LED Spektralanalyse
Spektrum, Farbkoordinaten, Farbwiedergabe verstehen
LED Spektralanalyse
Was spektrale Verteilung, CIE-Koordinaten und Farbwiedergabe über LED-Lichtqualität aussagen
Zusammenfassung
Die Spektralanalyse zeigt die Lichtverteilung über alle Wellenlängen (380-780nm). Daraus ergeben sich: Farbtemperatur CCT, CIE xy-Farbort,CRI Ra/R9 Farbwiedergabe und SDCM Farbkonsistenz.
1. Spektrale Verteilung
Die spektrale Leistungsverteilung (SPD) zeigt die Intensität bei jeder Wellenlänge:
| Wellenlänge | Farbbereich | Bedeutung bei LED |
|---|---|---|
| 380-450 nm | Violett/Blau | Blau-Chip Peak (typisch 450nm) |
| 450-495 nm | Blau | Blaulichtanteil, HCL-relevant |
| 495-570 nm | Grün | Hellempfindlichkeit maximum |
| 570-620 nm | Gelb/Orange | Phosphor-Emission |
| 620-700 nm | Rot | R9-Wert, oft schwach bei LED |
2. CIE Farbkoordinaten
Der CIE 1931 xy oder CIE 1976 u'v' Farbraum beschreibt den Farborteiner Lichtquelle:
CIE 1931 xy
- • Standard für Farbortangabe
- • x, y-Werte zwischen 0-1
- • Plancksche Kurve = ideale Wärmestrahler
- • LED sollte nahe Planck-Kurve liegen
CIE 1976 u'v'
- • Gleichabständiger Farbraum
- • Besser für Farbdifferenzen (Δu'v')
- • SDCM-Berechnung basiert hierauf
- • Moderner Standard für LED
3. Farbwiedergabe CRI und TM-30
CRI Ra (Color Rendering Index)
Der CRI Ra bewertet die Farbwiedergabe anhand von 8 Testfarben (R1-R8):
| CRI Ra Wert | Qualität | Anwendung |
|---|---|---|
| < 80 | Gering | Industrie, Außen, Lager |
| 80-89 | Gut | Büro, Wohnen, Allgemein |
| 90-95 | Sehr gut | Retail, Gastronomie, Gesundheit |
| 95-100 | Exzellent | Kunst, Museum, Farbkritisch |
R9-Wert (Rot)
Der R9-Wert bewertet speziell die Wiedergabe von gesättigtem Rot – bei Standard-LEDs oft der Schwachpunkt. Für Hautfarben, Lebensmittel und Kunst: R9 > 50 empfohlen.
TM-30 (IES)
Modernerer Standard mit 99 Testfarben:
- Rf (Fidelity): Farbgenauigkeit (entspricht Ra), 0-100
- Rg (Gamut): Farbsättigung, 100 = neutral, <100 = entsättigt, >100 = übersättigt
- Color Vector Graphic: Visualisierung von Farbverschiebungen
4. Farbkonsistenz (SDCM / MacAdam)
SDCM (Standard Deviation of Color Matching) beschreibt, wie gleichmäßig verschiedene LEDs derselben Serie im Farbort sind:
1-3 SDCM
Nicht bis kaum unterscheidbar.
Premium-Qualität
3-5 SDCM
Leichte Abweichung möglich.
Industrie-Standard
>5 SDCM
Deutliche Unterschiede sichtbar.
Nicht empfohlen
5. Messgeräte
- Spektrometer/Handgerät: Sekonic, UPRtek, Asensetek – tragbar, schnell
- Ulbricht-Kugel: Labor, integrierender Lichtstrom + Spektrum
- Goniophotometer: Winkelabhängige Messung, LVK-Erstellung
Zusammenfassung
- • Spektrum: 380-780nm, zeigt LED-Charakteristik
- • CIE xy/u'v': Farbort im Farbraum
- • CRI Ra: ≥80 gut, ≥90 sehr gut, ≥95 exzellent
- • R9: Rotwiedergabe, oft schwach bei LED
- • SDCM: ≤3 für gleichmäßige Beleuchtung
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