Tutto su SDCM per strisce luminose a LED

Nel mondo dinamico e sempre più innovativo dell'illuminazione a LED, soddisfare le richieste dei clienti in termini di uniformità del colore è diventato un aspetto essenziale. La deviazione standard della corrispondenza cromatica (SDCM) è una metrica chiave che svolge un ruolo fondamentale nel garantire l'uniformità della temperatura del colore nelle soluzioni di illuminazione a LED.

Immaginate di mettere fianco a fianco due luci LED di tonalità diversa: questa incoerenza di colore della luce vi sembrerebbe strana e fastidiosa? Per evitare questi inconvenienti nell'illuminazione a LED, è importante considerare l'SDCM. Misura la coerenza dei colori della luce e garantisce un'emissione luminosa uniforme e impeccabile. In questo articolo approfondiamo tutte le informazioni sull'SDCM per le strisce LED e scegliamo la striscia LED giusta per il vostro progetto.

Che cos'è l'SDCM?

SDCM è l'acronimo di "Deviazione standard della corrispondenza cromatica". SDCM è l'unità ufficiale utilizzata nell'illuminazione a LED per descrivere la deviazione del colore della luce rispetto all'ellisse di McAdam per descrivere l'accuratezza della corrispondenza cromatica di una sorgente luminosa. L'ellisse di McDonald mostra quanto l'illuminazione LED della stessa famiglia di prodotti si discosti dallo standard in termini di coerenza cromatica.

L'ellisse di McAdam è stata inventata dallo scienziato David McAdam. Le misurazioni di McAdam mostrano che tutti i fiammiferi prodotti dall'osservatore rientrano nell'ellisse del diagramma di cromaticità CIE 1931. Le misurazioni sono state effettuate in 25 punti del diagramma di cromaticità. A seconda del colore testato, le dimensioni e l'orientamento delle ellissi sul diagramma variano notevolmente.

Le 25 ellissi sono mostrate nel diagramma di cromaticità sopra riportato. MacAdam ha identificato le coordinate cromatiche in cui 50% dei soggetti hanno osservato una differenza di colore e 50% dei soggetti non hanno osservato una differenza di colore. Quest'area sembra essere ellittica. È anche chiamata 1 SDCM (1 ellisse di MacAdams). Con una deviazione di 2 SDCM, il numero di differenze di colore osservate aumenterà perché l'ellisse raddoppierà di dimensioni.

Queste fasi descrivono diversi gradi di visibilità. Se c'è una differenza di colore entro un passo dell'ellisse di MacAdam, l'occhio umano non la riconosce. Anche con due o tre passi (3 SDCM), il cambiamento è difficilmente percepibile. L'ellisse mostra che la deviazione della temperatura di colore è graduale. Il centro dell'ellisse indica il valore target ideale per la temperatura di colore del LED, mentre i bordi indicano la deviazione consentita per un particolare "grado".

La tabella seguente fornisce una panoramica:

Dimensione MacAdams Ellisse	Visibilità
1 SDCM	Quasi nessuna differenza di colore visibile
2 SDCM	Le differenze sono visibili solo con gli strumenti
3 SDCM	Meno differenze di colore visibili
4 SDCM	Differenza di colore visibile
5 SDCM	Differenza marcata e visibile

L'importanza dell'SDCM nelle strisce LED

Per le strisce LED e gli apparecchi di illuminazione, i valori SDCM più bassi indicano una migliore coerenza del colore, che ha un impatto diretto sulla qualità complessiva e sulle prestazioni del prodotto. Striscia LED di alta qualità L'illuminazione ha in genere un basso valore SDCM, che garantisce una temperatura e una tonalità del colore uniformi per tutta la lunghezza della striscia e da un lotto all'altro. Questo aspetto è fondamentale per creare un ambiente di illuminazione uniforme e professionale.

• Coerenza e uniformità del colore

Un basso SDCM è fondamentale per mantenere la coerenza dei colori. Ciò garantisce che le sorgenti luminose abbiano lo stesso aspetto. Pertanto, quando si acquistano apparecchi di illuminazione per musei, gallerie d'arte o applicazioni simili in cui la coerenza dei colori è importante, è bene cercare apparecchi con un basso SDCM.

• Comfort visivo

Le luci con SDCM elevato hanno un aspetto molto diverso quando sono affiancate. Questo tipo di illuminazione dà naturalmente l'idea a qualsiasi visitatore che le luci siano posizionate in modo errato. Questa illuminazione incoerente crea problemi di accecamento e mette a disagio l'utente. Per questo motivo, è importante utilizzare luci a basso SDCM per un'illuminazione uniforme e omogenea.

