In der dynamischen und immer innovativeren Welt der LED-Beleuchtung ist die Erfüllung der Kundenanforderungen an die Farbkonsistenz ein wesentlicher Aspekt geworden. Die Standardabweichung der Farbanpassung (SDCM) ist eine wichtige Kennzahl, die eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der Farbtemperaturgleichmäßigkeit von LED-Beleuchtungslösungen spielt.
Stellen Sie sich vor, zwei LED-Leuchten mit unterschiedlichen Farbtönen nebeneinander zu platzieren - würden Sie diese uneinheitliche Lichtfarbe als seltsam und visuell unangenehm empfinden? Um solche Fehler bei der LED-Beleuchtung zu vermeiden, ist es wichtig, SDCM zu berücksichtigen. Es misst die Konsistenz der Lichtfarben und sorgt für eine gleichmäßige und einwandfreie Lichtabgabe. In diesem Artikel erfahren Sie alles über SDCM für LED-Streifen und können den richtigen LED-Streifen für Ihr Projekt auswählen.
Was ist SDCM?
SDCM steht für "Standardabweichung der Farbanpassung". SDCM ist die offizielle Einheit, die in der LED-Beleuchtung verwendet wird, um die Abweichung der Lichtfarbe von der McDonald's-Ellipse zur Beschreibung der Farbanpassungsgenauigkeit einer Lichtquelle zu beschreiben. Die McDonald's-Ellipse zeigt, wie stark LED-Beleuchtung derselben Produktfamilie in Bezug auf die Farbkonsistenz von der Norm abweicht.
Die McAdam-Ellipse ist eine Erfindung des Wissenschaftlers David McAdam. McAdams Messungen zeigen, dass alle vom Beobachter hergestellten Streichhölzer innerhalb der Ellipse der CIE-Farbtafel von 1931 liegen. Die Messungen wurden an 25 Punkten der Farbtafel vorgenommen. Je nach getesteter Farbe variieren Größe und Ausrichtung der Ellipsen in der Tabelle erheblich.
Die 25 Ellipsen sind im obigen Chromatizitätsdiagramm dargestellt. MacAdam identifizierte die Farbkoordinaten, bei denen 50% der Probanden einen Farbunterschied feststellten und 50% der Probanden keinen Farbunterschied feststellten. Dieser Bereich scheint elliptisch zu sein. Er wird auch als 1 SDCM (1 MacAdams-Ellipse) bezeichnet. Bei einer Abweichung von 2 SDCM erhöht sich die Anzahl der beobachteten Farbunterschiede, da sich die Größe der Ellipse verdoppelt.
Diese Stufen beschreiben unterschiedliche Grade der Sichtbarkeit. Wenn es innerhalb einer Stufe der MacAdam-Ellipse einen Farbunterschied gibt, kann das menschliche Auge ihn nicht erkennen. Selbst bei zwei oder drei Stufen (3 SDCM) ist die Veränderung kaum wahrnehmbar. Die Ellipse zeigt, dass die Farbtemperaturabweichung allmählich erfolgt. Die Mitte der Ellipse gibt den idealen Zielwert für die LED-Farbtemperatur an, und die Ränder zeigen die zulässige Abweichung für eine bestimmte "Klasse".
Die nachstehende Tabelle gibt einen Überblick:
Größe MacAdams Ellipse | Sichtbarkeit |
1 SDCM | Kaum ein Farbunterschied sichtbar |
2 SDCM | Unterschiede sind nur mit Instrumenten sichtbar |
3 SDCM | Weniger Farbunterschiede sichtbar |
4 SDCM | Farbunterschied sichtbar |
5 SDCM | Deutlicher Unterschied sichtbar |
Die Bedeutung von SDCM bei LED-Streifen
Bei LED-Streifen und Beleuchtungskörpern weisen niedrigere SDCM-Werte auf eine bessere Farbkonsistenz hin, was sich direkt auf die Gesamtqualität und Leistung des Produkts auswirkt. Hochwertige LED-Streifen Die Beleuchtung hat in der Regel einen niedrigen SDCM-Wert, der eine einheitliche Farbtemperatur und einen einheitlichen Farbton über die gesamte Länge des Bandes und von Charge zu Charge gewährleistet. Dies ist entscheidend für die Schaffung einer einheitlichen und professionellen Beleuchtungsumgebung.
