各种灯的显色性
白炽灯、日光灯、led的发光原理
白炽灯、日光灯、LED的发光原理评论:1 条查看:2240 次taoluezheLED发表于2021-01-05 14:241．白炽灯根据白炽灯技术，主要有四种灯泡形式，分别为钨丝灯〔tungsten-filament〕、卤钨灯(tungsten halogen)、石英卤素灯(quartz halogen)及红外线反射灯(infra-lamps，简称IR灯)。
1.1 白炽灯的发光原理白炽灯是将电能转化为光能以提供照明的设备。
其工作原理是：电首先被转化成了热，将灯丝加热至极高的温度〔钨丝，熔点达3000℃多〕，这时候组成灯丝的元素的原子核外电子会被激发，从而使得其向较高能量的外层跃迁，当电子再次向低能量的电子层跃迁时，多余的能量便以光的形式放出来了。
同时产生热量，螺旋状的灯丝不断将热量聚集，使得灯丝的温度达2000℃以上，灯丝在处于白炽状态时，就象烧红了的铁能发光一样而发出光来。
灯丝的温度越高，发出的光就越亮。
故称之为白炽灯。
白炽灯是由发光用的金属钨丝、与外界电源相通的电极，尾部的密封部分组成。
一般将灯泡里面抽成真空或充入其它惰性气体，利用钨的熔点高的特点，将其制造成丝状，通入电流后，钨丝便发光，并有一部分电能转化为热能。
在使用白炽灯时，注意不要去处接触灯泡，第一，灯泡外表温度很高，容易烫着手；第二，灯泡在工作时，钨丝在很高的温度下变软，假设晃动灯泡，容易使灯泡损坏。
在刚开关刚闭合时钨丝最容易烧断。
1.2 灯丝材料做灯丝的材料要求具有一定的电阻率、机械强度、化学稳定性和低挥发(即高熔点)。
钨满足以上这些根本要求，当然这并不是说只有这一种材料，事实上还有铼，钼，钽，锇以及金属碳化物。
1.3 为何选择钨丝？一是因为其电阻大，当电流通过时钨丝时，就可以消耗电流，以发热，当到达一定温度时就可以发光，当然这个加热过程是非常快的。
二是因为其挥发的慢，同时，在灯泡里充满着惰性气体，可以有助于降低钨丝的挥发。
为什么选钨丝，那时人们长久以来经历的结果。
灯具显色性
显色性光源对物体的显色能力称为显色性，是通过与同色温的参考或基准光源（白炽灯或画光）下物体外观颜色的比较。
光所发射的光谱内容决定光源的光色，但同样光色可由许多，少数甚至仅仅两个单色光波纵使而成，影响所及，对各个颜色的显色性亦大不相同。
相同光色的光源会有相异的光谱组成，光谱组成较广的光源较有可能提供较佳的显色品质。
当光源光谱中很少或缺乏物体在基准光源下所反射的主波时，会使颜色产生明显的色差(color shift)。
色差程度愈大，光源对该色的显色性愈差。
演色指数系数(Kaufman)仍为目前定义光源显色性评价的普遍方法。
显色分两种忠实显色：能正确表现物质本来的颜色需使用显色指数(Ra)高的光源，其数值接近100，显色性最好。
效果显色：要鲜明地强调特定色彩，表现美的生活可以利用加色法来加强显色效果。
采用低色温光源照射，能使红色更鲜艳；采用中色温光源照射，使蓝色具有清凉感；采用高色温光源照射，使物体有冷的感觉。
显色指数与显色性的关系当光源光谱中很少或缺乏物体在基准光源下所反射的主波时，会使颜色产生明显的(colorshift)。
色差程度愈大，光源对该色的显色性愈差。
演色指数系数（Kau fman）仍为目前定义光源显色性评价的普遍方法。
白炽灯的显色指数定义为100，视为理想的基准光源。
此系统以8种彩度中等的标准色样来检验，比较在测试光源下与在同色温的基准下此8色的偏离（Deviation）程度，以测量该光源的显色指数，取平均偏差值Ra20-100，以100为最高，平均色差愈大，Rr值愈低。
低于20的光源通常不适于一般用途。
光源的色彩与色温
目录:
一.光的基本知识
1.1光的本质 1.2色温 1.3显色性 1.4光谱
二.色温的选择因素
荧光灯光谱
各波段光谱都具备 500nm到700nm波段较丰富 所以： 显色性RA:85 色温为3300K左右暖白色
2.1核心目的 2.2影响因素 2.3色温选择 2.4暖白光 2.5冷白色 2.6日光色
