Todo sobre SDCM para tiras de LED

En el dinámico y siempre innovador mundo de la iluminación LED, satisfacer las demandas de uniformidad cromática de los clientes se ha convertido en un aspecto esencial. La desviación estándar de coincidencia de color (SDCM) es una métrica clave que desempeña un papel fundamental para garantizar la uniformidad de la temperatura de color en las soluciones de iluminación LED.

Imagínese que coloca dos luces LED de diferentes tonalidades una al lado de la otra: ¿le parecería extraño y visualmente incómodo este color de luz incoherente? Para evitar estos fallos en la iluminación LED, es importante tener en cuenta el SDCM. Mide la consistencia de los colores de la luz y garantiza una salida de luz uniforme e impecable. En este artículo, nos sumergimos en toda la información sobre SDCM para tiras de LED y elegimos la tira de LED adecuada para su proyecto.

¿Qué es el SDCM?

SDCM son las siglas de "Standard Deviation of Color Matching". SDCM es la unidad oficial utilizada en iluminación LED para describir la desviación del color de la luz con respecto a la elipse de McAdam para describir la precisión de coincidencia de color de una fuente de luz. La elipse de McAdam muestra cuánto se desvía la iluminación LED de la misma familia de productos de la norma en términos de consistencia del color.

La elipse de McAdam fue inventada por el científico David McAdam. Las mediciones de McAdam muestran que todas las cerillas fabricadas por el observador caen dentro de la elipse del diagrama de cromaticidad CIE 1931. Las mediciones se realizaron en 25 puntos del diagrama de cromaticidad. Según el color probado, el tamaño y la orientación de las elipses en el diagrama variaban considerablemente.

Las 25 elipses se muestran en el diagrama de cromaticidad anterior. MacAdam identificó las coordenadas de color en las que 50% de los sujetos observaron una diferencia de color y 50% de los sujetos no observaron una diferencia de color. Esta zona parece ser elíptica. También se denomina 1 SDCM (elipse de 1 MacAdams). Con la desviación 2 SDCM, el número de diferencias de color observadas aumentará porque la elipse duplicará su tamaño.

Estos pasos describen diferentes grados de visibilidad. Si hay una diferencia de color dentro de un paso de la elipse de MacAdam, el ojo humano no la reconocerá. Incluso con dos o tres pasos (3 SDCM), el cambio es apenas perceptible. La elipse muestra que la desviación de la temperatura de color es gradual. El centro de la elipse indica el valor objetivo ideal para la temperatura de color del LED, y los bordes indican la desviación admisible para un "grado" determinado.

El siguiente cuadro ofrece una visión general:

Talla MacAdams Elipse	Visibilidad
1 SDCM	Apenas se aprecian diferencias de color
2 SDCM	Las diferencias sólo son visibles con instrumentos
3 SDCM	Menor diferencia de color visible
4 SDCM	Diferencia de color visible
5 SDCM	Marcada diferencia visible

La importancia del SDCM en las tiras LED

En el caso de las tiras de LED y las luminarias, los valores SDCM más bajos indican una mayor uniformidad del color, lo que repercute directamente en la calidad y el rendimiento generales del producto. Tira de LED de alta calidad suele tener un valor SDCM bajo, lo que garantiza una temperatura de color y un tono uniformes en toda la longitud de la tira y de un lote a otro. Esto es fundamental para crear un entorno de iluminación uniforme y profesional.

• Consistencia y uniformidad del color

Un SDCM bajo es fundamental para mantener la uniformidad del color. Esto garantiza que las fuentes de luz tengan el mismo aspecto. Por lo tanto, cuando compre luminarias para museos, galerías de arte o aplicaciones similares en las que la uniformidad del color es importante, busque luminarias con SDCM bajo.

• Confort visual

Las luces con alto SDCM tienen un aspecto muy diferente cuando se colocan una al lado de la otra. Este tipo de iluminación dará naturalmente a cualquier visitante la idea de que las luces están mal colocadas. Esta iluminación incoherente crea problemas de deslumbramiento y le hace sentirse incómodo. Por este motivo, es importante utilizar luces con SDCM bajo para obtener una iluminación suave y uniforme.

• Mantener la calidad de los chips LED

Los fabricantes utilizan SDCM como estándar para mantener la coherencia del color de la luz. Como resultado, todos los chips emitidos son del mismo color. Por lo tanto, debido a la consistencia del color, la iluminación de la tira de LED tiene un aspecto impecable. Por lo tanto, tener en cuenta el valor SDCM mejora la calidad del producto final.

