كل شيء عن SDCM لمصابيح LED الشريطية

في عالم إضاءة (ليد) الديناميكي والمبتكر باستمرار، أصبحت تلبية متطلبات العملاء فيما يتعلق بتناسق الألوان جانبًا أساسيًا. ويُعد الانحراف المعياري لمطابقة الألوان (SDCM) مقياسًا رئيسيًا يلعب دورًا حاسمًا في ضمان توحيد درجة حرارة اللون في حلول إضاءة (ليد).

تخيل أن تضع مصباحين من مصابيح (ليد) بألوان مختلفة جنبًا إلى جنب - هل سيبدو لك هذا اللون الضوئي غير المتناسق غريبًا وغير مريح بصريًا؟ لتجنّب مثل هذه الإخفاقات في إضاءة (ليد)، من المهم التفكير في نظام SDCM. فهو يقيس تناسق ألوان الضوء ويضمن إخراج ضوء موحد وخالٍ من العيوب. في هذه المقالة، نتعمق في جميع المعلومات حول SDCM لشرائط (ليد) ونختار شريط (ليد) المناسب لمشروعك.

ما هو SDCM؟

SDCM تعني "الانحراف المعياري لمطابقة الألوان". SDCM هي الوحدة الرسمية المستخدمة في إضاءة (ليد) لوصف انحراف لون الضوء عن القطع الناقص لماكدونالدز لوصف دقة مطابقة الألوان لمصدر الضوء. يُظهر القطع الناقص لماكدونالد مدى انحراف إضاءة (ليد) في نفس عائلة المنتج عن المعيار من حيث تناسق الألوان.

اخترع العالم ديفيد ماك آدم القطع الناقص من قبل العالم ديفيد ماك آدم. تُظهر قياسات ماك آدم أن جميع درجات الألوان التي يصنعها الراصد تقع ضمن القطع الناقص على مخطط اللونية CIE 1931. تم أخذ القياسات عند 25 نقطة على مخطط اللونية. واعتمادًا على اللون الذي تم اختباره، وُجد أن حجم واتجاه القطع الناقص على المخطط اللوني يختلفان اختلافًا كبيرًا.

تظهر الأشكال البيضاوية الـ 25 على المخطط اللوني أعلاه. حدد ماك آدم إحداثيات الألوان حيث لاحظ 50% من الأشخاص اختلافًا لونيًا و50% من الأشخاص الذين لم يلاحظوا اختلافًا لونيًا. تبدو هذه المنطقة بيضاوية الشكل. ويطلق عليه أيضًا 1 SDCM (1 SDCM (1 MacAdams القطع الناقص). مع انحراف 2 SDCM، سيزداد عدد الاختلافات اللونية المرصودة لأن القطع الناقص سيتضاعف حجمه.

تصف هذه الخطوات درجات مختلفة من الرؤية. إذا كان هناك اختلاف في اللون ضمن خطوة واحدة من القطع الناقص ماك آدم، فلن تتعرف عليه العين البشرية. حتى مع وجود خطوتين أو ثلاث خطوات (3 SDCM)، فإن التغيير بالكاد يكون ملحوظًا. يوضح القطع الناقص أن انحراف درجة حرارة اللون يكون تدريجيًا. يشير مركز القطع الناقص إلى القيمة المستهدفة المثالية لدرجة حرارة لون LED، وتشير الحواف إلى الانحراف المسموح به لـ "درجة معينة".

يقدم الجدول أدناه لمحة عامة:

الحجم ماك آدامز القطع الناقص	الرؤية
1 SDCM	لا يكاد يظهر أي اختلاف في اللون
2 SDCM	لا يظهر الفرق إلا بالأدوات
3 SDCM	اختلاف ألوان أقل وضوحًا
4 SDCM	اختلاف اللون مرئي
5 SDCM	فرق ملحوظ واضح للعيان

أهمية تقنية SDCM في شرائط LED

بالنسبة لشرائط (ليد) وتركيبات الإضاءة، تشير قيم SDCM المنخفضة إلى اتساق أفضل للألوان، مما يؤثر بشكل مباشر على جودة المنتج وأدائه بشكل عام. شريط LED عالي الجودة عادةً ما تكون الإضاءة ذات قيمة SDCM منخفضة، مما يضمن اتساق درجة حرارة اللون وتدرج الألوان على طول الشريط ومن دفعة إلى أخرى. وهذا أمر بالغ الأهمية لخلق بيئة إضاءة موحدة واحترافية.