- Farbkonsistenz und Gleichmäßigkeit
Eine niedrige SDCM ist entscheidend für die Farbkonsistenz. Dadurch wird sichergestellt, dass die Lichtquellen gleich aussehen. Daher sollten Sie beim Kauf von Beleuchtung für Museen, Kunstgalerien oder ähnliche Anwendungen, bei denen Farbkonsistenz wichtig ist, auf Leuchten mit niedriger SDCM achten.
- Visueller Komfort
Leuchten mit hoher SDCM sehen sehr unterschiedlich aus, wenn sie nebeneinander stehen. Diese Art der Beleuchtung erweckt bei jedem Besucher den Eindruck, dass die Beleuchtung nicht richtig eingestellt ist. Diese uneinheitliche Beleuchtung führt zu Blendungsproblemen und verursacht ein unangenehmes Gefühl. Aus diesem Grund ist es wichtig, Leuchten mit niedriger SDCM für eine gleichmäßige Beleuchtung zu verwenden.
- Aufrechterhaltung der Qualität von LED-Chips
Die Hersteller verwenden SDCM als Standard, um die Farbe des Lichts einheitlich zu halten. Infolgedessen haben alle emittierten Chips die gleiche Farbe. Aufgrund der Farbkonsistenz sieht die Beleuchtung des LED-Streifens daher makellos aus. Die Berücksichtigung des SDCM-Werts verbessert daher die Qualität des Endprodukts.
- Langfristige Leistung
Die Farbe einer Leuchte verändert sich im Laufe der Zeit. Wenn Sie also Lampen mit hohem SDCM verwenden, wird die Veränderung des Lichts deutlicher wahrnehmbar sein. Wenn Sie dagegen Lampen mit niedrigem SDCM verwenden, minimieren Sie Probleme mit Farbveränderungen. So können Sie Ihre Leuchten lange Zeit nutzen, ohne sie ersetzen zu müssen.
Beziehung zwischen SDCM und anderen Farbindikatoren
SDCM befasst sich zwar in erster Linie mit der Farbkonsistenz, ist aber eng mit anderen Farbindikatoren wie CCT (Farbtemperatur) und CRI (Farbwiedergabeindex) verbunden. LED-Streifen und -Leuchten mit guten SDCM-Werten haben in der Regel eine konstante Farbtemperatur und einen hohen CRI, die alle zur allgemeinen Beleuchtungsqualität beitragen.
Beziehung zwischen SDCM und CCT
CCT ist ein Maß für den Farbton von weißem Licht in Kelvin; je höher der CCT-Wert, desto kühler das Licht, und je niedriger der CCT-Wert, desto wärmer das Licht. Aber selbst wenn Sie den CCT-Wert bestimmen können, können Sie immer noch erhebliche Unterschiede in der Lichtfarbe feststellen. Zum Beispiel kann ein Streifen mit einer CCT von 3000K grün, warmweiß oder rot erscheinen. Trotz dieser Farbunterschiede werden sie immer noch als 3000K-Glühlampen bezeichnet. Daher kann man sagen, dass CCT im Grunde ein Bereich von Farbtemperaturen ist, in dem der Farbtemperaturwert schwankt.
Wie kann man also die genaue Farbe des Lichts erkennen? Um die exakte Farbe des Lichts zu erkennen, müssen Sie die SDCM berücksichtigen, und jetzt nehmen wir ein Beispiel:
Aus dem obigen Diagramm geht hervor, dass die warmweiße CCT = 3061K ist, was innerhalb von 5 SDCM einer Standardlichtquelle liegt, oder SDCM < 5.
Und in diesem Diagramm sehen wir, dass die warmweiße CCT = 3078K ist, was nicht viel anders ist als der obige Farbtemperaturwert von 3061K. Die SDCM zwischen diesem Wert und dem Standardwert von 3000K liegt bereits außerhalb von 5 SDCM, d. h. SDCM > 7, und die SDCM weicht zu stark ab. Es besteht also bereits ein Farbunterschied zwischen ihnen.
Beziehung zwischen SDCM und CRI
CRI ist ein weiterer Indikator für die Lichtfarbe. Er bestimmt die Farbgenauigkeit eines Objekts bei künstlicher Beleuchtung. Auf einer Skala von 0 bis 100 bedeutet ein höherer CRI-Wert (nahe an 100), dass die Farbwiedergabe natürlicher ist. CRI spiegelt die Qualität der Farbwiedergabe wider, nicht die Konsistenz der Farbe über mehrere Lichtquellen hinweg.