• Mantenere la qualità dei chip LED

I produttori utilizzano l'SDCM come standard per mantenere coerente il colore della luce. Di conseguenza, tutti i chip emessi sono dello stesso colore. Pertanto, grazie alla coerenza del colore, l'illuminazione della striscia LED appare impeccabile. Pertanto, la considerazione del valore SDCM migliora la qualità del prodotto finale.

• Prestazioni a lungo termine

Il colore di un apparecchio di illuminazione cambia gradualmente nel tempo. Pertanto, se si utilizzano lampade ad alto SDCM, il cambiamento di luce sarà più evidente. Al contrario, se si utilizzano lampade a basso SDCM, si ridurranno al minimo i problemi di variazione del colore. Di conseguenza, è possibile utilizzare gli apparecchi per molto tempo senza doverli sostituire.

Relazione tra SDCM e altri indicatori di colore

Sebbene l'SDCM riguardi principalmente l'uniformità del colore, è strettamente correlato ad altri indicatori cromatici come CCT (temperatura del colore) e CRI (indice di resa cromatica). Le strisce LED e gli apparecchi di illuminazione con buoni valori di SDCM hanno tipicamente una temperatura del colore costante e un CRI elevato, tutti fattori che contribuiscono alla qualità complessiva dell'illuminazione.

Relazione tra SDCM e CCT

La CCT è una misura della tonalità della luce bianca espressa in Kelvin; più alta è la CCT, più fredda è la luce, mentre più bassa è la CCT, più calda è la luce. Tuttavia, anche se si riesce a determinare il valore di CCT, è possibile riscontrare differenze significative nel colore della luce. Ad esempio, una striscia con un CCT di 3000K può apparire verde, bianca calda o rossa. Anche con queste differenze di colore, le lampadine vengono comunque chiamate 3000K. Pertanto, si può dire che la CCT è fondamentalmente una gamma di temperature di colore in cui il valore della temperatura di colore fluttua.

Quindi, come si fa a identificare il colore esatto della luce? Per individuare il colore esatto della luce, è necessario considerare l'SDCM; facciamo un esempio:

Dal grafico qui sopra, possiamo vedere che il CCT bianco caldo = 3061K, che si trova entro 5 SDCM di una sorgente luminosa standard, o SDCM <5.

In questo grafico, vediamo che il CCT bianco caldo = 3078K, che non è molto diverso dal valore di temperatura di colore 3061K di cui sopra. L'SDCM tra questo valore e quello standard di 3000K è già al di fuori di 5 SDCM, ovvero SDCM > 7, e l'SDCM si discosta troppo. Quindi c'è già una differenza di colore tra loro.

Relazione tra SDCM e CRI

Il CRI è un altro indicatore relativo al colore della luce. Determina la precisione del colore di un oggetto sotto l'illuminazione artificiale. Su una scala da 0 a 100, un valore CRI più alto (vicino a 100) significa che la riproduzione del colore è più naturale. Il CRI riflette la qualità della riproduzione del colore, non la coerenza del colore tra più sorgenti luminose, ed è qui che entra in gioco l'SDCM.

L'SDCM determina lo spostamento del colore della luce rispetto a un'altra sorgente luminosa target. Un basso SDCM significa un minore spostamento del colore e una resa cromatica simile. Una sorgente ad alto CRI può comunque presentare una differenza nell'aspetto (se i valori SDCM sono significativamente diversi), e il CRI assistito da SDCM assicura che il colore non solo sia accurato ma anche coerente. Di conseguenza, Strisce LED con CRI elevato e un basso SDCM forniscono un'illuminazione di alta qualità.

I vantaggi dell'utilizzo di queste strisce ad alto CRI e basso SDCM sono i seguenti:

• Maggiore precisione del colore

• Consistenza del colore e illuminazione uniforme

• Nessun problema di abbagliamento e riduzione dell'affaticamento visivo

• Visione confortevole

Inoltre, le strisce LED ad alto CRI e basso SDCM sono fondamentali per l'illuminazione commerciale. Nei negozi al dettaglio, le luci a nastro ad alto CRI mostrano ai clienti il colore esatto del prodotto. Allo stesso modo, quando si fa shopping con luci a basso SDCM, si ottiene una luce confortevole e uniforme.

Relazione tra SDCM e aberrazione cromatica

L'aberrazione cromatica è la differenza di colore, cioè la differenza tra i valori delle coordinate X e Y di due colori chiari; minore è lo scarto, minore è l'aberrazione cromatica.

L'SDCM è la differenza tra il valore X, Y del prodotto e il valore X, Y della sorgente luminosa standard; minore è la distanza, minore è l'SDCM.