• تناسق الألوان وتوحيدها

يُعد انخفاض مستوى SDCM أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على تناسق الألوان. وهذا يضمن أن تبدو مصادر الإضاءة متشابهة. لذلك، عند شراء الإضاءة للمتاحف أو المعارض الفنية أو التطبيقات المماثلة التي يكون فيها تناسق الألوان أمرًا مهمًا، ابحث عن تركيبات الإضاءة ذات وحدة الإضاءة ذات التباين الذاتي المنخفضة.

• الراحة البصرية

تبدو الأضواء ذات الإضاءة ذات SDCM العالية مختلفة تمامًا عند وضعها جنبًا إلى جنب. هذا النوع من الإضاءة سيعطي بطبيعة الحال أي زائر فكرة أن الأضواء موضوعة بشكل غير صحيح. وتؤدي هذه الإضاءة غير المتناسقة إلى حدوث مشاكل تعمي البصر وتجعلك تشعر بعدم الارتياح. ولهذا السبب، من المهم استخدام مصابيح ذات إضاءة SDCM منخفضة للحصول على إضاءة سلسة ومتساوية.

• الحفاظ على جودة رقائق LED

يستخدم المصنعون SDCM كمعيار للحفاظ على اتساق لون الضوء. ونتيجة لذلك، تكون جميع الرقائق المنبعثة بنفس اللون. لذلك، نظرًا لتناسق الألوان، تبدو إضاءة شريط LED خالية من العيوب. لذلك، فإن مراعاة قيمة SDCM يحسن من جودة المنتج النهائي.

• الأداء على المدى الطويل

يتغير لون وحدة الإنارة تدريجيًا بمرور الوقت. لذلك، عند استخدام مصابيح SDCM عالية، سيكون التغير في الضوء أكثر وضوحًا. وعلى العكس من ذلك، إذا كنت تستخدم مصابيح منخفضة SDCM، فسوف تقلل من مشاكل تغير اللون. ونتيجة لذلك، يمكنك استخدام التجهيزات الخاصة بك لفترة طويلة دون الحاجة إلى استبدالها.

العلاقة بين SDCM ومؤشرات الألوان الأخرى

في حين أن مقياس درجة حرارة اللون SDCM يهتم في المقام الأول بتناسق الألوان، إلا أنه يرتبط ارتباطًا وثيقًا بمؤشرات الألوان الأخرى مثل CCT (درجة حرارة اللون) و CRI (مؤشر تجسيد اللون). وعادةً ما تتمتع شرائط ومصابيح (ليد) ومصابيح الإنارة ذات قيم SDCM الجيدة بدرجة حرارة ألوان متناسقة ومؤشر تجسيد اللون CRI، وكلها تساهم في جودة الإضاءة بشكل عام.

العلاقة بين SDCM و CCT

CCT هو مقياس لتدرج لون الضوء الأبيض بالكلفن؛ فكلما ارتفعت CCT، كان الضوء أكثر برودة، وكلما انخفضت CCT، كان الضوء أكثر دفئًا. ومع ذلك، حتى إذا كان بإمكانك تحديد قيمة CCT، لا يزال بإمكانك العثور على اختلافات كبيرة في لون الضوء. على سبيل المثال، قد يظهر الشريط ذو CCT 3000 كلفن باللون الأخضر أو الأبيض الدافئ أو الأحمر. حتى مع هذه الاختلافات اللونية، لا يزال يُطلق عليها اسم لمبات 3000K. لذلك، يمكن القول إن CCT هي في الأساس نطاق من درجات حرارة الألوان التي تتقلب فيها قيمة درجة حرارة اللون.