三.推荐
目录:
一.光的基本知识
1.1光的本质 1.2色温 1.3显色性 1.4光谱
二.色温的选择因素
2.1核心目的 2.2影响因素 2.3色温选择 2.4暖白光 2.5冷白色 2.6日光色
三.推荐
目录:
一.光的基本知识
1.1光的本质 1.2色温 1.3显色性 1.4光谱
二.色温的选择因素
2.1核心目的 2.2影响因素 2.3色温选择 2.4暖白光 2.5冷白色 2.6日光色
通过以上日光同各种不同光源的光谱比较可看出,光谱决定 了光源的色温和显色性. 好 各波段光谱连续且丰富. 部分波段光波缺失或较少
显色性
差
2.4暖白光 2.5冷白色 2.6日光色
色温
某波段光谱光波量较多则色温就偏向该色
三.推荐
目录:
3000K
一.光的基本知识
1.1光的本质 1.2色温 1.3显色性 1.4光谱
色 温（K）
6500～7000K
5400K
2000～3000K
阴天
晴朗的北方天 空
7000～10000K
10000K以上
日出后日落前1 小时
3400K
晴朗的南方天 空
7500K左右
3)人工光的色温
光源 色 温（K） 1700K 1850K 光源 色 温（K） 3200K左右 5500K
各种灯光的色温表(K值)
各种灯光的色温表(K值)各种照明灯的亮度差别关于亮度和节能比较：1W LED=3W CFL(节能灯）=15W白炽灯3W LED=8W CFL(节能灯）=25W白炽灯4W LED=11W CFL(节能灯）=40W白炽灯8W LED=15W CFL(节能灯）=75W白炽灯12W LED=20W CFL(节能灯）=100W白炽灯各种灯光的色温表（K值）色温是衡量光线色彩的定值，表示光源光谱质量最通用的指标。
K<3300时为暖色光（偏黄橙），K>3300时为冷色光（偏青），K>6000的几乎是白光了！以下是各种灯光的色温值，方便制作不同的光源效果！以K为单位的光色度对照表色温：光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温。
因为在部分光源所发出的光通称为白光，故光源的色表温度或相关色温度即用以指称其光色相对白的程度，以量化光源的光色表现。
根据Max Planck的理论，将一具完全吸收与放射能力的标准黑体加热，温度逐渐升高光度亦随之改变；CIE 色座标上的黑体曲线显示黑体由红棗橙红棗黄棗黄白棗白棗蓝白的过程黑体加温到出现与光源相同或接近光色时的温度，定义为该光源的相关色温度，称色温，以绝对温度K（Kelvin，或称开氏温度）为单位（K=℃+273.15）因此，黑体加热至呈现红色时温度约为527℃即800K其他温度影响光色变化。
光色愈偏蓝，色温愈高；偏红则色温愈低。
一天当中光的光色亦随时间变化；日出后40分钟光色较黄色温3000K；下午阳光雪白，上升至4800-5800K；阴天正午时分则约6500K；日落前光色偏红，色温又降至2200K。
因相关色温度事实上是以黑体辐射接近光源光色时，对该光源光色表现的评价值，并非一种精确的颜色对比，故具相同色温值的二光源，可能在光色外观上仍有些许差异。
仅凭色温无法了解光源对物体的显色能力，或在该光源下特体颜色的再现如何。
光源色温不同，光色也不同，色温在3300K以下有稳重的气氛，温暖的感觉；色温在3000-5000K为中间色温，有爽快的感觉；色温在5000K 以上有冷的感觉，不同光源的不同光色组成最佳环境。
各种灯泡参数对比
白炽灯荧光灯节能灯（紧凑型荧光灯）参数原理热辐射汞蒸气辐射荧光粉发光汞蒸气辐射荧光粉发光应用领域家庭办公室，家庭办公室，家庭功率（W)252020光通量（LM)198700~800900~1200发光效率（LM/W)8~2440~7045~70显色指数（Ra)10080~9880色温（K）28002500~65002500~6500使用寿命（H）100060008000优点价格低廉，显色性好光效高，价格低廉节能，光效高缺点光效低，高能耗对视力有害，含汞启动慢，含汞趋势逐步淘汰办公场所继续广泛使用逐步替代白炽灯名词解释：光通量：光源在单位时间内发出的光亮，也即辐射功率（或辐射通量）能够被人的视觉系统发光效率：光源发出的总光通量与该光源所消耗的电功率比值。
