Come si possono modificare le sorgenti luminose luminescenti per somigliare all' aspetto degli incandescenti?
doc-7848
Ci sono molte sorgenti luminose non incandescenti, come la lampada fluorescente, lampade a scarica ad alta intensità e lampade a LED, che hanno una maggiore efficienza luminosa, e alcuni sono stati progettati per essere retrofitted in apparecchi per lampade ad incandescenza. Questi dispositivi producono luce per luminescenza. Queste lampade producono linee spettrali discrete e non hanno l' ampia "coda" di emissioni infrarosse invisibili. Selezionando accuratamente quali transizioni di livello di energia elettronica sono utilizzate, e rivestimenti fluorescenti che modificano la distribuzione spettrale, lo spettro emesso può essere sintonizzato per imitare l' aspetto delle sorgenti incandescenti, o altre diverse temperature di colore della luce bianca. A causa delle linee spettrali discrete piuttosto che di uno spettro continuo, la luce non è ideale per applicazioni come la fotografia e la cinematografia.
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doc-7845
L' efficacia luminosa di una sorgente luminosa può essere definita in due modi. L' efficacia luminosa radiante (LER) è il rapporto tra il flusso luminoso visibile emesso (il flusso luminoso) e la potenza totale irradiata su tutte le lunghezze d' onda. L' efficacia luminosa della sorgente luminosa (LES) è il rapporto tra il flusso luminoso visibile emesso (il flusso luminoso) e la potenza totale assorbita dalla sorgente, come una lampada. La luce visibile viene misurata in lumen, unità definita in parte dalla diversa sensibilità dell' occhio umano alle diverse lunghezze d' onda della luce. Non tutte le lunghezze d' onda dell' energia elettromagnetica visibile sono ugualmente efficaci nello stimolare l' occhio umano; l' efficacia luminosa dell' energia radiante (LER) è una misura di come la distribuzione dell' energia corrisponda alla percezione dell' occhio. Le unità di efficienza luminosa sono "lumens per watt" (lpw). Il massimo LER possibile è di 683 lm/W per luce verde monocromatica a 555 nanometri di lunghezza d' onda, la sensibilità di picco dell' occhio umano.
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doc-9198
Illuminazione o illuminazione è l' uso deliberato della luce per ottenere un effetto pratico o estetico. L' illuminazione comprende l' utilizzo di sorgenti luminose artificiali come lampade e apparecchi di illuminazione, nonché l' illuminazione naturale catturando la luce diurna. L' illuminazione diurna (utilizzando finestre, lucernari o ripiani luminosi) è talvolta utilizzata come fonte principale di luce durante il giorno negli edifici. In questo modo si può risparmiare energia invece di utilizzare l' illuminazione artificiale, che rappresenta una componente importante del consumo energetico degli edifici. Un' illuminazione adeguata può migliorare le prestazioni dei compiti, migliorare l' aspetto di un' area o avere effetti psicologici positivi sugli occupanti.
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doc-9206
La temperatura del colore per le sorgenti di luce bianca influisce anche sul loro utilizzo in determinate applicazioni. La temperatura di colore di una sorgente luminosa bianca è la temperatura in Kelvin di un emettitore teorico del corpo nero che più si avvicina alle caratteristiche spettrali della lampada. Una lampadina ad incandescenza ha una temperatura di colore compresa tra 2800 e 3000 Kelvin; la luce diurna è di circa 6400 Kelvin. Lampade a bassa temperatura di colore hanno relativamente più energia nella parte gialla e rossa dello spettro visibile, mentre alte temperature di colore corrispondono a lampade con un aspetto più di blu-bianco. Per l' ispezione critica o le attività di corrispondenza del colore, o per i display al dettaglio di cibo e abbigliamento, la temperatura del colore delle lampade saranno selezionati per il miglior effetto complessivo di illuminazione.
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doc-9220
La misurazione della luce o della fotometria riguarda generalmente la quantità di luce utile che cade su una superficie e la quantità di luce che emerge da una lampada o da un' altra sorgente, insieme ai colori che possono essere resi da questa luce. L' occhio umano reagisce in modo diverso alla luce proveniente da diverse parti dello spettro visibile, pertanto le misurazioni fotometriche devono tenere conto della funzione di luminosità quando si misura la quantità di luce utile. L' unità di misura SI di base è la candela (cd), che descrive l' intensità luminosa, tutte le altre unità fotometriche sono derivate dalla candela. La luminanza, ad esempio, è una misura della densità dell' intensità luminosa in una determinata direzione. Descrive la quantità di luce che passa attraverso o viene emessa da una determinata area e rientra in un determinato angolo solido. L' unità SI per la luminanza è candela per metro quadrato (cd/m2). L' unità di luminanza CGS è lo stilb, che è pari a una candela per centimetro quadrato o 10 kcd/m2. La quantità di luce utile emessa da una sorgente o il flusso luminoso viene misurata in lumen (lm).