إذن، كيف يمكنك تحديد اللون الدقيق للضوء؟ لاكتشاف اللون الدقيق للضوء، تحتاج إلى النظر في SDCM، والآن لنأخذ مثالاً:

من الرسم البياني أعلاه، يمكننا أن نرى أن درجة اللون الأبيض الدافئ CCT = 3061 كلفن وهي في حدود 5 SDCM من مصدر الضوء القياسي، أو SDCM < 5.

وفي هذا الرسم البياني، نرى أن درجة حرارة اللون الأبيض الدافئ CCT = 3078 كلفن وهي لا تختلف كثيرًا عن قيمة درجة حرارة اللون 3061 كلفن أعلاه. أما درجة حرارة اللون SDCM بينها وبين 3000 كلفن القياسية فهي بالفعل خارجة عن 5 درجات حرارة اللون SDCM، وهي SDCM > 7، وتنحرف درجة حرارة اللون SDCM كثيرًا. لذا يوجد بالفعل اختلاف لوني بينهما.

العلاقة بين SDCM و CRI

CRI هو مؤشر آخر يتعلق بلون الضوء. وهو يحدد دقة لون الجسم تحت الإضاءة الاصطناعية. على مقياس من 0 إلى 100، تعني قيمة CRI الأعلى (قريبة من 100) أن إعادة إنتاج اللون أكثر طبيعية. يعكس CRI جودة إعادة إنتاج الألوان، وليس اتساق اللون عبر مصادر إضاءة متعددة، وهنا يأتي دور مقياس دقة الألوان.

تحدد SDCM انزياح لون الضوء مقارنة بمصدر ضوء مستهدف آخر. تعني SDCM المنخفضة SDCM انزياحًا لونيًا أقل ومخرجات لونية مماثلة. قد لا يزال هناك اختلاف في المظهر في مصدر CRI العالي (إذا كانت قيم SDCM مختلفة بشكل كبير)، ويضمن CRI بمساعدة SDCM أن يكون اللون ليس دقيقًا فحسب بل متناسقًا أيضًا. ونتيجة لذلك, شرائط LED مع CRI عالية CRI و SDCM منخفضة توفر إضاءة عالية الجودة.

تشمل فوائد استخدام هذه الشرائط ذات معدل CRI المرتفع وSDCM المنخفض ما يلي:

• دقة ألوان أعلى

• تناسق الألوان والإضاءة الموحدة

• لا مشاكل في التوهج وتقليل إجهاد العينين

• رؤية مريحة

بالإضافة إلى ذلك، تُعد شرائط (ليد) ذات معدل CRI المرتفع وSDCM المنخفض أمرًا بالغ الأهمية للإضاءة التجارية. في متاجر البيع بالتجزئة، تُظهر أضواء الشريط CRI العالية للعملاء اللون الدقيق للمنتج. وبالمثل، عند التسوق تحت أضواء SDCM المنخفضة، ستحصل على إضاءة مريحة ومتساوية.

العلاقة بين SDCM والانحراف اللوني

الانحراف اللوني هو الفرق في اللون، أي الفرق بين قيمتي الإحداثي X و Y للونين ضوئيين؛ وكلما كان الفرق أصغر، كان الانحراف اللوني أصغر.

SDCM هو الفرق بين قيمة X، Y للمنتج وقيمة X، Y لمصدر الضوء القياسي؛ وكلما كانت المسافة أصغر، انخفضت SDCM.

إليك مثال على ذلك:

العينة A تساوي 3 SDCM، وB تساوي 3 SDCM، وD تساوي 5 SDCM، وبطرح قيمة الإحداثي س لـ A من قيمة الإحداثي س لـ B ينتج ناتج يساوي +0.0099. وبالخوارزمية نفسها، يكون الفرق في الإحداثي ص يساوي +0.0148، ما يعني أن فرق اللون لـ AB هو (X = +0.0099، Y = +0.0148)، وفرق اللون لـ AD هو (X = +0.0030، Y = -0.0041).