Ecco un esempio:

Il campione A è 3 SDCM, B è 3 SDCM e D è 5 SDCM, e sottraendo il valore della coordinata x di A dal valore della coordinata x di B si ottiene un risultato pari a +0,0099. Con lo stesso algoritmo, la differenza nella coordinata y è pari a +0,0148, il che significa che la differenza di colore per AB è (X = +0,0099, Y = +0,0148) e la differenza di colore per AD è (X = +0,0030, Y = -0,0041).

Si può notare che la differenza di colore tra A e B è maggiore di quella tra A e D. Tuttavia, l'SDCM di A e B è uguale: entrambi sono 3 SDCM, mentre l'SDCM di A e D è 2, quindi l'SDCM e la differenza di colore sono diversi.

La figura seguente mostra la differenza di colore della luce emessa da SDCM di 2 Step, 3 Stepr, 5 Step e 7 Step alla temperatura di colore di 3000K:

Dal grafico di confronto sopra riportato si evince che:

1. L'occhio umano non è in grado di vedere la differenza di colore; la differenza di colore dell'SDCM 2 Step è minore; la differenza di colore dell'SDCM 5 Step e 7 Step è più evidente.

2. SDCM 3 Il passo è il valore critico del riconoscimento dell'occhio umano.

L'esperimento McAdam ha dimostrato che la differenza di colore percepita e la deviazione standard della corrispondenza dei colori tra l'esistenza di una relazione lineare, tre volte la deviazione standard (cioè la posizione dei tre gradini), è solo la differenza di colore percepita. Se le due coordinate cromatiche rientrano nell'ellisse di McAdam a 2 passi (cioè entro due passi), l'occhio umano difficilmente può vedere la differenza tra i due colori.

La differenza tra il colore corrispondente al confine dell'ellisse di McAdam n. 3 e il centro dell'ellisse di McAdam n. 3 è l'aberrazione cromatica rilevabile dall'occhio umano e più grande è l'SDCM, più grande è l'aberrazione cromatica.

Relazione tra SDCM e Duv

Duv sta per "Delta UV". È un'altra metrica per le luci LED che indica la variazione tra il colore della luce e il bianco puro nel diagramma di cromaticità. Si riferisce al fatto che la luce bianca ha una sfumatura verde o rosa.

Il valore di Duv può essere positivo o negativo, positivo quando il punto di cromaticità della sorgente luminosa è superiore alla traccia di Planck e negativo quando il punto di cromaticità della sorgente luminosa è inferiore alla traccia di Planck. Quando il valore Duv è superiore a zero, si parla di Duv positivo. Il colore della luce appare più freddo e ha una tonalità verdastra. Allo stesso modo, quando Duv è inferiore a zero, la luce appare con una tonalità rosata e calda. Pertanto, per essere precisi, si dovrebbe sempre scegliere un Duv pari a zero. In questo modo si garantisce che il colore non si discosti dall'aspetto CCT desiderato.

Lampade con la stessa CCT e SDCM possono avere un aspetto diverso a causa dei diversi valori Duv.

Ad esempio, prendiamo due LED con CCT 4000K e SDCM 1. Diciamo che una luce ha un Duv positivo di +0,003 e l'altra ha un Duv negativo di -0,003. Ora, anche se hanno la stessa CCT e lo stesso SDCM, la luce con Duv positivo apparirà verde. Ora, anche se hanno la stessa CCT e SDCM, la luce con Duv positivo apparirà verde. Allo stesso tempo, la luce con Duv negativo apparirà di un colore rosa più caldo.

Pertanto, è importante considerare il valore Duv per mantenere la luce coerente.

Standard SDCM per l'industria dei LED

Attualmente, esistono tre tipi principali di standard internazionali SDCM:

1. Standard Energy Star nordamericano

Energy Star ANSI C78.376, tolleranza colore ≤ 7 SDCM, in base alle caratteristiche del LED.

Gamma di temperatura del colore	ANSI C78.377
	3 Passi	Distanza	5 passi	Distanza	7 passi	Distanza
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. Standard UE IEC

Standard UE ERP, tolleranza di colore ≤ 6SDCM, in base ai requisiti tecnici per regolare l'area di divisione dei LED.

Gamma di temperatura del colore	IEC 60081
	3 Passi	Distanza	5 passi	Distanza	7 passi	Distanza
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. Standard nazionale cinese

Lo standard cinese GB10682-2002, requisiti di prestazione delle lampade fluorescenti a doppio attacco per la tolleranza cromatica ≤ 5 SDCM, può essere utilizzato come riferimento per la tolleranza cromatica delle lampade LED.

