Most természetesen a fényszínről lesz szó. Eltekintve a hangolható színű lámpáktól, az általános világításra használt fényforrások fényének színe fehér. A fehér viszont egy gyűjtőfogalom, nem egyetlen színt jelent, hanem egy tartományt a színtérben.
Minél pontosabban szeretnénk meghatározni egy fényforrás színét, annál mélyebbre kell ásnunk a színelméletben. Azért megpróbálom a lehető legegyszerűbben összefoglalni mindazt, amit a fényforrások színéről tudni érdemes.
Kezdjük a legtágabb fehér kategóriákkal. Megkülönböztetünk melegfehér, semleges fehér és hidegfehér fényforrásokat. Az elsőre példa az izzólámpa, amelynek fényszíne a gyertya lángjához áll közel. A hidegfehér fényforrások színe kékes árnyalatú, a felhőtlen nyári égboltot idézi. A semlegesfehér értelemszerűen a kettő között helyezkedik el.
Az nagyon hasznos, hogy a gyártók a fehér különböző árnyalataiban kínálnak fényforrásokat, de a gyanútlan felhasználó bizarr hatásokat érhet el, ha nem tudatosan használja a különböző színű lámpákat egy helyiség világítására.
Egy elrettentő példát mutat az 1. ábra. Az irodaépület karbantartásáért felelős cég nem figyelt arra, hogy a cserefényforrás színkódja azonos legyen a lecserélt fénycső színkódjával, így sikerült elérnie, hogy a munkateret egyszerre egy hideg-, egy semleges- és egy melegfehér fénycső világítsa meg.
Három különböző színhőmérsékletű fénycső egy iroda világításában
A fényforrások színének pontosabb meghatározásához a korrelált színhőmérsékletet szokás megadni kelvin (K) egységben. Ezt az egyszerűség kedvéért tekintsük egy olyan skálának, amelynek alsó felén a melegfehér fényforrások helyezkednek el. Ezek színhőmérséklete 3300 K alatt van. A semleges fehér tartomány 3300 K és 5300 K között található, míg 5300 K fölött beszélünk hidegfehér fényforrásról.
Amikor egymás mellett elhelyezett fényforrások közül az egyik meghibásodik és cserélni kell, akkor figyeljünk arra, hogy a cserelámpa színhőmérséklete azonos legyen a lecserélt fényforrás színhőmérsékletével. Nem elég arra emlékezni, hogy melegfehér vagy hidegfehér fényforrást kell választanom.
Egy barátom, akit nevezzünk Bandinak, a következő történetet mesélte nekem. A hálószobában az ágy fölött elhelyezett két olvasólámpából kiégett az egyik halogén izzó. Bandi, haladva a korral, LED fényforrást kért az eladótól csereként. Mivel volt már kellemetlen tapasztalata kékes fényű hidegfehér LED fényforrásokkal, kifejezetten melegfehér színű lámpát szeretett volna venni. Az eladó a legjobb tudása szerint egy 2700 K színhőmérsékletű LED fényforrást ajánlott. Otthon Bandit megint csalódás érte, amikor a halogén lámpa mellé beillesztette a LED fényforrást. Hiába melegfehér mindkét fényforrás, a 3000 K színhőmérsékletű halogén lámpa már kékes színűnek tűnik a 2700 K színhőmérsékletű LED mellett a 2. ábra tanúsága szerint.
Egy 3000 K színhőmérsékletű halogén (bal) és egy 2700 K LED lámpa (jobb) falra vetített képe
A legfőbb tanulság a történetből, hogy célszerű egyszerre lecserélni a fényforrásokat. Ha az egyik halogén lámpa már kiégett és nem korai, rendellenes meghibásodásról volt szó, várható, hogy a másik is hamarosan ki fog égni. Nem érdemes azzal spórolni, hogy csak a kiégett fényforrás helyére teszünk LED-et és egymás mellett működtetjük a kétfajta lámpát. Jobban járunk, ha egy gyártótól, egy gyártási tételből származó LED fényforrást helyezünk egymás mellé, mert ekkor számíthatunk arra, hogy szemmel nem észlelhető a színkülönbség a két fényforrás között. Ezzel azt is állítom, hogy önmagában a szabvány szerint megegyező névleges színhőmérséklet még nem feltétlenül jelenti azt, hogy a két fényforrás színét azonosnak látjuk majd. Ez a probléma a LED technológiával került a felszínre. A világítódiódák gyártása során még egy tételen belül is viszonylag nagy az egyes diódák közötti különbség. Azért, hogy a színkülönbségeket minimalizálják, minden egyes világítódióda színét ellenőrzik a gyártók és a LED-eket a színük alapján csoportokba sorolják.
A világítástechnikában a szín jellemzésére a színkoordinátákat használjuk. Egy számpár, az x és y koordináta határozza meg pontosan a fényforrás színét. A hétköznapi életben nehézkes lenne a színkoordinátákat közvetlenül azonosításra használni. Kíváncsi vagyok, mit szólna az az eladó, akitől a vásárló (0.4577, 0.4098) színkoordinátájú fényforrást kér.
A 3. ábra látható egy LED adatlapról idemásolt diagrammot, amely az iparban használt színkategóriákat mutatja. A Cx és Cy a színkoordinátákat jelöli, minden egyes pont ezen a síkon egy színnek felel meg. A szabvány szerint 2700 K színhőmérsékletű pontok a jobbról második nagy kék négyszögben találhatók. Látható, hogy ez a tartomány még 9 alcsoportra van felosztva azért, mert ezek a színek, egymás mellett szemmel még megkülönböztethetők egymástól. A LED panel gyártók ilyen alcsoportok szerint rendelnek világítódiódát a LED gyártótól és gondoskodnak arról, hogy egy terméken belül ne legyenek nagy színkülönbségek a LED-e között.
LED színcsoportok egy Osram adatlapon
A LED szalag tipikusan olyan termék, amelynél nem szeretnénk, hogy a LED színe változzon a szalag hosszában. Megmértem a készleten levő szalagokon a világítódiódák színszórását, de műszerrel is alig kimutatható különbségeket találtam. A 4. ábra mutatja egy 3000 K névleges színhőmérsékletű LED szalagon az első 10 LED színhőmérsékletét.
A LED szalagon elhelyezkedő világítódiódák színhőmérséklete. Ez a különbség szemmel nem észlelhető.
A mérési pontok terjedelme kisebb mint 100 K, ez nagyon kis különbségnek számít, tehát egy korrekt módon szerelt LED szalagnál nem szabad színkülönbséget látnunk. Ha mégis valami hasonló előfordul, az leggyakrabban méretezési hibát takar. Például, ha az előtét elektronika teljesítménye kisebb, mint amennyit a LED szalag igényelne, akkor a szalagon feszültségesés lép fel és ha nem ugyanolyan nagyságú áram folyik át a szalag elején és a végén, akkor más lesz a LED-ek fénysűrűsége is.
Összefoglalva: a fényforrás színét a színhőmérséklet csak közelítőleg jellemzi. Két azonos színhőmérsékletűnek mondott, de eltérő spektrumú fényforrás színe közötti különbség még szembetűnő lehet. Célszerű egyszerre cserélni az egymás mellett elhelyezett fényforrásokat ugyanannak a LED gyártónak ugyanazon típusú termékére.
(bla)