单位：流明/瓦（lm/w）显色指数：光源对物体的显色能力，即在光线照射下，还原物体真实色彩的能力。
没有单位色温：标示光源光色的尺度,日出时太阳2000K，蓝天12000K，色温低则发黄发红，色温高则灯具的选择：照明专家经过长期数据统计及计算得出，在照明使用的成本中，电能的消耗占总成本的70%，所以，在照明行业，只有采用寿命长、光效高的产品才能真正实现低成本照明。
节能灯对比LED:LED灯的发光效率、色温、光通量和节能灯基本一致，但是寿命高出节能灯2~3倍，价格高出目前市场来看7W的LED球等的价格约为50~70元，7W的普通节能灯价格约为9元。
存在感应器：红外线感应存在感应器通过探测人体与环境的发热差别感应移动。
在无遮挡物的状况下，红超声波感应通过向区域内发送超声波并计算返回时间从而实现感应移动。
物体的移动会改变超声波的返回频率，从LED卤素灯高压钠灯半导体发光热辐射钠蒸汽放电产生光源办公室，家庭展览馆机场，道路照明202525900~12001100180037~90447270~80100233000~800030001900~310020000200010000节能，寿命长体积小，显色性好灯光穿透力强，不诱虫售价高应用领域窄含汞，显色指数低室内照明未来的主流特种领域继续使用交通，机场继续使用的70%，设备维护费用占27%，设备本身只占3%。
白炽灯、节能灯、荧光灯、LED灯各自特点
白炽灯、节能灯、荧光灯、LED灯各自特点10月1日起正式禁止进口和销售100瓦及以上普通照明白炽灯，白炽灯淘汰路线进入到了落实阶段。
在此，OFweek半导体照明网编辑盘点白炽灯、节能灯、荧光灯和LED灯各自的优缺点，以飨广大网友。
白炽灯白炽灯又叫做电灯泡，它的工作原理是电流通过灯丝（钨丝，熔点达3000多摄氏度）时产生热量，螺旋状的灯丝不断将热量聚集，使得灯丝的温度达2000摄氏度以上，灯丝在处于白炽状态时，就象烧红了的铁能发光一样而发出光来。
灯丝的温度越高，发出的光就越亮。
故称之为白炽灯。
白炽灯发光时，大量的电能将转化为热能，只有极少一部分（可能不到1%，没计算过）可以转化为有用的光能。
白炽灯发出的光是全色光，但各种色光的成份比例是由发光物质（钨）以及温度决定的。
比例不平衡就导致了光的颜色的偏色，所以在白炽灯下物体的颜色不够真实。
白炽灯的寿命跟灯丝的温度有关，因为温度越高，灯丝就越容易升华。
日光灯两端发黑过程是：钨丝的升华直接变成钨气，这些钨气体遇到温度较低的灯管壁又凝华在灯管壁上而发黑的，当钨丝升华到比较细瘦时，通电后就很容易烧断，从而结束了灯的寿命。
所以白炽灯的功率越大,寿命就短。
缺点：在所有用电的照明灯具中，白炽灯的效率是最低的。
它所消耗的电能只有很小的部分，即12%－18%可转化为光能，而其余部分都以热能的形式散失了。
至于照明时间，这种电灯的使用寿命通常不会超过1000小时。
荧光灯荧光灯又叫做日光灯，它的工作原理：日光灯管简单的说是个密闭的气体放电管。
管內主要气体为氩(argon)气(另包含氖neon或氪krypton)气压约大气的0.3%。
另外包含几滴水銀——形成微量的水银蒸汽。
水银原子约佔所有气体原子的千分之一的比例。
日光灯管是靠着灯管的汞原子，由气体放电的过程释放出紫外光(主要波長为2537埃=2537×10-10m)。
所消耗的电能约60%可以转换为紫外光。
其他的能量則转换为热能。
光源的种类和特点
素灯最大的优点是发光效能高，寿命长。
▪ 由于灯体的结构形式及所填充的金属卤化物的不
同，金属卤素灯的发光效能、光线的色温以及显 色性的变化很大。金属卤素灯的工作特点是不能 立即点亮，大约需要5分钟时间升温以达到全亮度 输出。
