Alto CRI e baixa relação M/P: você pode ter ambos na iluminação LED?
Recentemente, um designer de iluminação nos contou sobre um trabalho em que o cliente tinha duas solicitações. Para renderizar obras de arte com precisão, a iluminação da galeria precisava ter pelo menos 95 CRI. Para proteger a saúde dos visitantes, foi necessário reduzir a exposição à luz azul. Esses dois pedidos estão em desacordo. Este artigo discute por que isso acontece e oferece soluções.
O desacordo entre duas medidas úteis
Tanto uma relação M/P baixa quanto um IRC alto são ideais. A questão é que é fisicamente desafiador realizar ambos em uma única fonte de luz estática. Você deve compreender o que cada métrica realmente mede para compreender o porquê.
Quando uma fonte de luz tem um CRI alto, ela revela com precisão as cores do objeto quando comparada com uma luz de referência. Uma pontuação superior a 90 é considerada excepcional. Isso é crucial para situações em que a fidelidade das cores é importante, como exposições de arte, displays de varejo e exames médicos.
O possível efeito da luz no ritmo circadiano é medido pela relação M/P, que significa lux melanópico para lux fotópico. Menos energia da luz azul em relação ao brilho percebido é indicada por uma relação M/P mais baixa. Isso se aplica a enfermarias de hospitais, quartos e qualquer área usada à noite.
A física-da troca
O processo de fabricação da luz LED é a fonte do conflito. Uma relação M/P muito baixa de cerca de 0,12 pode ser alcançada usando um LED CRI baixo, como um LED âmbar com umespectro estreito de 590 nm. A curva fotópica, que mede o brilho, é responsável pela maior parte da sua energia, enquanto a curva melanópica, que mede a luz azul que causa estado de alerta, é responsável por muito pouco. No entanto, este LED âmbar não é adequado para iluminação geral devido à sua má reprodução de cores.
Os fabricantes precisam adicionar mais comprimentos de onda para aumentar o CRI. A reprodução de cores quentes é aprimorada pelo vermelho e vermelho profundo. Os tons frios são afetados por lacunas no espectro que são preenchidas pelos comprimentos de onda ciano e azul. O espectro fica mais completo e o CRI aumenta quando comprimentos de onda adicionais são adicionados. No entanto, há também um aumento na energia abaixo da curva melanópica.
Isto foi diretamentetestado pela Waveform Lighting. Eles compararam uma lâmpada halógena com um CRI perfeito de 100 com três lâmpadas LED de 3000K com valores de CRI de 82, 91 e 97. Razões M/P de 0,513, 0,546, 0,548 e 0,581 foram encontradas nos dados. A relação M/P aumentou paralelamente ao IRC. Sempre haverá mais energia de luz azul em um espectro maior.
A limitação da escolha estática
Qualquer fonte de luz estática única necessita de um compromisso devido a esta limitação física. Excelente cor e maior estimulação circadiana são fornecidas por uma lâmpada de alto-CRI e alto-M/P. Embora a luz azul seja reduzida com uma lâmpada de-CRI baixo e-M/P baixo, as cores parecem errôneas e sem vida.
A importância disso é demonstrada em um quarto de paciente de hospital. Para analisar eficazmente o tom da pele e a cicatrização de feridas às 10h, um médico precisa95 IRCluz a 4000K. Para estimular a atenção, a luz deve ter uma relação M/P maior. Para promover um sono confortável às 22h, o mesmo paciente precisa de luz CRI 95 a 2700K com baixa relação M/P. Na mesma sala, no mesmo dia, existem duas demandas espectrais totalmente distintas.
Iluminação branca dinâmica é a resposta
A solução para este dilema é deixar de considerar a luz estática. LEDs brancos frios e quentes são combinados em sistemas de LED multi{1}}canais para criar branco dinâmico, também conhecido como branco ajustável. Para criar qualquer temperatura de cor ao longo da curva Planckiana, um sistema de controle modifica a mistura.