يمكن ملاحظة أن الفرق اللوني بين (أ) و(ب) أكبر من الفرق بين (أ) و(د)، ومع ذلك، فإن التباين اللوني بين (أ) و(ب) متساوٍ؛ فكلاهما 3، بينما التباين اللوني بين (أ) و(د) 2، لذا فإن التباين اللوني والفرق اللوني مختلفان.

يوضح الشكل أدناه الفرق اللوني للضوء المنبعث من SDCM بخطوتين و3 خطوات و5 خطوات و7 خطوات و7 خطوات عند درجة حرارة لون 3000 كلفن:

من مخطط المقارنة أعلاه، يمكن ملاحظة:

1. لا يمكن للعين البشرية في الخطوة الثانية من SDCM 2 أن ترى اختلاف الألوان بشكل أساسي؛ أما الخطوة الثالثة من SDCM 3 فهي أصغر؛ أما الخطوة الخامسة والخطوة السابعة من SDCM فالفرق في اللون أكثر وضوحًا.

2. SDCM 3 الخطوة 3 هي القيمة الحرجة للتعرف على العين البشرية.

أثبتت تجربة ماك آدم أن مجرد اختلاف اللون المدرك والانحراف المعياري لمطابقة اللون بين وجود علاقة خطية، ثلاثة أضعاف الانحراف المعياري (أي موقع الخطوات الثلاث)، هو مجرد اختلاف اللون المدرك. إذا كان إحداثيا اللونين يقعان ضمن القطع الناقص لـ McAdam بخطوتين (أي ضمن خطوتين)، فإن العين البشرية بالكاد تستطيع رؤية الفرق بين اللونين.

إن الفرق بين اللون المناظر لحدود القطع الناقص رقم 3 ماك آدم ومركز القطع الناقص رقم 3 ماك آدم هو الانحراف اللوني الذي يمكن للعين البشرية اكتشافه، وكلما كان حجم SDCM أكبر، كان الانحراف اللوني أكبر.

العلاقة بين SDCM وDUV

يرمز Duv إلى "دلتا الأشعة فوق البنفسجية". هذا مقياس آخر لمصابيح LED يشير إلى التباين بين لون الضوء والأبيض النقي في مخطط اللونية. يشير هذا إلى ما إذا كان الضوء الأبيض له لون أخضر أو وردي.

يمكن أن تكون قيمة Duv موجبة أو سالبة، موجبة عندما تكون نقطة اللونية لمصدر الضوء أعلى من أثر بلانك وسالبة عندما تكون نقطة اللونية لمصدر الضوء أقل من أثر بلانك. عندما تكون قيمة Duv أعلى من الصفر، يُطلق عليها Duv موجبة. يبدو لون الضوء أكثر برودة وله تدرج لوني أخضر. وبالمثل، عندما تكون قيمة Duv أقل من الصفر، يبدو الضوء مائلًا إلى اللون الوردي ويكون دافئًا. ولذلك، لكي تكون دقيقًا، يجب عليك دائمًا اختيار Duv صفر. وهذا يضمن عدم انحراف اللون عن مظهر CCT المطلوب.

قد تبدو المصابيح التي لها نفس CCT و SDCM مختلفة بسبب اختلاف قيم Duv.

على سبيل المثال، لنأخذ مصباحين من مصابيح LED ذات دائرة CCT 4000 كلفن و SDCM 1. لنفترض أن أحد المصباحين لديه Duv موجب +0.003 والآخر لديه Duv سالب -0.003. والآن، على الرغم من أن لهما نفس CCT و SDCM، سيظهر الضوء ذو الإضاءة ذات الإضاءة الموجبة ذات الإضاءة السالبة باللون الأخضر. وفي الوقت نفسه، سيظهر الضوء ذو الإضاءة ذات الإضاءة السالبة بلون وردي أكثر دفئًا.

لذلك، من المهم مراعاة قيمة Duv للحفاظ على ثبات الضوء.

