Spektrum Cahaya Apa yang Dihasilkan LED?
Jenis sumber cahaya sangat beragam, mulai dari lampu pijar biasa hingga inovasi yang lebih modern seperti LED. Namun tidak semua dari banyak sumber cahaya ini diciptakan sama.
Selain hanya menciptakan cahaya, masing-masing memiliki kualitas yang berbeda, salah satunya adalah warna yang dipancarkannya. Ini juga dapat disebut sebagai spektrum cahaya unik setiap orang.
Suhu warna LED menentukan spektrum cahaya yang dipancarkannya. Distribusi spektral LED 6000K akan berbeda dari distribusi spektral LED 3000K. LED 6000K sebagian besar akan memancarkan cahaya biru dan hijau, sedangkan LED 3000K akan menghasilkan warna yang lebih hangat seperti oranye dan kuning.
Selanjutnya kita akan merujuk pada 4000K sebagai dasar untuk warna lampu LED dan akibatnya spektrum cahayanya sebagai bentuk dasar karena LED yang benar-benar alami tanpa penambahan atau perubahan apa pun memiliki warna cahaya sekitar itu.
Distribusi Spektral LED pada 4000 K
Tampaknya masuk akal jika kita mulai dengan LED 4000K karena ini membentuk fondasi dasar diagram spektral.
Spektrum pada 4000K, seperti yang terlihat pada gambar di bawah, sangat condong ke ujung biru sementara juga memancarkan sangat sedikit cahaya merah dan hijau. Karena cahaya biru adalah konstituen utama dari lampu yang lebih dingin, inilah yang memberi LED warna putih yang sejuk.
Fakta bahwa LED terdiri dari beberapa dioda adalah alasan utama mengapa mereka berwarna putih dingin. Mereka dibuat sedemikian rupa sehingga menggunakan dioda RGB (merah, hijau, dan biru) untuk menghasilkan cahaya putih, yang dalam hal ini standarnya hanya 4000K.
Metode alternatif pembuatan LED melibatkan penggunaan sebagian besar (jika tidak secara eksklusif) dioda LED biru dan kemudian melapisinya dengan larutan berbasis fosfor untuk meluruskan kurva.
Karena keluaran cahaya biru adalah sumber utama cahaya dalam struktur LED tersebut, inilah yang biasanya menghasilkan puncak tinggi yang tidak normal dalam produksi cahaya biru.
Ketika Anda memiliki cahaya dalam setiap warna, atau dalam setiap panjang gelombang, sebagaimana Anda dapat lebih tepatnya menyebutnya, mereka semua menyatu untuk membuat cahaya putih, begitulah cara kerjanya.
Nanti dalam perbandingan, Anda akan melihat seberapa besar variasi diagram berdasarkan seberapa banyak warna biru dan merah yang dipancarkannya, yang terkait dengan suhu warnanya.
Spektrum LED 3000K
Setelah yang memiliki suhu warna 4000K, LED 3000K mungkin yang paling banyak digunakan, sebagian besar karena warna kekuningan yang dipancarkannya.
Pertama-tama kita harus memeriksa apa yang membedakan LED 3000K dan 4000K satu sama lain sebelum menggali lebih jauh ke dalam spektrum dan spesifikasinya. Karena kita sudah tahu bahwa 4000K adalah titik awalnya, mereka pasti menyesuaikannya dengan cara tertentu untuk mencapai warna cerah 3000K, benar? Itu akurat.
Kehadiran fosfor inilah yang membedakan 3000K dari 4000K. Fosfor hanya diterapkan di atas masing-masing dioda LED, seperti yang terlihat pada gambar ini, untuk menambahkannya.
Berikut adalah ilustrasi yang bagus tentang bagaimana mereka menggunakan fosfor untuk menghangatkan warna terang. Meskipun itu bukan tujuan utama, ketika dieksekusi dengan cara ini, itu berdampak.
Satu-satunya tujuan asli dari ini adalah untuk menyeimbangkan spektrum untuk LED. Ini masuk akal karena Anda dapat melihat bagaimana grafik 4000K memiliki puncak besar dalam warna biru, tetapi sisanya rata-rata terbaik.
5000K ditambah spektrum LED
Sekarang setelah kita mengetahui cara menghasilkan suhu cahaya yang lebih hangat, bagaimana suhu 5000K dan di bawahnya dihasilkan? Ini cukup menarik karena, tergantung bagaimana Anda melihatnya, ini sedikit berbeda dari cara Anda membuat 3000K.
Perbedaan ini relevan selama proses produksi. Dioda merah, hijau, dan biru selalu diseimbangkan untuk menghasilkan cahaya putih di semua warna cahaya sebelumnya. Meskipun sedikit berbeda untuk 5000K dan lebih tinggi.
Bagi mereka, Anda sengaja merancang dioda LED yang tidak seimbang. Ini berarti bahwa masing-masing dioda RGB sengaja didistribusikan secara tidak merata dalam hal kuantitas dan/atau intensitas.