SDCM bestimmt die Farbverschiebung des Lichts im Vergleich zu einer anderen Ziellichtquelle. Eine niedrige SDCM bedeutet weniger Farbverschiebung und eine ähnliche Farbausgabe. Eine Lichtquelle mit hohem CRI kann immer noch einen Unterschied in der Erscheinung aufweisen (wenn die SDCM-Werte signifikant unterschiedlich sind), und der SDCM-unterstützte CRI stellt sicher, dass die Farbe nicht nur genau, sondern auch konsistent ist. Daraus folgt, LED-Streifen mit hohem CRI und eine niedrige SDCM sorgen für eine hochwertige Beleuchtung.
Die Vorteile der Verwendung dieser Streifen mit hohem CRI und niedrigem SDCM sind folgende:
- Höhere Farbgenauigkeit
- Farbkonsistenz und gleichmäßige Ausleuchtung
- Keine Blendungsprobleme und weniger Ermüdung der Augen
- Bequeme Sicht
Darüber hinaus sind LED-Bänder mit hohem CRI und niedrigem SDCM für die kommerzielle Beleuchtung von entscheidender Bedeutung. In Einzelhandelsgeschäften zeigen Bandleuchten mit hohem CRI den Kunden die genaue Farbe des Produkts. In ähnlicher Weise erhalten Sie beim Einkaufen unter niedrigen SDCM-Lichtern eine angenehme und gleichmäßige Lichtstimmung.
Beziehung zwischen SDCM und chromatischer Aberration
Die chromatische Aberration ist der Farbunterschied, d. h. die Differenz zwischen den X- und Y-Koordinatenwerten zweier Lichtfarben; je kleiner der Abstand, desto geringer die chromatische Aberration.
SDCM ist die Differenz zwischen dem X,Y-Wert des Produkts und dem X,Y-Wert der Standardlichtquelle; je kleiner der Abstand, desto geringer die SDCM.
Hier ist ein Beispiel:
Probe A ist 3 SDCM, B ist 3 SDCM und D ist 5 SDCM, und die Subtraktion des x-Koordinatenwerts von A vom x-Koordinatenwert von B ergibt ein Ergebnis von +0,0099. Nach demselben Algorithmus ist die Differenz der y-Koordinate gleich +0,0148, was bedeutet, dass der Farbunterschied für AB (X = +0,0099, Y = +0,0148) und der Farbunterschied für AD (X = +0,0030, Y = -0,0041) ist.
Es ist zu erkennen, dass der Farbunterschied zwischen A und B größer ist als der zwischen A und D. Die SDCM von A und B sind jedoch gleich; beide haben 3 SDCM, während die SDCM von A und D 2 ist, so dass die SDCM und der Farbunterschied unterschiedlich sind.
Die folgende Abbildung zeigt den Farbunterschied des Lichts, das von einem SDCM mit 2 Stufen, 3 Stufen, 5 Stufen und 7 Stufen bei einer Farbtemperatur von 3000 K emittiert wird:
Aus der obigen Vergleichstabelle ist ersichtlich:
1. SDCM 2 Schritt menschliche Augen können im Grunde nicht sehen den Farbunterschied; SDCM 3 Schritt Farbunterschied ist kleiner; 5 Schritt und 7 Schritt SDCM Farbunterschied ist mehr offensichtlich.
2. SDCM 3 Schritt ist der kritische Wert der menschlichen Augenerkennung.
Das McAdam-Experiment hat bewiesen, dass nur der wahrgenommene Farbunterschied und die Standardabweichung der Farbübereinstimmung zwischen dem Vorhandensein einer linearen Beziehung, dem Dreifachen der Standardabweichung (d. h. der Lage der drei Stufen), nur der wahrgenommene Farbunterschied ist. Wenn die beiden Farbkoordinaten innerhalb der 2-stufigen McAdam-Ellipse (d.h. innerhalb von zwei Stufen) liegen, dann kann das menschliche Auge den Unterschied zwischen den beiden Farben kaum erkennen.
Der Unterschied zwischen der Farbe, die dem Rand der McAdam-Ellipse Nr. 3 entspricht, und dem Zentrum der McAdam-Ellipse Nr. 3 ist die chromatische Aberration, die vom menschlichen Auge erkannt werden kann, und je größer die SDCM ist, desto größer ist die chromatische Aberration.