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doc-9196
Molti sistemi di sensori fanno affidamento sulla luce come fonte di segnale. I LED sono spesso ideali come sorgente luminosa a causa delle esigenze dei sensori. I LED sono utilizzati come sensori di movimento, ad esempio nei mouse ottici del computer. La barra sensore di Nintendo Wii utilizza LED a infrarossi. I pulsossimetri li utilizzano per misurare la saturazione di ossigeno. Alcuni scanner a lastra piana utilizzano array di LED RGB piuttosto che la tipica lampada fluorescente a catodo freddo come sorgente luminosa. Il controllo indipendente di tre colori illuminati consente allo scanner di calibrarsi per un bilanciamento più accurato dei colori e non è necessario il riscaldamento. Inoltre, i suoi sensori devono essere solo monocromatici, poiché in qualsiasi momento la pagina sottoposta a scansione è illuminata da un solo colore di luce. Poiché i LED possono essere utilizzati anche come fotodiodi, possono essere utilizzati sia per l' emissione che per il rilevamento delle foto. Questo potrebbe essere utilizzato, ad esempio, in un touchscreen che registra la luce riflessa da un dito o da uno stilo. Molti materiali e sistemi biologici sono sensibili o dipendenti dalla luce. Le lampade Grow Light utilizzano i LED per aumentare la fotosintesi nelle piante e batteri e virus possono essere rimossi dall' acqua e da altre sostanze utilizzando i LED UV per la sterilizzazione.
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doc-9223
Per definire le proprietà cromatiche della sorgente luminosa, l' industria illuminotecnica si basa prevalentemente su due metriche, la temperatura di colore correlata (CCT), comunemente utilizzata come indicazione dell' apparente "calore" o "freschezza" della luce emessa da una sorgente, e l' indice di resa cromatica (CRI), un' indicazione della capacità della sorgente luminosa di far apparire gli oggetti naturali.
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doc-7960
L' insorgenza dell' infrarosso è definita (secondo standard diversi) a vari valori generalmente compresi tra 700 nm e 800 nm, ma il confine tra la luce visibile e quella infrarossa non è definito con precisione. L' occhio umano è notevolmente meno sensibile alla luce al di sopra della lunghezza d' onda di 700 nm, così lunghe lunghezze d' onda rendono insignificanti i contributi alle scene illuminate da sorgenti luminose comuni. Tuttavia, una luce vicino all' infrarosso particolarmente intensa (ad es. da laser IR, sorgenti LED IR o da luce diurna brillante con la luce visibile rimossa dai gel colorati) può essere rilevata fino a circa 780 nm e viene percepita come luce rossa. Fonti che forniscono lunghezze d' onda fino a 1050 nm possono essere viste come una luce rossa spenta in sorgenti intense, causando qualche difficoltà nell' illuminazione quasi-IR di scene al buio (di solito questo problema pratico è risolto da illuminazione indiretta).
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doc-9224
Ad esempio, per soddisfare le aspettative di una buona resa cromatica nelle applicazioni retail, la ricerca suggerisce di utilizzare l' ormai consolidato CRI insieme ad un altro indice metrico chiamato gamut area index (GAI). GAI rappresenta la separazione relativa dei colori dell' oggetto illuminato da una sorgente luminosa; maggiore è il GAI, maggiore è la saturazione apparente o la vivacità dei colori dell' oggetto. Di conseguenza, le sorgenti luminose che bilanciano CRI e GAI sono generalmente preferite rispetto a quelle che hanno solo un elevato CRI o solo GAI elevati.
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doc-9204
Gli apparecchi di illuminazione sono disponibili in un' ampia varietà di stili per varie funzioni. Le funzioni più importanti sono come supporto della sorgente luminosa, per fornire luce diretta ed evitare abbagliamenti visivi. Alcuni sono molto semplici e funzionali, mentre altri sono opere d' arte in sé. Quasi tutti i materiali possono essere utilizzati, purché tollerino il calore in eccesso e siano conformi alle norme di sicurezza.
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doc-9165
Nel settembre 2003, un nuovo tipo di LED blu è stato dimostrato da Cree che consuma 24 mW a 20 milliamperes (mA). Ne è derivata una luce bianca commercialmente confezionata che produce 65 lm/W a 20 mA, diventando il LED bianco più luminoso disponibile in commercio all' epoca e oltre quattro volte più efficiente degli incandescenti standard. Nel 2006 hanno presentato un prototipo con un' efficacia luminosa LED bianco record di 131 lm/W a 20 mA. Nichia Corporation ha sviluppato un LED bianco con un' efficacia luminosa di 150 lm/W ad una corrente di 20 mA. I LED XLamp XM-L di Cree, disponibili in commercio nel 2011, producono 100 lm/W con una potenza massima di 10 W e fino a 160 lm/W con una potenza in ingresso di circa 2 W. Nel 2012, Cree ha annunciato un LED bianco con 254 lm/W e 303 lm/W nel marzo 2014. L' illuminazione generale pratica richiede LED ad alta potenza, da un watt o più. Le correnti d' esercizio tipiche di tali dispositivi iniziano a 350 mA.
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