▪ 供电中断后，重新启展示设计的主题进行选择，充分利用高色 温光源所具有的轻快、现代的感觉，和低 色温光源具有的温馨、古典的感觉
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3、灯泡控制方面，需要频繁开启的宜选用 白炽灯；需要调光的宜选用白炽灯和卤素 灯，当配有调光镇流器时也可以选用荧光 灯和节能灯；需要瞬时点亮的不能选用启 动和再启动时间都较长的高压气体放电灯， 如金属卤素灯。
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二、光源的选择
• 每种光源都有各自的优、缺点，选择光源 要根据照明的目的和用途，综合考虑光源 的发光效能、使用寿命、光强分布、色温、 显色性和价格等因素。
• 对展示光效设计来说，选择光源需重点考 虑以下几个方面：
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1、为了保证将展品的色彩真实地呈现出来， 显色性是选择光源的重要衡量指标。一般 展品要求光源的显色指数大于80,艺术品要 求光源的显色指数大于90。
• 陶瓷金属卤素灯具有发光效能更高，寿命长、寿命期内光 色更稳定，尺寸小，显色性优异。并且陶瓷管可以过滤掉 大部分的紫外线辐射，减少由于照明使物体产生的褪色。 鉴于这些优点，陶瓷金属卤素灯正在成为展示光效设计中 的重要光源。
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6、高压钠灯
高压钠灯是由钠蒸气放电发光的放电灯。高压钠灯的优点 是发光效能特别高，寿命长，对环境的适应性好，各种温 度条件下都可以正常工作。
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卤素灯和高压钠灯。
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白炽灯、荧光灯、节能灯和LED灯的常识
白炽灯、荧光灯、节能灯和LED灯的优缺点及区别(1)白炽灯白炽灯又叫做电灯泡,它的工作原理是电流通过灯丝(钨丝,熔点达3000多摄氏度)时产生热量,螺旋状的灯丝不断将热量聚集,使得灯丝的温度达2000摄氏度以上,灯丝在处于白炽状态时,就象烧红了的铁能发光一样而发出光来。
灯丝的温度越高,发出的光就越亮。
故称之为白炽灯。
白炽灯发光时,大量的电能将转化为热能,只有极少一部分(可能不到1%,没计算过)可以转化为有用的光能。
白炽灯发出的光是全色光,但各种色光的成份比例是由发光物质(钨)以及温度决定的。
比例不平衡就导致了光的颜色的偏色,所以在白炽灯下物体的颜色不够真实。
白炽灯的寿命跟灯丝的温度有关,因为温度越高,灯丝就越容易升华。
日光灯两端发黑过程是:钨丝的升华直接变成钨气,这些钨气体遇到温度较低的灯管壁又凝华在灯管壁上而发黑的,当钨丝升华到比较细瘦时,通电后就很容易烧断,从而结束了灯的寿命。
所以白炽灯的功率越大。
(2)荧光灯荧光灯又叫做日光灯,它的工作原理:日光灯管简单的说是个密闭的气体放电管。
管內主要气体为氩(argon)气(另包含氖neon或氪krypton)气压约大气的0.3%。
另外包含几滴水銀——形成微量的水银蒸汽。
水银原子约佔所有气体原子的千分之一的比例。
日光灯管是靠着灯管的汞原子,由气体放电的过程释放出紫外光(主要波長为2537埃=2537×10-10m)。
所消耗的电能约60%可以转换为紫外光。
其他的能量則转换为热能。
日光灯由灯管內表面的荧光物质吸收紫外光后释放出可見光。
不同的荧光物质会发出不同的可見光。
一般紫外光转换为可見光的效率约为40%。
因此日光灯的效率约为60%×40%= 24%——大约为相同功率钨丝电灯的两倍。
(3)节能灯节能灯又叫紧凑型荧光灯(国外简称CFL灯)具有光效高(是普通灯泡的5倍),节能效果明显,寿命长(是普通灯泡的8倍),体积小,使用方便等优点。
它的工作原理和日光灯基本相同。