¿Qué espectro de luz producen los LED?
Hay muchos tipos diferentes de fuentes de luz, que van desde la bombilla incandescente común hasta innovaciones más modernas como el LED. Sin embargo, no todas estas muchas fuentes de luz son iguales.
Más allá de solo crear luz, cada uno de ellos tiene cualidades distintivas, una de las cuales son los colores que emiten. Esto también se puede denominar espectro de luz único de cada persona.
La temperatura de color de un LED determina el espectro de luz que emite. La distribución espectral de un LED de 6000K será diferente a la de un LED de 3000K. Un LED de 6000K emitirá principalmente luz azul y verde, mientras que un LED de 3000K creará colores más cálidos como el naranja y el amarillo.
En lo sucesivo, nos referiremos a 4000K como la base para el color de la luz LED y, en consecuencia, su espectro de luz como la forma base, ya que un LED totalmente natural sin adiciones ni alteraciones tiene un color de luz de alrededor de eso.
Distribución espectral de LEDs a 4000 K
Solo parece tener sentido que comencemos con el LED de 4000K, ya que forma la base fundamental del diagrama espectral.
El espectro a 4000K, como se ve en la imagen de abajo, se inclina fuertemente hacia el extremo azul mientras que también emite muy poca luz roja y verde. Como la luz azul es el componente principal de las luces más frías, esto es lo que le da al LED su color blanco frío.
El hecho de que los LED estén formados por varios diodos es la razón principal por la que son de color blanco frío en primer lugar. Están hechos de tal manera que usan diodos RGB (rojo, verde y azul) para producir luz blanca, que en este caso solo tiene un valor predeterminado de 4000K.
El método alternativo para fabricar LED consiste en utilizar en gran medida (si no exclusivamente) diodos LED azules y luego recubrirlos con una solución a base de fósforo para enderezar la curva.
Como la salida de luz azul es la principal fuente de luz en esa estructura de LED, esto es lo que suele dar lugar a picos anormalmente altos en la producción de luz azul.
Cuando tienes luz en todos los colores, o en todas las longitudes de onda, como puedes llamarlo más exactamente, todos convergen para formar luz blanca, que es como funciona en primer lugar.
Más adelante en la comparación, verá cuánto varían los diagramas en función de la cantidad de azul y rojo que emiten, lo que está relacionado con su temperatura de color.
Espectro LED de 3000K
Después de los que tienen una temperatura de color de 4000K, los LED de 3000K son quizás los más utilizados, sobre todo por el agradable tinte amarillento que emiten.
Primero debemos examinar qué distingue a los LED de 3000 K y 4000 K antes de profundizar en el espectro y sus detalles. Como ya sabemos que 4000K es el punto de partida, deben haberlo ajustado de alguna manera para alcanzar un color brillante de 3000K, ¿correcto? es preciso
La presencia de fósforo es lo que diferencia a un 3000K de un 4000K. El fósforo simplemente se aplica encima de cada uno de los diodos LED, como se ve en esta figura, para agregarlo.
Aquí hay una gran ilustración de cómo utilizan el fósforo para calentar el color de la luz. Aunque no es el objetivo principal, cuando se ejecuta de esta manera, tiene ese impacto.
El único objetivo genuino de esto es equilibrar el espectro del LED. Esto tiene sentido ya que puedes ver cómo el gráfico de 4000K tiene un gran pico en el color azul, pero el resto es, en el mejor de los casos, promedio.
5000K más espectro LED
Ahora que sabemos cómo producir temperaturas de luz más cálidas, ¿cómo se producen temperaturas de 5000 K e inferiores? Esto es bastante intrigante ya que, dependiendo de cómo lo mires, difiere ligeramente de la forma en que construyes los 3000K.
Estas diferencias son relevantes durante el proceso de producción. Los diodos rojo, verde y azul siempre se han equilibrado para producir luz blanca en todos los colores de luz anteriores. Si bien es un poco diferente para cualquier cosa de 5000K y superior.
Para ellos, diseñaría intencionalmente un diodo LED desequilibrado. Significa que los diodos RGB individuales se distribuirían intencionalmente de manera desigual en términos de cantidad y/o intensidad.
