'atenua, però no garanteix un CRI excel·lent en tots els paràmetres. Un sistema de blanc ajustable especialitzat amb un CRI especificat a tot l'espectre és el mètode fiable per controlar la qualitat del color i la influència circadiana en projectes professionals.
Contacte
Kevin Rao
Correu electrònic:bwzm12@benweilighting.com
Tel/Whatsapp:+8619972563753