• Rendimiento a largo plazo

El color de una luminaria cambia gradualmente con el tiempo. Por lo tanto, si utiliza lámparas de SDCM alto, el cambio de luz será más perceptible. Por el contrario, si utiliza lámparas de bajo SDCM, minimizará los problemas de cambio de color. Como resultado, podrá utilizar sus luminarias durante mucho tiempo sin tener que sustituirlas.

Relación entre el SDCM y otros indicadores de color

Aunque el SDCM se refiere principalmente a la consistencia del color, está estrechamente relacionado con otros indicadores de color como el CCT (temperatura de color) y el CRI (índice de reproducción cromática). Las tiras y luminarias LED con buenos valores de SDCM suelen tener una temperatura de color uniforme y un CRI elevado, todo lo cual contribuye a la calidad general de la iluminación.

Relación entre SDCM y CCT

El CCT es una medida del tono de la luz blanca en Kelvins; cuanto mayor sea el CCT, más fría será la luz, y cuanto menor sea el CCT, más cálida será la luz. Sin embargo, aunque pueda determinar el valor de CCT, puede encontrar diferencias significativas en el color de la luz. Por ejemplo, una tira con un CCT de 3000K puede parecer verde, blanco cálido o roja. Incluso con estas diferencias de color, siguen llamándose bombillas de 3000K. Por lo tanto, se puede decir que CCT es básicamente una gama de temperaturas de color en la que el valor de la temperatura de color fluctúa.

Entonces, ¿cómo identificar el color exacto de la luz? Para detectar el color exacto de la luz, hay que tener en cuenta el SDCM, y ahora pongamos un ejemplo:

En el gráfico anterior, podemos ver que el CCT blanco cálido = 3061K, que está dentro de 5 SDCM de una fuente de luz estándar, o SDCM < 5.

Y en este gráfico, vemos que el CCT blanco cálido = 3078K, que no es muy diferente del valor de temperatura de color 3061K anterior. El SDCM entre él y el estándar 3000K ya está fuera de 5 SDCM, que es SDCM > 7, y el SDCM se desvía demasiado. Así que ya hay una diferencia de color entre ellos.

Relación entre SDCM e IRC

El CRI es otro indicador relacionado con el color de la luz. Determina la precisión del color de un objeto bajo iluminación artificial. En una escala de 0 a 100, un valor CRI más alto (cercano a 100) significa que la reproducción del color es más natural. El CRI refleja la calidad de la reproducción del color, no la consistencia del color a través de múltiples fuentes de luz, que es donde entra en juego el SDCM.

SDCM determina el cambio de color de la luz en comparación con otra fuente de luz objetivo. Un SDCM bajo significa menos cambio de color y una salida de color similar. Una fuente con un CRI alto puede seguir presentando una diferencia de aspecto (si los valores de SDCM son significativamente diferentes), y el CRI asistido por SDCM garantiza que el color no sólo sea preciso, sino también uniforme. Como resultado, Tiras de LED con alto CRI y bajo SDCM proporcionan una iluminación de alta calidad.

Las ventajas de utilizar estas tiras de alto CRI y bajo SDCM son las siguientes:

• Mayor precisión cromática

• Consistencia del color e iluminación uniforme

• Sin problemas de deslumbramiento y menor fatiga ocular

• Visión cómoda

Además, las tiras de LED de alto CRI y bajo SDCM son fundamentales para la iluminación comercial. En las tiendas minoristas, las luces de cinta de alto CRI muestran a los clientes el color exacto del producto. Del mismo modo, al comprar bajo luces de bajo SDCM, obtendrán una configuración de luz cómoda y uniforme.

Relación entre SDCM y aberración cromática

La aberración cromática es la diferencia de color, es decir, la diferencia entre los valores de las coordenadas X e Y de dos colores claros; cuanto menor sea la diferencia, menor será la aberración cromática.

SDCM es la diferencia entre el valor X, Y del producto y el valor X, Y de la fuente de luz estándar; cuanto menor sea la distancia, menor será el SDCM.

