Oświetlenie LED i współczynnik wierności odwzorowania barw

Ekspert odpowiada na komentarz czytelnika, który pojawił się pod artykułem Mity na temat ledów, czyli diody na cenzurowanym.

Opinia czytelnika dotycząca współczynnika wierności odwzorowania barw Ra (%)

– Dobre świetlówki osiągają jakieś 80–85. Diody LED białe z reguły mają 80 i nie więcej. Dla porównania żarówki mają 100%. A to dlatego, że widmo białych LED jest nieciągłe. Składa się z trzech podstawowych kolorów emitowanych równocześnie. I LED-om jeszcze daleko do świetlówek, nie mówiąc o żarówkach. Aby to poprawić,to w jednym źródle trzeba by mieszać LED-y o różnej temperaturze barwowej, ale chyba jeszcze nikt nie zdecydował się na taki eksperyment. Dodatkowo "cieplejsze" LED-y są mniej wydajne od zimnych. Co nie zmienia faktu,że to obecnie jedne z najwydajniejszych źródeł światła, do tego o względnie małych wymiarach

Odpowiedzi udziela Adam Gołąb, menedżer ds. efektywności energetycznej w firmie Trilux Polska

Współczynnik oddawania barw źródła światła (oznaczenie CRI lub Ra) faktycznie określa, jak oglądane w jego świetle kolory przedmiotów są zmienione. Im mniejszy (maksimum 100, co odpowiada oświetleniu żarowemu), tym barwy bardziej odbiegają od widzianych w świetle żarówki. Nie określa on natomiast barwy światła. Źródła mające tę samą wartość CRI mogą świecić światłem o zupełnie innej barwie.

Do wyznaczania współczynnika oddawania barw źródła światła stosuje się metodę pomiarowo-obliczeniową, a zajmujący się tą tematyką naukowcy podważają zasadność stosowanej obecnie metody
w odniesieniu do LED-ów. Może się zatem zdarzyć, że LED mający ogólny współczynnik oddawania barw Ra = 80 ma równocześnie szczegółowy współczynnik dla barwy czerwonej ujemny (R9 < 0), co oznacza duże zniekształcenie tej barwy. Prace i dyskusje w tym zakresie trwają.

Ludzki wzrok to nie kamera ani kolorymetr (urządzenie stosowane do pomiaru w metodzie wyznaczania CRI), reaguje indywidualnie i inaczej w różnym wieku – inaczej widzimy w młodości niż w wieku starszym. Można przyjąć, że nie zauważamy różnic barw oświetlanych przedmiotów, gdy różnica wartości tego współczynnika nie przekracza czterech jednostek (np. CRI 80 i CRI 84).

Prawdą jest, że widmo światła LED (rozkład widmowy, spektralny) nie jest ciągłe, analogicznie jak widmo lamp wyładowczych. Natomiast informacja, że światło diody białej jest mieszaniną trzech barw światła jest już nieaktualna. Tak było w początkowym okresie opracowywania LED-ów. Obecnie światło białe diody powstaje w wyniku zmieszania światła niebieskiego wytwarzanego przez złącze p-n (chip) i światła wytworzonego przez pobudzony światłem niebieskim luminofor (na ogół światło żółte). W diodach o lepszym oddawaniu barw stosuje się kilka luminoforów. A najlepsze oddawanie barw zapewniają diody wytwarzające światło ultrafioletowe, pobudzające doświecenia luminofor trójpasmowy (barwy czerwona, zielona i niebieska), podobnie jak w świetlówkach.

Wskaźnik oddawania barw świecących diod bywa różny,najczęściej wynosi 80, ale dostępne są diody o wskaźniku nawet 95. 

Warto przeczytać: Żarówki tradycyjne, energooszczędne i LED. Które lepsze?