LED ผลิตสเปกตรัมของแสงอะไร

แหล่งกำเนิดแสงมีหลายประเภท ตั้งแต่หลอดไส้ธรรมดาไปจนถึงนวัตกรรมสมัยใหม่อย่าง LED แต่แหล่งกำเนิดแสงจำนวนมากเหล่านี้ไม่ได้ถูกสร้างขึ้นมาอย่างเท่าเทียมกันทั้งหมด

นอกเหนือจากการสร้างแสงแล้ว แต่ละดวงยังมีคุณสมบัติที่โดดเด่น หนึ่งในนั้นคือสีที่เปล่งออกมา สิ่งนี้สามารถเรียกได้ว่าเป็นสเปกตรัมแสงเฉพาะของแต่ละคน

อุณหภูมิสีของ LED เป็นตัวกำหนดสเปกตรัมของแสงที่ปล่อยออกมา การกระจายสเปกตรัมของ LED 6000K จะแตกต่างจากของ LED 3000K LED 6000K ส่วนใหญ่จะปล่อยแสงสีน้ำเงินและสีเขียว ในขณะที่ LED 3000K จะสร้างสีที่อบอุ่นกว่า เช่น สีส้มและสีเหลือง

ต่อจากนี้ไปเราจะอ้างถึง 4000K เป็นฐานสำหรับสีของไฟ LED และด้วยเหตุนี้สเปกตรัมของแสงจึงเป็นรูปแบบฐาน เนื่องจาก LED ที่เป็นธรรมชาติทั้งหมดโดยไม่มีการเพิ่มเติมหรือดัดแปลงใด ๆ จะมีสีของแสงประมาณนั้น

การกระจายสเปกตรัมของ LED ที่ 4,000 K

ดูเหมือนว่าเราจะเริ่มต้นด้วย LED 4000K เนื่องจากเป็นรากฐานพื้นฐานของแผนภาพสเปกตรัม

สเปกตรัมที่ 4000K ดังที่เห็นในภาพด้านล่าง โน้มไปทางปลายสีน้ำเงินอย่างมาก ในขณะที่ปล่อยแสงสีแดงและสีเขียวน้อยมาก เนื่องจากแสงสีน้ำเงินเป็นส่วนประกอบหลักของไฟที่เย็นกว่า นี่คือสิ่งที่ทำให้ LED มีสีขาวนวล

ความจริงที่ว่า LED ประกอบด้วยไดโอดหลายตัวเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้พวกมันมีสีขาวนวลในตอนแรก พวกมันถูกสร้างขึ้นในลักษณะที่ใช้ไดโอด RGB (แดง เขียว และน้ำเงิน) เพื่อสร้างแสงสีขาว ซึ่งในกรณีนี้ค่าเริ่มต้นคือ 4000K

วิธีการทางเลือกในการผลิต LED เกี่ยวข้องกับการใช้ไดโอด LED สีน้ำเงินเป็นส่วนใหญ่ (หากไม่ใช่เฉพาะ) แล้วเคลือบด้วยสารละลายที่มีส่วนผสมของสารเรืองแสงเพื่อทำให้เส้นโค้งตรง

เนื่องจากเอาต์พุตแสงสีน้ำเงินเป็นแหล่งกำเนิดแสงหลักในโครงสร้าง LED นั้น โดยทั่วไปแล้วสิ่งนี้จะส่งผลให้มียอดการผลิตแสงสีน้ำเงินสูงผิดปกติ

เมื่อคุณมีแสงในทุกสี หรือในทุกความยาวคลื่น อย่างที่คุณเรียกได้ตรงกว่า แสงทั้งหมดจะมาบรรจบกันเพื่อสร้างแสงสีขาว ซึ่งเป็นวิธีการทำงานตั้งแต่แรก

ในภายหลังในการเปรียบเทียบ คุณจะเห็นว่าไดอะแกรมแตกต่างกันมากน้อยเพียงใดโดยขึ้นอยู่กับปริมาณการปล่อยสีน้ำเงินและสีแดง ซึ่งเชื่อมโยงกับอุณหภูมิสี

สเปกตรัม LED 3000K

รองจากรุ่นที่มีอุณหภูมิสี 4000K แล้ว LED 3000K อาจถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายที่สุด โดยส่วนใหญ่เป็นเพราะโทนสีเหลืองที่ปล่อยออกมา

ก่อนอื่นเราควรตรวจสอบสิ่งที่แยก LED 3000K และ 4000K ออกจากกันก่อนที่จะเจาะลึกลงไปในสเปกตรัมและข้อมูลเฉพาะ เนื่องจากเรารู้อยู่แล้วว่า 4000K เป็นจุดเริ่มต้น พวกเขาจึงต้องปรับบางอย่างเพื่อให้ได้สีที่สว่างถึง 3000K จริงไหม? มันแม่นยำ