O conteúdo espectral azul diminui consideravelmente quando um sistema branco ajustável é regulado de 4000K para 2700K. Como menos energia de comprimento de onda-curto está sendo liberada, a relação M/P cai naturalmente. A luz tem um efeito circadiano significativamente menor e é visualmente quente a 2700K. É mais atraente visualmente e mais frio em 4000K.
O maior benefício é que o CRI permanece elevado em todo o espectro. A proporção M/P muda de acordo com a temperatura da cor, e um sistema de branco ajustável bem-projetado pode manter 90 CRI ou mais de 2.700 K a 5.000 K.
Uma estrutura para o design circadiano
Diferentes programações de iluminação são necessárias para diferentes locais. As recomendações listadas abaixo servem como base para especificações de projeto.
Para maior alerta, os ambientes de escritório se beneficiam de 4.000 K com um mínimo de 90 CRI pela manhã e 3.000 K no final da tarde. Os quartos dos pacientes das instalações de saúde devem utilizar 4.000K a 5.000K durante os exames ao longo do dia e 2.700K após as 20h, com um mínimo de 90 CRI durante todo o dia. Durante o horário comercial, galerias de arte e estabelecimentos de varejo podem utilizar entre 3.500K e 4.000K, mudando para tons mais quentes se os eventos forem realizados à noite. Com todas as configurações de 90 CRI ou superior, os quartos residenciais devem utilizar 4.000 K pela manhã e 2.700 K ou menos após o pôr do sol.
Certifique-se de que o CRI permaneça acima de 90 em toda a faixa de temperatura de cor ao escolher produtos para uma instalação branca dinâmica. Verifique a compatibilidade com o seu sistema de controle (protocolos DALI, DMX ou sem fio) e confirme o alcance de dimerização. Além disso, certifique-se de que, em todas as configurações de dimerização, a combinação de driver e LED produza um desempenho verdadeiramente livre de cintilação-.
A escolha entre um baixo rácio M/P e um elevado CRI já não está em debate. Ambos não podem ser fornecidos simultaneamente por uma única lâmpada estática. Contudo, um sistema inteligente pode fornecer ambos em vários períodos do dia, combinando o espectro apropriado com a atividade apropriada no momento apropriado.
Perguntas frequentes
P: Os LEDs de alto CRI realmente produzem mais luz azul?
R: Um LED CRI mais alto normalmente tem um espectro mais completo, que inclui mais energia em todos os comprimentos de onda visíveis, na mesma temperatura de cor. Os testes mostraram que isso frequentemente leva a uma relação M/P um pouco maior quando comparado a um LED CRI mais baixo. Embora não seja significativa, a diferença é mensurável.
P: É possível obter uma única lâmpada LED com relação M/P extremamente baixa e 95 CRI?
R: De jeito nenhum. A energia é inevitavelmente adicionada na região azul pela mecânica de produção de um espectro completo para alto CRI. Uma lâmpada CRI 2700K alto pode ter uma relação M/P razoavelmente baixa porque o conteúdo de azul já é bastante baixo em uma temperatura de cor quente como 2700K. Isso fica muito mais difícil de realizar em torno de 4000K.
P: Qual é a relação M/P ideal para um quarto?
R: Escolha lâmpadas brancas quentes com temperatura de 2700K ou menos para uso à noite. A relação M/P é naturalmente mais baixa nestas temperaturas de cor, geralmente inferior a 0,45. O segredo é utilizar luz M/P mais quente e mais baixa à medida que a noite se aproxima e luz M/P mais fria e mais alta durante o dia.
P: As lâmpadas inteligentes resolvem o problema entre M/P e CRI?
R: O método de escurecimento-para{1}}aquecimento usado pela maioria das lâmpadas inteligentes de consumo reduz a temperatura da cor quando diminuído, mas não garante CRI excelente em todas as configurações. Um sistema de branco sintonizável especializado com um CRI especificado em todo o espectro é o método confiável para controlar a qualidade da cor e a influência circadiana em projetos profissionais.
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