光源常识
伴随着术的发展,光源的种类越来越多,但我们日常生活中常见的光源有几种:自然光、钨丝灯、荧光灯、荧光节能灯、LED灯。
一、自然光。
自然光来自太阳的照射,通过环境的反射和漫射进入视野。自然光是热发光,其光谱(光成分)连续,色温文照度随时间、气候和环境而剧烈变化。对于日常生活来说,天然光无疑是最好的。
优点:是最环保的光能。其光谱连续性和显色指数最高。光线均匀,照射面积大,一般不会发生对比度大的暗影。
缺点:光照变化范围大(几-几万勒克斯),极不稳定,随光照角度和气候因素变化大。太强/太暗的自然光不利于阅读和写作。另外,自然光中紫外线较强,但过滤简单。
二、白炽灯。
白炽灯是一种历史悠久的传统钨丝灯。它的发光原理是:钨丝通电后发热,再发光,因此白炽灯也是热发光,其光谱连续,色温基本稳定,约2700K。
优点:光谱连续,最接近自然光;显色指数高。
缺点:能效最低:白炽灯的能效只有节能灯的1/5,LED灯的1/8左右。热效应明显,灯罩的规划要特别注意散热。热容量其他白炽灯钨丝细长,玻璃脆弱,寿命短。白炽灯具有一定的频闪效应,但由于其光谱连续,其频闪影响不大,完全可以接受(全世界用了100多年)。
三、卤素灯。
卤素灯的本质也是钨丝灯,是传统白炽灯的改进(灯珠中含有卤素元素,会构成钨原子的内循环),其寿命明显延长于白炽灯,能效翻倍,体积更小。卤素灯也是热发光,光谱连续,色温2700K左右。
优点:光谱和白炽灯一样,是连续的,最接近自然光;显色指数高。卤素灯的频闪比白炽灯小,完全可以接受。
缺点:虽然能效比白炽灯高,但只需要节能灯的2/5,LED灯的1/4左右。热效应明显,灯罩的规划也要注意散热。钨丝灯发光点小,灯罩应选用散光片,使照射区光线均匀。
四、日光灯。
传统的荧光灯是细长的荧光灯管,由电感镇流器和启辉器启动。它的色温一般在6500K左右,属于冷白。
优点:能效比较高;发光点大,不易产生对比度强的暗影。
缺点:光谱不连续;显示指数不高,公布的光线有100赫兹的闪光(即频闪),动摇深度大,达到55%左右[3]。人眼可以感知到,容易出现眼疲劳,不利于近距离阅读/写作。一般用于公共照明。
5.节能荧光灯(节能灯)
荧光节能灯是传统荧光灯的改进,包括U型、细长条和圆管。现代节能灯一般采用三基色荧光灯管,其驱动电路一般采用电子镇流器。其色温一般为2700K(暖白)、4500K(正白)和6500K(冷白)。
优点:能效高;光线稳定(频闪小);显色指数高,发光点大,是室内照明的野心选择。
缺点:三基色光谱不连续;它的驱动电路会发出电磁干扰信号(30-50kHz)。
六、LED灯。
LED灯从2010年左右开始兴起,能效很高,热效应很小。由于体积小,可以做成各种形状。其驱动电路一般采用电子DC镇流器。它的色温比较灵敏,但是一般分为2700K(暖白,模仿白炽灯/卤素灯的色温),4500K(正白),6500K(冷白)。
优点:成本低,能效高,光线稳定,体积小;灯具可以很时尚(是个好卖点)。
缺点:光谱不连续,窄,蓝光成分强。发光二极管有光衰现象(亮度随时间而降低)。发光点小,灯罩应使用散光片,使照射区域光线均匀。LED灯的技能在不断发展,未来可能会和OLED一起成为照明的干流光源。