Applicazione dell'SDCM in diversi tipi di illuminazione a LED

L'importanza dell'SDCM è particolarmente evidente in alcune applicazioni, come l'illuminazione commerciale, le esposizioni museali o la decorazione di interni di alto livello. Questi scenari richiedono una coerenza cromatica estremamente elevata per garantire coerenza visiva e professionalità. La comprensione e il controllo dei valori SDCM sono quindi fondamentali per la selezione e l'utilizzo di strip LED e apparecchi di illuminazione a LED di alta qualità, ad esempio per l'illuminazione architettonica, per gli spazi commerciali e di vendita al dettaglio, nonché per l'illuminazione di case e uffici.

Le metriche comuni che tutti confrontiamo quando acquistiamo strisce LED o qualsiasi altro apparecchio LED sono CCT e CRI, ma il problema è che queste due metriche da sole non garantiscono la coerenza cromatica della luce. Come abbiamo visto nell'esempio precedente, due strisce LED con lo stesso CCT possono risultare diverse a causa del valore SDCM. Pertanto, per garantire la coerenza del colore, non c'è altra scelta che saltare l'SDCM.

Gli spazi interni, o le applicazioni che richiedono un accurato mantenimento del colore, richiedono in genere meno SDCM, in modo da garantire la coerenza del colore e illuminare lo spazio in modo compatto. In generale, per l'illuminazione di interni è preferibile utilizzare i primi 3 SDCM; tuttavia, negli spazi esterni, gli apparecchi LED con più derivati cromatici vanno bene. È possibile scegliere 5 SDCM o più a seconda delle esigenze di illuminazione.

Applicazione	SDCM suggerito
Gallerie d'arte e musei	1-2 passi SDCM
Strutture sanitarie	1-2 passi SDCM
Spazi residenziali	1-3 passi SDCM
Spazi per uffici	3-4 passi SDCM
Produzione e industria	4-5 Passo SDCM
Illuminazione per esterni	5 o superiore Step SDCM

Come testare l'SDCM?

In genere, i produttori di LED utilizzano lo standard SDCM per classificare e selezionare i chip LED. Controllando strettamente i valori SDCM, possono produrre luci LED con colori più uniformi. Questo processo di selezione e selezione contribuisce a migliorare la qualità e la coerenza del prodotto finale per una varietà di applicazioni.

Misurare e controllare con precisione il valore SDCM delle lampade LED finite è una sfida tecnica. Richiede apparecchiature di misura specializzate, processi di controllo della qualità rigorosi e produttori affidabili. I produttori di apparecchi di illuminazione a LED migliorano continuamente le tecniche di produzione e i metodi di test per ottenere valori SDCM più bassi e una migliore coerenza cromatica.

L'SDCM di una striscia di LED viene testato utilizzando una macchina a sfera integrante di grandi dimensioni, collegata a uno spettrometro per determinare la consistenza del colore dei chip LED.

Il valore SDCM di questa lampada è riportato nell'angolo superiore destro del rapporto di prova: 1,5 SDCM. Si tratta di un valore molto vicino a quello standard.

Conclusione

L'SDCM ha una relazione diretta e stretta con la coerenza del colore; fornisce un modo standardizzato per misurare ed esprimere le differenze di colore e può confrontare oggettivamente la coerenza del colore tra diversi lotti di prodotti LED o diversi produttori. Più basso è il valore SDCM, più alta è la coerenza del colore, che è particolarmente importante per le applicazioni che richiedono effetti luminosi di alta qualità.

Per le strisce e gli apparecchi di illuminazione a LED, i valori SDCM più bassi indicano una migliore coerenza del colore, che influisce direttamente sulla qualità e sulle prestazioni complessive del prodotto. L'illuminazione a LED di alta qualità ha in genere un valore SDCM basso, che garantisce una temperatura e una tonalità del colore uniformi per tutta la lunghezza della striscia e da un lotto all'altro. Questo aspetto è fondamentale per creare un ambiente di illuminazione uniforme e professionale.

Per i progettisti illuminotecnici e gli utenti finali, la comprensione dei valori SDCM può aiutare a fare scelte più informate sui prodotti. Fornisce uno standard oggettivo per valutare e confrontare la coerenza cromatica di diversi prodotti a strisce LED, in modo da poter scegliere il prodotto più appropriato per una particolare applicazione.

L'SDCM è una matrice importante per garantire la coerenza cromatica tra gli apparecchi di illuminazione. Tuttavia, è necessario scegliere sempre l'SDCM corretto per le lampade e utilizzare sempre lampade a basso SDCM nell'ambiente. Ciò garantirà un'illuminazione uniforme e coerente in tutto l'ambiente. Inoltre, è bene acquistare lampade di marchi affidabili che effettuano test per l'SDCM e mantengono valori rigorosi.