He aquí un ejemplo:

La muestra A es 3 SDCM, B es 3 SDCM, y D es 5 SDCM, y restando el valor de la coordenada x de A del valor de la coordenada x de B se obtiene un resultado igual a +0,0099. Por el mismo algoritmo, la diferencia en la coordenada y es igual a +0,0148, lo que significa que la diferencia de color para AB es (X = +0,0099, Y = +0,0148), y la diferencia de color para AD es (X = +0,0030, Y = -0,0041).

Se puede observar que la diferencia de color entre A y B es mayor que la diferencia entre A y D. Sin embargo, el SDCM de A y B son iguales; ambos son 3 SDCM, mientras que el SDCM de A y D es 2, por lo que el SDCM y la diferencia de color son diferentes.

La siguiente figura muestra la diferencia de color de la luz emitida por SDCM de 2 Step, 3 Stepr, 5 Step y 7 Step a una temperatura de color de 3000K:

De la tabla comparativa anterior se desprende lo siguiente:

1. La diferencia de color es menor en el SDCM de 3 pasos; la diferencia de color es más evidente en el SDCM de 5 y 7 pasos.

2. SDCM 3 El paso es el valor crítico del reconocimiento del ojo humano.

El experimento de McAdam demostró que sólo se percibe la diferencia de color y la desviación estándar de coincidencia de color entre la existencia de una relación lineal, tres veces la desviación estándar (es decir, la ubicación de los tres pasos), sólo se percibe la diferencia de color. Si las dos coordenadas de color caen dentro de la elipse de McAdam de dos pasos (es decir, dentro de dos pasos), entonces el ojo humano apenas puede ver la diferencia entre los dos colores.

La diferencia entre el color correspondiente al límite de la elipse de McAdam nº 3 y el centro de la elipse de McAdam nº 3 es la aberración cromática detectable por el ojo humano, y cuanto mayor es el SDCM, mayor es la aberración cromática.

Relación entre SDCM y Duv

Duv significa "Delta UV". Se trata de otra métrica para luces LED que indica la variación entre el color de la luz y el blanco puro en el diagrama de cromaticidad. Se refiere a si la luz blanca tiene un tinte verde o rosa.

El valor de Duv puede ser positivo o negativo, positivo cuando el punto de cromaticidad de la fuente luminosa está por encima de la traza de Planck y negativo cuando el punto de cromaticidad de la fuente luminosa está por debajo de la traza de Planck. Cuando el valor Duv es superior a cero, se denomina Duv positivo. El color de la luz parece más frío y tiene un tono verdoso. Del mismo modo, cuando Duv está por debajo de cero, la luz parece tener un tono rosado y es cálida. Por lo tanto, para ser preciso, siempre debe elegir Duv cero. De este modo se garantiza que el color no se desvíe del aspecto de TAC deseado.

Las lámparas con el mismo CCT y SDCM pueden parecer diferentes debido a los distintos valores Duv.

Por ejemplo, tomemos dos LED con CCT 4000K y SDCM 1. Digamos que una luz tiene un Duv positivo de +0,003 y la otra tiene un Duv negativo de -0,003. Ahora, aunque tengan el mismo CCT y SDCM, la luz con el Duv positivo aparecerá verde. Al mismo tiempo, la luz con Duv negativo aparecerá de un color rosa más cálido.

Por lo tanto, es importante tener en cuenta el valor Duv para mantener la coherencia de la luz.

Norma SDCM para la industria LED

En la actualidad, existen tres tipos principales de normas internacionales SDCM:

1. Norma norteamericana Energy Star

Energy Star ANSI C78.376, tolerancia de color ≤ 7 SDCM, de acuerdo con las características del LED.

Temperatura de color	ANSI C78.377
	3 Pasos	Distancia	5 pasos	Distancia	7 pasos	Distancia
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. Norma CEI UE

ERP estándar de la UE, tolerancia de color ≤ 6SDCM, de acuerdo con los requisitos técnicos para regular el área de división LED.

Temperatura de color	CEI 60081
	3 Pasos	Distancia	5 pasos	Distancia	7 pasos	Distancia
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. Norma nacional china

La norma china GB10682-2002, requisitos de rendimiento de las lámparas fluorescentes de doble casquillo para la tolerancia de color ≤ 5 SDCM, puede utilizarse como referencia para la tolerancia de color de las lámparas LED.