การมีฟอสเฟอร์เป็นสิ่งที่ทำให้ 3000K แตกต่างจาก 4000K ฟอสเฟอร์ถูกนำไปใช้ที่ด้านบนของไดโอด LED แต่ละอันดังที่แสดงในรูปนี้ เพื่อเพิ่มเข้าไป

นี่คือตัวอย่างที่ดีของวิธีการใช้ฟอสฟอร์เพื่อทำให้สีของแสงอุ่นขึ้น แม้ว่าจะไม่ใช่เป้าหมายหลัก แต่เมื่อดำเนินการในลักษณะนี้ ก็มีผลกระทบดังกล่าว

เป้าหมายที่แท้จริงเพียงประการเดียวของสิ่งนี้คือการสร้างสมดุลของสเปกตรัมสำหรับ LED สิ่งนี้สมเหตุสมผลเนื่องจากคุณจะเห็นว่ากราฟิก 4000K มีสีน้ำเงินสูงสุดที่มากเพียงใด แต่ส่วนที่เหลือเป็นค่าเฉลี่ยที่ดีที่สุด

5000K พร้อมสเปกตรัม LED

ตอนนี้เราทราบวิธีสร้างอุณหภูมิแสงที่อุ่นขึ้นแล้ว อุณหภูมิ 5,000K และต่ำกว่านั้นเกิดขึ้นได้อย่างไร สิ่งนี้ค่อนข้างน่าสนใจ เนื่องจากขึ้นอยู่กับว่าคุณมองมันอย่างไร มันแตกต่างจากวิธีที่คุณสร้างรุ่น 3000K เพียงเล็กน้อยเท่านั้น

ความแตกต่างเหล่านี้เกี่ยวข้องระหว่างกระบวนการผลิต ไดโอดสีแดง เขียว และน้ำเงินมีความสมดุลเสมอเพื่อสร้างแสงสีขาวในแสงสีก่อนหน้าทั้งหมด แม้ว่าจะแตกต่างกันเล็กน้อยสำหรับทุกสิ่งที่ 5,000K และสูงกว่า

สำหรับพวกเขา คุณจะต้องออกแบบไดโอด LED ที่ไม่สมดุลโดยเจตนา หมายความว่าไดโอด RGB แต่ละตัวจะจงใจกระจายอย่างไม่สม่ำเสมอในแง่ของปริมาณและ/หรือความเข้ม

พวกเขาสร้างสมดุลให้กับไดโอด RGB เพื่อให้ยิ่งมีสีน้ำเงินมากขึ้นในการผสม RGB ยิ่งคุณต้องการให้แสงเย็นลง ขึ้นอยู่กับว่าคุณไปสูงแค่ไหนในระดับเคลวิน กล่าวอีกนัยหนึ่งคือปล่อยให้สีน้ำเงินครอบงำสีแดงและสีเขียวยิ่งคุณไปสูงเท่าไร ทำให้สีฟ้าและสีน้ำเงินเด่นขึ้นในสีอ่อน

นอกจากนี้ยังอาจทำในวิธีที่เพิ่มชุดไดโอดสีน้ำเงินเพิ่มเติมในคราวเดียว สร้างสิ่งใหม่ที่เรียกว่า RGBB แทนที่จะเพิ่มสัดส่วนของไดโอดสีน้ำเงินในส่วนผสม RGB

เนื่องจาก RGBB มีศักยภาพในการรักษาความบริสุทธิ์ของเอาต์พุตของแสงสีขาวธรรมดา จึงเป็นที่ต้องการมากกว่า RGB บริสุทธิ์

นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าระบบ RGBB เป็นเพียงการเพิ่มสีน้ำเงินให้กับระบบ RGB ดั้งเดิม โดยยังคงความกลมกลืนของ RGB ดั้งเดิม

สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมสีแดงและสีเขียวจึงค่อนข้างต่ำในแผนภูมิสเปกตรัม ในขณะที่สีน้ำเงินกระโดดสูงขึ้นอย่างมาก นอกจากการทำให้ไอเทมปรากฏเป็นสีน้ำเงินแล้ว ยังทำให้แสงปรากฏเป็นสีน้ำเงินค่อนข้างมากอีกด้วย

ไฟ LED ทั้งสเปกตรัม

LED แบบเต็มสเปกตรัมเป็น LED ที่แตกต่างจากโครงสร้าง LED มาตรฐาน เส้นโค้งสเปกตรัมของแสงแดดตั้งใจให้จำลองโดยการสร้าง LED แบบเต็มสเปกตรัม

เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ จึงใช้การผสมสารเรืองแสงของสีต่างๆ แทนการผสมสารเรืองแสงสีเหลืองที่ใช้โดยทั่วไป

ส่งผลให้ LED เปล่งสีได้มากขึ้น เกือบจะคล้ายกับแสงแดดมากกว่าที่จะไม่แต่ง

การใช้ไฟเติบโตเป็นสาเหตุหลักของการมีแหล่งกำเนิดแสงที่สามารถเลียนแบบแสงแดดได้ ไฟสำหรับปลูกต้นไม้เป็นแหล่งกำเนิดแสงที่สนับสนุนการเจริญเติบโตของพืชโดยให้แสงเหมือนแสงแดดแก่พืชเมื่อได้รับแสงแดดตามธรรมชาติไม่เพียงพอหรือไม่มีเลย

ส่วนใหญ่จะใช้ในโรงงานที่ขึ้นอยู่กับการผลิตอาหารเนื่องจากผลผลิตสูงเป็นสิ่งสำคัญ แต่เนื่องจากความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับไฟเติบโตที่ออกแบบมาสำหรับบ้าน ตอนนี้พวกเขาเริ่มปรากฏในสวนหลังบ้าน

การเปรียบเทียบ LED ที่อุณหภูมิเคลวิน (K) ต่างๆ

แม้ว่า LED เหล่านี้จะมีความแตกต่างกันไม่มากนักเมื่อเปรียบเทียบกัน แต่มีบางสิ่งที่เราคิดว่ามีความสำคัญ

ความแตกต่างพื้นฐานระหว่างแหล่งกำเนิดแสงต่างๆ เหล่านี้คือการเปล่งแสงที่อาจกระตุ้นปฏิกิริยาทางจิตใจและอารมณ์ต่างๆ ซึ่งทำให้ไม่เหมาะสมสำหรับการใช้งานแบบเดียวกัน

LED 4000K เหมาะกว่าสำหรับพื้นที่ที่ความตื่นตัวและสมาธิเป็นสิ่งสำคัญ เช่น สำนักงาน ในขณะที่ LED 3000K เหมาะกับบ้านและพื้นที่ที่คำนึงถึงความสะดวกสบายมากกว่า

ในทำนองเดียวกัน การใช้อะไรก็ตามที่มี 5000K plus นั้นหายาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพูดถึงการออกแบบภายในหรืออย่างอื่นสำหรับเรื่องนั้น พิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำเป็นแอปพลิเคชั่นหนึ่งทั่วไปสำหรับ 10,000K แต่นอกเหนือจากนั้น ไม่มีสถานที่อื่นอีกหลายแห่งที่อาจใช้

ยังมีความแตกต่างที่สำคัญอย่างหนึ่งระหว่าง 3,000K และ 4,000K และเกี่ยวข้องกับเรื่องเทคโนโลยี หากคุณเปรียบเทียบประสิทธิภาพพลังงานกับปริมาณแสงจริง นั่นคือปัจจัย

เป็นเรื่องปกติที่จะวัดแหล่งกำเนิดแสงหลายประเภทโดยใช้หน่วยลูเมน/วัตต์ โดยที่ลูเมนแทน "ปริมาณแสง" ที่แหล่งกำเนิดแสงปล่อยออกมา และวัตต์แทนพลังงานที่เราจ่ายให้กับ LED

ด้วยเหตุนี้ จึงน่าสังเกตว่า LED ธรรมชาติที่มีสีอ่อน 4000K จะมีประสิทธิภาพมากกว่า (ลูเมน/วัตต์) มากกว่า LED ที่มีสีอ่อน 3000K

นี่เป็นเพราะการมีอยู่ของสารเรืองแสงใน LED 3000K เพื่อให้สารเรืองแสงสามารถดูดซับแสงโดยรวมบางส่วนที่ LED ปล่อยออกมาได้อย่างมีประสิทธิภาพ

สิ่งนี้สมเหตุสมผลแล้วเนื่องจากเราได้เห็นหลอด LED ที่ดัดแปลงแล้วสารเรืองแสงจะครอบคลุมไดโอดขนาดเล็กทั้งหมด

สรุป

แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วไฟ LED จะเย็น แต่ก็สามารถสร้างแสงได้ทั่วทั้งสเปกตรัมแสงที่มองเห็นได้

LED ที่อุ่นกว่าจำเป็นต้องเคลือบด้วยสารเรืองแสงเพื่อสร้างแสงที่อุ่นกว่า ดังนั้น LED ที่เย็นกว่าจึงมีประสิทธิภาพมากกว่าประมาณ 5 เปอร์เซ็นต์ในการแปลงพลังงานเป็นแสง