معيار SDCM لصناعة الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED)

في الوقت الحاضر، هناك ثلاثة أنواع رئيسية من معايير SDCM الدولية:

1. معيار نجمة الطاقة في أمريكا الشمالية

نجمة الطاقة ANSI C78.376 ANSI، تفاوت الألوان ≤ 7 SDCM، وفقًا لخصائص LED.

نطاق درجة حرارة اللون	ANSI C78.377
	3 خطوات	المسافة	5 خطوات	المسافة	7 خطوات	المسافة
2700K	2670-2780K	110	2630-2830K	200	2580-2880K	300
3000K	2970-3120K	150	2920-3170K	250	2870-3220K	350
3500K	3360-3560K	200	3300-3650K	350	3230-3730K	500
4000K	3860-4110K	250	3770-4220K	450	3680-4330K	650
5000K	4860-5210K	350	4750-5300K	550	4650-5450K	900
6500K	6300-6800K	500	6150-6950K	800	6050-7150K	1100

2. معيار الاتحاد الأوروبي IEC

معيار الاتحاد الأوروبي ERP، تفاوت الألوان ≤ 6SDCM، وفقًا للمتطلبات الفنية لتنظيم منطقة تقسيم LED.

نطاق درجة حرارة اللون	IEC 60081
	3 خطوات	المسافة	5 خطوات	المسافة	7 خطوات	المسافة
2700K	2680-2790K	110	2640-2840K	200	2590-2890K	300
3000K	2865-3015K	150	2820-3070K	250	2770-3120K	350
3500K	3350-3550K	200	3280-3630K	350	3210-3710K	500
4000K	3910-4160K	250	3820-4270K	450	3740-4390K	650
5000K	4810-5160K	350	4720-5270K	550	4620-5420K	900
6500K	6200-6700K	500	6100-6900K	800	5950-7050K	1100

3. المعيار الوطني الصيني

يمكن استخدام المعيار الصيني GB10682-2002، متطلبات أداء مصباح الفلورسنت مزدوج النهاية لتحمل اللون ≤ 5 SDCM، كمرجع لتحمل اللون لمصابيح LED.

تطبيق SDCM في إضاءة LED مختلفة

تبرز أهمية تقنية SDCM بشكل خاص في بعض التطبيقات، مثل الإضاءة التجارية أو عروض المتاحف أو الديكور الداخلي الراقي. تتطلب هذه السيناريوهات تناسقًا عاليًا للغاية في الألوان لضمان التناسق البصري والاحترافية. وبالتالي، فإن فهم قيم (SDCM) والتحكم فيها أمر بالغ الأهمية لاختيار واستخدام تركيبات إضاءة (ليد) عالية الجودة وتجهيزات إضاءة (ليد)، مثل الإضاءة المعمارية ومساحات البيع بالتجزئة والمساحات التجارية، بالإضافة إلى الإضاءة المنزلية والمكتبية.

المقاييس الشائعة التي نقارنها جميعًا عند شراء شرائط LED أو أي تركيبات LED هي CCT و CRI، ولكن المشكلة هي أن هذين المقياسين وحدهما لن يضمنا اتساق لون الضوء. فكما ناقشنا في المثال أعلاه، قد ينتهي الأمر بشريطين من شرائط LED بنفس CCT بمظهر مختلف بسبب قيمة SDCM. لذلك، لضمان اتساق الألوان، ليس لديك خيار سوى تخطي مقياس SDCM.

عادةً ما تتطلب المساحات الداخلية، أو التطبيقات التي تتطلب الحفاظ على دقة الألوان، عددًا أقل من وحدات SDCM بحيث يتم ضمان تناسق الألوان وإضاءة المساحة بشكل مضغوط. بشكل عام، يتم تقديم الإضاءة الداخلية بشكل أفضل باستخدام أول 3 وحدات SDCM؛ ومع ذلك، في المساحات الخارجية، لا بأس باستخدام تركيبات (ليد) ذات المشتقات اللونية الأكثر. يمكنك اختيار 5 وحدات SDCM أو أعلى حسب متطلبات الإضاءة الخاصة بك.