Mereka menyeimbangkan dioda RGB sedemikian rupa sehingga semakin biru yang mereka sukai dalam campuran RGB, semakin dingin cahaya yang Anda inginkan. Ini tergantung pada seberapa tinggi Anda menggunakan skala Kelvin. Dengan kata lain, mereka membiarkan biru mengalahkan merah dan hijau semakin tinggi Anda pergi, membuat warna biru dan biru lebih menonjol dalam warna terang.
Ini juga dapat dilakukan dalam metode yang menambahkan satu set dioda biru sekaligus, menghasilkan sesuatu yang baru disebut RGBB, daripada meningkatkan proporsi dioda biru dalam campuran RGB.
Karena RGBB memiliki potensi untuk mempertahankan kemurnian keluaran cahaya putih biasa, maka akan lebih disukai daripada RGB murni.
Hal ini disebabkan fakta bahwa sistem RGBB hanya menambahkan lebih banyak warna biru ke sistem RGB asli, menjaga keharmonisan RGB asli.
Ini menjelaskan mengapa merah dan hijau relatif rendah pada grafik spektrum sedangkan biru melonjak jauh lebih tinggi. Bersamaan dengan membuat item tampak agak biru, ini juga membuat cahaya tampak cukup biru.
LED spektrum penuh
LED spektrum penuh adalah jenis LED yang berbeda dari struktur LED standar. Kurva spektral sinar matahari dimaksudkan untuk direplikasi dengan konstruksi LED spektrum penuh.
Untuk mencapai ini, kombinasi fosfor dari berbagai warna digunakan sebagai pengganti campuran fosfor kekuningan yang lebih umum digunakan.
Hasilnya, LED memancarkan lebih banyak warna, lebih menyerupai sinar matahari daripada tanpanya.
Penggunaan dalam lampu tumbuh adalah alasan utama untuk memiliki sumber cahaya yang dapat meniru sinar matahari. Lampu tumbuh adalah sumber cahaya yang mendukung pertumbuhan tanaman dengan memberi tanaman cukup cahaya seperti sinar matahari ketika mereka tidak mendapatkan cukup atau tidak ada sinar matahari alami.
Mereka terutama digunakan di fasilitas yang bergantung pada produksi makanan karena hasil yang tinggi sangat penting. Namun, karena meningkatnya permintaan lampu tumbuh yang dirancang untuk rumah, kini mulai muncul di taman halaman belakang.
Perbandingan LED pada berbagai suhu Kelvin (K)
Meskipun tidak banyak perbedaan antara LED ini jika dibandingkan, ada beberapa hal yang dianggap penting.
Perbedaan mendasar antara berbagai sumber cahaya ini adalah bahwa mereka memancarkan cahaya yang dapat menimbulkan berbagai reaksi psikologis dan emosi, membuatnya tidak cocok untuk penggunaan yang sama.
LED 4000K lebih cocok untuk ruang yang memprioritaskan kewaspadaan dan konsentrasi mental, seperti kantor, sedangkan LED 3000K jauh lebih cocok untuk rumah dan ruang yang mengutamakan kenyamanan.
Namun, dengan cara yang sama, jarang menggunakan apa pun 5000K plus, terutama dalam hal desain interior atau hal lainnya. Akuarium adalah salah satu aplikasi tipikal untuk 10000K, tetapi selain itu, tidak banyak tempat lain yang dapat digunakan.
Namun, ada satu perbedaan penting yang harus dibuat antara 3000K dan 4000K, dan ini berkaitan dengan masalah teknologi. Jika Anda membandingkan efisiensi energi dengan keluaran cahaya aktual, itulah faktornya.
Ini adalah praktik umum untuk mengukur banyak jenis sumber cahaya menggunakan satuan Lumen/Watt, di mana lumen mewakili "jumlah cahaya" yang dipancarkan sumber cahaya dan watt mewakili energi yang telah kami berikan ke LED.
Dengan mengingat hal ini, perlu dicatat bahwa LED alami dengan warna terang 4000K akan lebih efisien (lumens/watt) daripada LED dengan warna terang 3000K.
Ini karena adanya fosfor dalam LED 3000K. Ini agar fosfor dapat secara efektif menyerap sebagian dari keseluruhan cahaya yang dipancarkan LED.
Ini masuk akal karena, seperti yang telah kita lihat dengan bola lampu LED retrofit, fosfor secara fisik menutupi semua dioda kecil.
Ringkasan
Terlepas dari kenyataan bahwa LED biasanya dingin, mereka dapat menghasilkan cahaya di seluruh spektrum cahaya tampak.
LED yang lebih hangat perlu dilapisi dengan fosfor untuk menghasilkan cahaya yang lebih hangat, oleh karena itu LED yang dingin sekitar 5 persen lebih efisien dalam mengubah energi menjadi cahaya.