Beziehung zwischen SDCM und Duv
Duv steht für "Delta UV". Dies ist eine weitere Kennzahl für LED-Leuchten, die die Abweichung zwischen Lichtfarbe und reinem Weiß in der Farbtafel angibt. Dies bezieht sich darauf, ob das weiße Licht einen grünen oder rosa Farbton hat.
Der Wert von Duv kann positiv oder negativ sein, positiv, wenn der Farbort der Lichtquelle oberhalb der Planck-Spur liegt, und negativ, wenn der Farbort der Lichtquelle unterhalb der Planck-Spur liegt. Wenn der Duv-Wert über Null liegt, spricht man von positivem Duv. Die Lichtfarbe wirkt kühler und hat einen grünlichen Farbton. Liegt der Duv-Wert unter Null, erscheint das Licht rosafarben und ist warm. Um genau zu sein, sollten Sie daher immer einen Duv-Wert von Null wählen. Dadurch wird sichergestellt, dass die Farbe nicht von der gewünschten CCT-Erscheinung abweicht.
Lampen mit der gleichen CCT und SDCM können aufgrund der unterschiedlichen Duv-Werte unterschiedlich aussehen.
Nehmen wir zum Beispiel zwei LEDs mit 4000K CCT und SDCM 1. Nehmen wir an, dass eine Leuchte einen positiven Duv von +0,003 und die andere einen negativen Duv von -0,003 hat. Obwohl sie dieselbe CCT und SDCM haben, erscheint das Licht mit dem positiven Duv grün. Gleichzeitig erscheint das Licht mit dem negativen Duv in einem wärmeren Rosa.
Daher ist es wichtig, den Duv-Wert zu berücksichtigen, um das Licht konsistent zu halten.
SDCM-Standard für die LED-Industrie
Derzeit gibt es drei Haupttypen von internationalen SDCM-Normen:
1. Nordamerikanischer Energy-Star-Standard
Energy Star ANSI C78.376, Farbtoleranz ≤ 7 SDCM, entsprechend den LED-Eigenschaften.
Farbtemperaturbereich | ANSI C78.377 | |||||
3 Schritte | Entfernung | 5 Schritte | Entfernung | 7 Schritte | Entfernung | |
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. EU-IEC-Norm
EU-Norm ERP, Farbtoleranz ≤ 6SDCM, entsprechend den technischen Anforderungen zur Regulierung der LED-Teilungsfläche.
Farbtemperaturbereich | IEC 60081 | |||||
3 Schritte | Entfernung | 5 Schritte | Entfernung | 7 Schritte | Entfernung | |
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. Chinesischer Nationaler Standard
Die chinesische Norm GB10682-2002, Leistungsanforderungen an zweiseitig gesockelte Leuchtstofflampen für Farbtoleranzen ≤ 5 SDCM, kann als Referenz für die Farbtoleranz von LED-Lampen verwendet werden.
Anwendung von SDCM in verschiedenen LED-Beleuchtungen
Die Bedeutung von SDCM ist bei bestimmten Anwendungen, wie z. B. bei der kommerziellen Beleuchtung, bei Museumsausstellungen oder bei der hochwertigen Innenausstattung, besonders groß. Diese Szenarien erfordern eine extrem hohe Farbkonsistenz, um visuelle Kohärenz und Professionalität zu gewährleisten. Das Verständnis und die Kontrolle der SDCM-Werte ist daher von entscheidender Bedeutung für die Auswahl und den Einsatz von hochwertigen LED-Leisten und LED-Beleuchtungskörpern, z. B. in der Architekturbeleuchtung, in Einzelhandels- und Geschäftsräumen sowie in der Heim- und Bürobeleuchtung.
Die gängigen Messgrößen, die wir alle beim Kauf von LED-Streifen oder LED-Leuchten vergleichen, sind CCT und CRI, aber das Problem ist, dass diese beiden Messgrößen allein keine Farbkonsistenz des Lichts gewährleisten. Wie im obigen Beispiel beschrieben, können zwei LED-Streifen mit der gleichen CCT aufgrund des SDCM-Werts unterschiedlich aussehen. Um Farbkonsistenz zu gewährleisten, haben Sie daher keine andere Wahl, als den SDCM-Wert zu überspringen.
