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常見的光源種類有哪些?各光源的優(yōu)缺點(diǎn)是什么?

發(fā)布日期:2023-09-13 點(diǎn)擊:289

隨著技術(shù)的發(fā)展,光源的種類越來越多,不同的光源功能和使用場景也是不一樣的。那么,常見的光源種類有哪些?各光源的優(yōu)缺點(diǎn)是什么呢?本文從光譜(光線的成分)、均勻度、穩(wěn)定性、顯示指數(shù)、色溫、能效等角度就行了簡單總結(jié)。

 

 

1. 自然光

自然光來自于太陽的照射,并經(jīng)過環(huán)境的反射和漫射進(jìn)入視野。自然光是熱發(fā)光,其光譜(光線成分)連續(xù),色溫和照度隨時間、天氣和環(huán)境而劇烈變化[1]。對于日常生活來說,自然光無疑是最佳的。

優(yōu)點(diǎn):是最環(huán)保的光能。其光譜連續(xù)、顯色指數(shù)最高。光線均勻,照射面積極大,通常情況下不會產(chǎn)生對比度很大的陰影。

缺點(diǎn):光線照度變化范圍極大(幾個-幾萬勒克斯),且極不穩(wěn)定,隨光照角度及天氣因素變化極大。過強(qiáng)/過暗的自然光都不利于閱讀、寫字。此外,自然光中紫外線比較強(qiáng),但比較容易過濾。

 

2. 白熾燈

白熾燈是最傳統(tǒng)的鎢絲燈,歷史悠久。其發(fā)光原理是:鎢絲通電后發(fā)熱,再發(fā)光,所以白熾燈也是熱發(fā)光,其光譜連續(xù),色溫基本恒定,是2700K左右。

優(yōu)點(diǎn):光譜連續(xù)、最接近于自然光;顯色指數(shù)高。

缺點(diǎn):能效最低:白熾燈的能效只有節(jié)能燈的1/5,LED燈的1/8左右。熱效應(yīng)比較明顯,燈罩的設(shè)計要特別注意散熱問題。熱容量另外白熾燈的鎢絲細(xì)長,玻璃脆弱,壽命較短。白熾燈有一定的頻閃效應(yīng)[3],但因其光譜連續(xù),其頻閃影響不大,是完全可接受的(全世界用了100多年呢)。

 

3. 鹵素?zé)?/p>

鹵素?zé)舯举|(zhì)也是鎢絲燈,是傳統(tǒng)白熾燈的改進(jìn)(在燈珠里有鹵元素,會形成鎢原子的內(nèi)循環(huán)),其壽命比白熾燈明顯延長,能效提高一倍左右,體積更小。鹵素?zé)粢彩菬岚l(fā)光,其光譜連續(xù),色溫是2700K左右。

優(yōu)點(diǎn):光譜與白熾燈相同,是連續(xù)的、最接近于自然光;顯色指數(shù)高。鹵素?zé)舻念l閃比白熾燈要小,完全可接受。

缺點(diǎn):能效雖比白熾燈高,但還是只有節(jié)能燈的2/5,LED燈的1/4左右。熱效應(yīng)較明顯,燈罩的設(shè)計也要注意散熱問題。鎢絲燈發(fā)光點(diǎn)較小,燈罩應(yīng)采用散光片以使得照射區(qū)域光線均勻。

 

4. 日光燈

傳統(tǒng)的日光燈是細(xì)長條的熒光燈管,采用電感鎮(zhèn)流器和啟輝器啟動。其色溫一般是6500K左右,屬冷白色。

優(yōu)點(diǎn):能效相對較高;發(fā)光點(diǎn)比較大,不易產(chǎn)生對比度強(qiáng)的陰影。

缺點(diǎn):光譜不連續(xù);顯示指數(shù)不高,發(fā)出的光線有100赫茲的閃爍(即頻閃),且波動深度很大,達(dá)55%左右 [3],人眼能覺察得到,易產(chǎn)生眼疲勞,不利于近距離閱讀/寫字。通常用于公共照明。

 

5. 節(jié)能熒光燈(節(jié)能燈)

熒光節(jié)能燈是傳統(tǒng)日光燈的改進(jìn),有U字形的,有細(xì)長條的、也有圓管形的。現(xiàn)代的節(jié)能燈一般采用三基色熒光燈管,其驅(qū)動電路一般采用電子鎮(zhèn)流器。其色溫一般有2700K(暖白),4500K(正白),和6500K(冷白)三類。

優(yōu)點(diǎn):能效高;光線比較穩(wěn)定(頻閃很?。伙@色指數(shù)較高,發(fā)光點(diǎn)較大,是室內(nèi)照明比較理想的選擇。

缺點(diǎn):三基色光譜,不太連續(xù);其驅(qū)動電路會產(chǎn)生電磁干擾信號(30-50kHz)[3]。

 

6. LED燈

LED燈是從2010年左右才興起的,其能效非常高,熱效應(yīng)很小。因其體積小,可以做成各種形狀。其驅(qū)動電路一般采用電子直流鎮(zhèn)流器。其色溫比較靈活,但一般分2700K(暖白,模擬白熾燈/鹵素?zé)舻纳珳兀?500K(正白),和6500K(冷白)三類。

優(yōu)點(diǎn):成本低、能效高、光線穩(wěn)定、體積?。粺艟呖梢宰龅梅浅r尚(是很好的賣點(diǎn))。

缺點(diǎn):光譜不連續(xù)、較窄,其中藍(lán)光成分較強(qiáng)。LED有光衰現(xiàn)象(亮度隨時間推移而下降)。發(fā)光點(diǎn)較小,燈罩應(yīng)采用散光片以使得照射區(qū)域光線均勻。LED燈的技術(shù)在不斷的發(fā)展,在未來可能與OLED一起成為照明的主流光源。

特別注意:LED燈因?yàn)楣庾V不連續(xù)且很窄,一定要避免頻閃問題。對于有頻閃的LED燈,無論其品牌和價格如何,堅決扔掉。另外,對于兒童使用的LED燈,必須要通過藍(lán)光安全性認(rèn)證。

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