التطبيق	آلية التنمية النظيفة المقترحة
المعارض الفنية والمتاحف	1-2 خطوة 1-2 خطوة SDCM
مرافق الرعاية الصحية	1-2 خطوة 1-2 خطوة SDCM
المساحات السكنية	1-3 خطوات SDCM
المساحات المكتبية	3-4 خطوات SDCM
الصناعات التحويلية والصناعية	4-5 خطوات SDCM
الإضاءة الخارجية	5 أو أعلى خطوة SDCM

كيف تختبر SDCM؟

عادةً ما تستخدم الشركات المصنعة لمصابيح LED معيار SDCM لتصنيف رقائق LED واختيارها. ومن خلال التحكم بإحكام في قيم SDCM، يمكنهم إنتاج مصابيح LED بألوان أكثر اتساقًا. تساعد عملية الفرز والاختيار هذه على تحسين جودة واتساق المنتج النهائي لمجموعة متنوعة من التطبيقات.

يمثل القياس الدقيق لقيمة SDCM لمصابيح LED النهائية والتحكم فيها تحديًا تقنيًا. فهو يتطلب معدات قياس متخصصة وعمليات صارمة لمراقبة الجودة ومصنعين موثوقين. تعمل الشركات المصنعة لمصابيح LED باستمرار على تحسين تقنيات الإنتاج وطرق الاختبار لتحقيق قيم أقل من SDCM واتساق أفضل للألوان.

يتم اختبار SDCM لشريط LED باستخدام آلة كروية كبيرة مدمجة متصلة بمقياس طيف لتحديد تناسق ألوان رقائق LED.

يمكنك رؤية قيمة SDCM لهذا المصباح في الزاوية اليمنى العليا من تقرير الاختبار، 1.5 SDCM. وهذا قريب جدًا من القيمة القياسية.

الخاتمة

ترتبط قيمة SDCM بعلاقة مباشرة ووثيقة مع تناسق الألوان؛ فهي توفر طريقة موحدة لقياس الاختلافات اللونية والتعبير عنها ويمكنها مقارنة تناسق الألوان بموضوعية بين دفعات مختلفة من منتجات LED أو جهات تصنيع مختلفة. وكلما انخفضت قيمة SDCM، زاد تناسق الألوان، وهو أمر مهم بشكل خاص للتطبيقات التي تتطلب تأثيرات إضاءة عالية الجودة.

بالنسبة لشرائط (ليد) وتركيبات الإضاءة، تشير قيم SDCM المنخفضة إلى اتساق أفضل للألوان، مما يؤثر بشكل مباشر على جودة المنتج وأدائه بشكل عام. عادةً ما تكون إضاءة (ليد) عالية الجودة ذات قيمة SDCM منخفضة، مما يضمن اتساق درجة حرارة اللون وتدرج الألوان على طول الشريط ومن دفعة إلى أخرى. وهذا أمر بالغ الأهمية لخلق بيئة إضاءة موحدة واحترافية.

بالنسبة إلى مصممي الإضاءة والمستخدمين النهائيين، يمكن أن يساعد فهم قيم دقة وضوح الرؤية الخاصة بمصابيح (SDCM) في اتخاذ خيارات أكثر استنارة للمنتج. فهو يوفر معيارًا موضوعيًا لتقييم ومقارنة تناسق الألوان لمنتجات شرائح (ليد) المختلفة بحيث يمكن اختيار المنتج الأنسب لتطبيق معين.

تعد مصفوفة SDCM مصفوفة مهمة لضمان تناسق الألوان بين وحدات الإنارة. ومع ذلك، يجب عليك دائمًا مراعاة اختيار مصفوفة SDCM الصحيحة لمصابيحك واستخدام مصابيح SDCM منخفضة SDCM دائمًا في الغرفة. سيضمن ذلك إضاءة متساوية ومتسقة في جميع أنحاء الغرفة. وبالإضافة إلى ذلك، قم بشراء المصابيح من علامة تجارية مرموقة تقوم باختبار وحدات SDCM وتحافظ على قيم صارمة.