In Innenräumen oder bei Anwendungen, die eine genaue Farbwiedergabe erfordern, sind in der Regel weniger SDCM erforderlich, damit die Farbkonsistenz gewährleistet ist und der Raum kompakt beleuchtet wird. Im Allgemeinen ist die Beleuchtung von Innenräumen am besten mit den ersten 3 SDCMs zu bewerkstelligen; in Außenbereichen sind jedoch LED-Leuchten mit mehr Farbableitungen in Ordnung. Je nach Ihren Beleuchtungsanforderungen können Sie 5 SDCM oder mehr wählen.
Anmeldung | Vorgeschlagene SDCM |
Kunstgalerien und Museen | 1-2 Schritt SDCM |
Einrichtungen des Gesundheitswesens | 1-2 Schritt SDCM |
Wohnräume | 1-3 Schritt SDCM |
Büroräume | 3-4 Schritt SDCM |
Fertigung und Industrie | 4-5 Schritt SDCM |
Außenbeleuchtung | 5 oder höher Schritt SDCM |
Wie testet man SDCM?
In der Regel verwenden LED-Hersteller den SDCM-Standard, um LED-Chips zu klassifizieren und auszuwählen. Durch eine strenge Kontrolle der SDCM-Werte können sie LED-Leuchten mit einheitlicheren Farben herstellen. Dieser Sortier- und Auswahlprozess trägt dazu bei, die Qualität und Konsistenz des Endprodukts für eine Vielzahl von Anwendungen zu verbessern.
Die genaue Messung und Kontrolle des SDCM-Wertes von fertigen LED-Lampen ist eine technische Herausforderung. Sie erfordert spezielle Messgeräte, strenge Qualitätskontrollverfahren und zuverlässige Hersteller. Die Hersteller von LED-Leuchten verbessern kontinuierlich ihre Produktionstechniken und Prüfverfahren, um niedrigere SDCM-Werte und eine bessere Farbkonsistenz zu erreichen.
Die SDCM eines LED-Streifens wird mit einer großen Ulbricht-Kugel-Maschine geprüft, die mit einem Spektrometer verbunden ist, um die Farbkonsistenz der LED-Chips zu bestimmen.
Sie können den SDCM-Wert für diese Lampe in der oberen rechten Ecke des Testberichts sehen: 1,5 SDCM. Dies ist sehr nahe am Standardwert.
Schlussfolgerung
SDCM steht in direktem und engem Zusammenhang mit der Farbkonsistenz; es bietet eine standardisierte Möglichkeit, Farbunterschiede zu messen und auszudrücken und kann die Farbkonsistenz zwischen verschiedenen Chargen von LED-Produkten oder verschiedenen Herstellern objektiv vergleichen. Je niedriger der SDCM-Wert ist, desto höher ist die Farbkonsistenz, was besonders wichtig für Anwendungen ist, die hochwertige Lichteffekte erfordern.
Bei LED-Bändern und -Beleuchtungen weisen niedrigere SDCM-Werte auf eine bessere Farbkonsistenz hin, was sich direkt auf die Gesamtqualität und Leistung des Produkts auswirkt. Hochwertige LED-Beleuchtung hat in der Regel einen niedrigen SDCM-Wert, der eine einheitliche Farbtemperatur und einen einheitlichen Farbton über die gesamte Länge des Streifens und von Charge zu Charge gewährleistet. Dies ist entscheidend für die Schaffung einer einheitlichen und professionellen Beleuchtungsumgebung.
Für Beleuchtungsdesigner und Endverbraucher kann das Verständnis der SDCM-Werte dabei helfen, fundiertere Produktentscheidungen zu treffen. Er bietet einen objektiven Standard für die Bewertung und den Vergleich der Farbkonsistenz verschiedener LED-Streifenprodukte, so dass das am besten geeignete Produkt für eine bestimmte Anwendung ausgewählt werden kann.
SDCM ist eine wichtige Matrix zur Sicherstellung der Farbkonsistenz zwischen Leuchten. Sie sollten jedoch immer die richtige SDCM für Ihre Lampen wählen und immer Lampen mit niedriger SDCM im Raum verwenden. Dadurch wird eine gleichmäßige und konsistente Beleuchtung im gesamten Raum gewährleistet. Kaufen Sie außerdem Lampen von einer renommierten Marke, die auf SDCM prüft und strenge Werte einhält.