Equilibran los diodos RGB de tal manera que cuanto más azul favorezcan en la mezcla RGB, más fría desea que se perciba la luz. Esto depende de qué tan alto llegues en la escala Kelvin. En otras palabras, simplemente dejan que el azul supere al rojo y al verde a medida que avanzas, haciendo que los colores azul y más azul sean más prominentes en el color claro.
Esto también se puede hacer con un método que agrega un conjunto adicional de diodos azules a la vez, generando algo nuevo denominado RGBB, en lugar de aumentar la proporción de diodos azules en la mezcla RGB.
Debido a que RGBB tiene el potencial de mantener la pureza de la salida de luz blanca ordinaria, sería preferible a RGB puro.
Esto se debe al hecho de que un sistema RGBB simplemente agrega más azul al sistema RGB original, manteniendo la armonía de los RGB originales.
Esto explica por qué el rojo y el verde están relativamente bajos en el gráfico de espectro, mientras que el azul salta dramáticamente más alto. Además de hacer que los elementos parezcan algo azules, esto también hace que la luz parezca bastante azul.
LED de espectro completo
El LED de espectro completo es un tipo diferente de LED de la estructura LED estándar. La curva espectral de la luz solar está destinada a ser replicada por la construcción del LED de espectro completo.
Para lograr esto, se emplea una combinación de fósforo de varios colores en lugar de la mezcla de fósforo amarillento que se usa más típicamente.
Como resultado, el LED emite más colores, más parecidos a la luz del sol que sin él.
El uso en luces de cultivo es la principal razón para tener una fuente de luz que pueda imitar la luz del sol. Las luces de cultivo son fuentes de luz que favorecen el crecimiento de las plantas al proporcionarles suficiente luz similar a la del sol cuando no reciben suficiente luz solar natural o no la reciben.
Se utilizan principalmente en instalaciones que dependen de la producción de alimentos, ya que los altos rendimientos son cruciales. Sin embargo, debido a la creciente demanda de luces de cultivo diseñadas para el hogar, ahora están comenzando a aparecer en los jardines de los patios traseros.
Comparación de LED a varias temperaturas Kelvin (K)
Aunque no hay muchas distinciones entre estos LED en comparación, hay algunas cosas que uno pensaría que son significativas.
La distinción fundamental entre estas diversas fuentes de luz es que emiten una luz que puede provocar diversas reacciones y emociones psicológicas, lo que las hace inadecuadas para los mismos usos.
Un LED de 4000K es más adecuado para espacios donde el estado de alerta mental y la concentración son prioridades, como oficinas, mientras que un LED de 3000K es mucho más adecuado para hogares y espacios donde la comodidad es una preocupación.
Sin embargo, de la misma manera, usar cualquier cosa de 5000K o más es raro, particularmente cuando se trata de diseño de interiores o cualquier otra cosa. Los acuarios son una aplicación típica para 10000K, pero aparte de eso, no hay muchos otros lugares en los que se pueda emplear.
Sin embargo, hay que hacer una distinción crucial entre 3000K y 4000K, y tiene que ver con cuestiones tecnológicas. Si compara la eficiencia energética con la salida de luz real, ese es el factor.
Es práctica habitual medir muchos tipos de fuentes de luz utilizando la unidad Lumen/Wattio, donde un lumen representa la “cantidad de luz” que emite una fuente de luz y un vatio representa la energía que le hemos suministrado al LED.
Con esto en mente, cabe señalar que un LED natural con un color de luz de 4000K será más eficiente (lúmenes/vatio) que un LED con un color de luz de 3000K.
Esto se debe a la presencia de fósforo en el LED de 3000K. Esto es para que el fósforo pueda absorber efectivamente parte de la luz general que emite el LED.
Esto tiene sentido ya que, como ya hemos visto con la bombilla LED retrofit, el fósforo cubre físicamente todos los pequeños diodos.
Resumen
A pesar de que los LED suelen ser fríos, pueden generar luz en todo el espectro de luz visible.
Los LED más cálidos deben recubrirse con fósforo para generar una luz más cálida, por lo que los LED fríos son alrededor de un 5 por ciento más eficientes en la conversión de energía en luz.
