LED Spektralanalyse

Spektrum, Farbkoordinaten, Farbwiedergabe verstehen

LED Spektralanalyse

Was spektrale Verteilung, CIE-Koordinaten und Farbwiedergabe über LED-Lichtqualität aussagen

Zusammenfassung

DieSpektralanalyse zeigt die Lichtverteilung über alle Wellenlängen (380-780nm). Daraus ergeben sich:Farbtemperatur CCT,CIE xy-Farbort,CRI Ra/R9 Farbwiedergabe undSDCM Farbkonsistenz.

1. Spektrale Verteilung

Diespektrale Leistungsverteilung (SPD) zeigt die Intensität bei jeder Wellenlänge:

WellenlängeFarbbereichBedeutung bei LED
380-450 nmViolett/BlauBlau-Chip Peak (typisch 450nm)
450-495 nmBlauBlaulichtanteil, HCL-relevant
495-570 nmGrünHellempfindlichkeit maximum
570-620 nmGelb/OrangePhosphor-Emission
620-700 nmRotR9-Wert, oft schwach bei LED

2. CIE Farbkoordinaten

DerCIE 1931 xy oderCIE 1976 u'v' Farbraum beschreibt denFarborteiner Lichtquelle:

CIE 1931 xy

  • • Standard für Farbortangabe
  • • x, y-Werte zwischen 0-1
  • • Plancksche Kurve = ideale Wärmestrahler
  • • LED sollte nahe Planck-Kurve liegen

CIE 1976 u'v'

  • • Gleichabständiger Farbraum
  • • Besser für Farbdifferenzen (Δu'v')
  • • SDCM-Berechnung basiert hierauf
  • • Moderner Standard für LED

3. Farbwiedergabe CRI und TM-30

CRI Ra (Color Rendering Index)

DerCRI Ra bewertet die Farbwiedergabe anhand von 8 Testfarben (R1-R8):

CRI Ra WertQualitätAnwendung
< 80GeringIndustrie, Außen, Lager
80-89GutBüro, Wohnen, Allgemein
90-95Sehr gutRetail, Gastronomie, Gesundheit
95-100ExzellentKunst, Museum, Farbkritisch

R9-Wert (Rot)

DerR9-Wert bewertet speziell die Wiedergabe von gesättigtem Rot – bei Standard-LEDs oft der Schwachpunkt. Für Hautfarben, Lebensmittel und Kunst:R9 > 50 empfohlen.

TM-30 (IES)

Modernerer Standard mit99 Testfarben:

  • Rf (Fidelity): Farbgenauigkeit (entspricht Ra), 0-100
  • Rg (Gamut): Farbsättigung, 100 = neutral, <100 = entsättigt, >100 = übersättigt
  • Color Vector Graphic: Visualisierung von Farbverschiebungen

4. Farbkonsistenz (SDCM / MacAdam)

SDCM (Standard Deviation of Color Matching) beschreibt, wie gleichmäßig verschiedene LEDs derselben Serie im Farbort sind:

1-3 SDCM

Nicht bis kaum unterscheidbar.
Premium-Qualität

3-5 SDCM

Leichte Abweichung möglich.
Industrie-Standard

>5 SDCM

Deutliche Unterschiede sichtbar.
Nicht empfohlen

5. Messgeräte

  • Spektrometer/Handgerät: Sekonic, UPRtek, Asensetek – tragbar, schnell
  • Ulbricht-Kugel: Labor, integrierender Lichtstrom + Spektrum
  • Goniophotometer: Winkelabhängige Messung, LVK-Erstellung

Zusammenfassung

  • Spektrum: 380-780nm, zeigt LED-Charakteristik
  • CIE xy/u'v': Farbort im Farbraum
  • CRI Ra: ≥80 gut, ≥90 sehr gut, ≥95 exzellent
  • R9: Rotwiedergabe, oft schwach bei LED
  • SDCM: ≤3 für gleichmäßige Beleuchtung
  • Kelvin-Tabelle: Raum-Empfehlungen

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