Aplicación de SDCM en diferentes tipos de iluminación LED

La importancia del SDCM es especialmente destacada en determinadas aplicaciones, como la iluminación comercial, las exposiciones en museos o la decoración de interiores de alta gama. Estos escenarios requieren una consistencia cromática extremadamente alta para garantizar la coherencia visual y la profesionalidad. Comprender y controlar los valores de SDCM es, por tanto, fundamental para la selección y el uso de tiras de LED y luminarias LED de alta calidad, como iluminación arquitectónica, espacios comerciales y minoristas, así como iluminación doméstica y de oficinas.

Las métricas comunes que todos comparamos cuando compramos tiras de LED o cualquier luminaria LED son CCT y CRI, pero el problema es que estas dos métricas por sí solas no garantizan la consistencia del color de la luz. Como hemos comentado en el ejemplo anterior, dos tiras de LED con el mismo CCT pueden acabar teniendo un aspecto diferente debido al valor SDCM. Por lo tanto, para garantizar la consistencia del color, no queda más remedio que omitir el SDCM.

Los espacios interiores, o las aplicaciones que requieren un mantenimiento preciso del color, suelen requerir menos SDCM para que la consistencia del color esté garantizada y el espacio se ilumine de forma compacta. En general, para la iluminación de interiores lo mejor es utilizar los 3 primeros SDCM; sin embargo, en espacios exteriores, las luminarias LED con más derivadas de color están bien. Puede elegir 5 SDCM o más en función de sus necesidades de iluminación.

Aplicación	SDCM sugerido
Galerías de arte y museos	1-2 Paso SDCM
Centros sanitarios	1-2 Paso SDCM
Espacios residenciales	1-3 Paso SDCM
Oficinas	3-4 Paso SDCM
Industria	4-5 Paso SDCM
Iluminación exterior	5 o superior Paso SDCM

¿Cómo probar el SDCM?

Normalmente, los fabricantes de LED utilizan la norma SDCM para clasificar y seleccionar los chips LED. Al controlar estrictamente los valores SDCM, pueden producir luces LED con un color más uniforme. Este proceso de clasificación y selección ayuda a mejorar la calidad y consistencia del producto final para una gran variedad de aplicaciones.

Medir y controlar con precisión el valor SDCM de las lámparas LED terminadas es un reto técnico. Requiere equipos de medición especializados, estrictos procesos de control de calidad y fabricantes fiables. Los fabricantes de luminarias LED mejoran continuamente las técnicas de producción y los métodos de ensayo para conseguir valores SDCM más bajos y una mayor uniformidad del color.

El SDCM de una tira de LED se comprueba con una gran máquina de esfera integradora, que se conecta a un espectrómetro para determinar la consistencia del color de los chips de LED.

Puede ver el valor SDCM de esta lámpara en la esquina superior derecha del informe de ensayo, 1,5 SDCM. Se trata de un valor muy próximo al estándar.

Conclusión

El SDCM tiene una relación directa y estrecha con la consistencia del color; proporciona una forma estandarizada de medir y expresar las diferencias de color y puede comparar objetivamente la consistencia del color entre diferentes lotes de productos LED o diferentes fabricantes. Cuanto menor es el valor SDCM, mayor es la consistencia del color, lo que es especialmente importante para aplicaciones que requieren efectos de iluminación de alta calidad.

En el caso de las tiras de LED y los dispositivos de iluminación, los valores SDCM más bajos indican una mayor uniformidad del color, lo que afecta directamente a la calidad general y al rendimiento del producto. La iluminación LED de alta calidad suele tener un valor SDCM bajo, lo que garantiza una temperatura de color y un tono uniformes en toda la longitud de la tira y de un lote a otro. Esto es fundamental para crear un entorno de iluminación uniforme y profesional.

Para los diseñadores de iluminación y los usuarios finales, la comprensión de los valores SDCM puede ayudar a tomar decisiones más informadas sobre los productos. Proporciona una norma objetiva para evaluar y comparar la consistencia del color de distintos productos de tiras de LED, de modo que se pueda seleccionar el producto más adecuado para una aplicación concreta.

La SDCM es una matriz importante para garantizar la coherencia cromática entre luminarias. Sin embargo, siempre hay que tener en cuenta la elección del SDCM correcto para las lámparas y utilizar siempre lámparas de bajo SDCM en la habitación. Esto garantizará una iluminación uniforme y consistente en toda la habitación. Además, adquiera lámparas de una marca de confianza que realice pruebas de SDCM y mantenga valores estrictos.