1. Hvad er de grundlæggende termer, der bruges til at beskrive de optiske parametre for en lyskilde?
Generelt omfatter parametre, der beskriver det lys, der udsendes af en lyskilde, luminans, lysstrøm, lysintensitet og illuminans, som vist i diagrammet nedenfor.
Lysstrøm er den mængde lys, der udsendes af en lyskilde pr. tidsenhed, målt i lumen (lm). Denne størrelse beskriver den samlede mængde lys, der udsendes af lyskilden; jo større lysstrømmen er, desto mere lys udsender den. Den er direkte proportional med lysstyrken.
Lysstrømmen, der udsendes af en lyskilde pr. rumvinkelenhed i en given retning, defineres som lyskildens lysintensitet i den retning, målt i candela (cd). Lysintensitet refererer til en punktlyskilde og beskriver, hvor lysstærk lyskilden er. Jo større lysintensiteten er, desto lysere fremstår lyskilden, og under de samme forhold vil objekter, der belyses af den pågældende lyskilde, også fremstå lysere.
Luminans refererer til den fysiske størrelse, der beskriver intensiteten af lys, der udsendes fra overfladen af en lyskilde. Når det menneskelige øje observerer en lyskilde fra én retning, defineres forholdet mellem lysintensiteten i den retning og det areal af lyskilden, som øjet ser, som luminansen pr. projiceret arealenhed, dvs. lysintensiteten pr. projiceret arealenhed. Enheden for luminans er candela pr. kvadratmeter (cd/m²). Luminans er den menneskelige opfattelse af lysintensitet.
Belysningsstyrke refererer til den modtagede lysstrøm pr. arealenhed af en belyst overflade, målt i lux. Belysningsstyrke er en vigtig indikator for miljøforhold. På en månebelyst nat er belysningsstyrken typisk 0,02-0,3 lux; på en overskyet dag er udendørs belysningsstyrke typisk 50-500 lux; og på en solskinsdag er indendørs belysningsstyrke typisk 100-1000 lux. Den nødvendige belysningsstyrke til aflæsning er generelt 50-60 lux.
2. Hvad er en lysfordelingskurve? Hvorfor er lysfordeling nødvendig?
En lysfordelingskurve er en kurve, der beskriver den rumlige lysintensitetsfordeling af en lyskilde eller et armatur. Den registrerer information såsom lysstrøm, antal lyskilder og armaturets effekt. Vi kan forestille os at placere en lampe eller lyskilde i midten af en kugle i rummet og derefter måle lysintensiteten i et tværsnit, der går gennem midten, for at opnå lysfordelingskurven. For bedre at forstå den rumlige fordeling af lys, der udsendes af lyskilden eller lampen, kan vi naturligvis måle lysintensitetsdataene ved flere rumlige vinkler.
(Lysfordelingskurven afspejler den rumlige lysintensitetsfordeling af lyskilden eller lampen.)
Når en lyskilde udsender lys, bevæger lysstrålerne sig i alle retninger. For at bruge en lyskilde til den ønskede belysning, er der behov for specifikke mekanismer til at styre lyset og justere dets rumlige fordeling for at opnå den ønskede effekt. Denne kontrol kaldes lysfordeling.
3. Hvordan adskiller spektret for en LED sig fra spektret for andre lysarmaturer?
Et spektrum er mønsteret af monokromatisk lys spredt af et dispersivt system (såsom et prisme eller gitter) og arrangeret sekventielt efter bølgelængde (eller frekvens). Det kaldes også det optiske spektrum. Hele det elektromagnetiske spektrum omfatter radiobølger, infrarød stråling, ultraviolet stråling og røntgenstråler. De adskiller sig i bølgelængde. Den største del af spektret, det synlige spektrum, er den del af det elektromagnetiske spektrum, der er synlig for det menneskelige øje, med bølgelængder mellem 400 og 760 nanometer, der udgør typisk synligt lys.
I øjeblikket bruger de fleste LED'er en blå LED-chip til at excitere en eller flere fosforstoffer, hvorved det blå lys og fosforstoffets udsendte lys blandes for at producere hvidt lys. Derfor har spektret for en typisk LED typisk mere end to toppe, mens andre bølgelængdeområder har relativt lav strålingsintensitet.
(Forskelle mellem LED-spektre og spektre fra andre lysarmaturer)
4. Hvad er farvetemperatur? Hvilke fornemmelser fremkalder forskellige farvetemperaturer?
Farvetemperatur er et mål for farven (farveoverfladen) på en lyskilde. Når den farve, der udsendes af en lyskilde, er den samme som den farve, der udsendes af et sort legeme ved en bestemt temperatur, defineres det sorte legemes temperatur ved den temperatur som lyskildens farvetemperatur, udtrykt i Kelvin (K). Da de fleste lyskilder udsender lys, der almindeligvis omtales som hvidt lys, bruges lyskildens farveoverfladetemperatur eller korrelerede farvetemperatur til at angive, i hvilken grad dens lysfarve er relativt hvid, hvilket kvantificerer lyskildens lysfarvepræstation. Det sorte legemes placering på CIE-farvekoordinatsystemet viser processen, hvor et sort legeme ændrer sig fra rød til orange-rød til gul til gullig-hvid til hvid til blålig-hvid, som vist i diagrammet nedenfor.
(Forskellige farvetemperaturer fremkalder forskellige følelser.)
Forskellige farvetemperaturer fra lyskilder resulterer i forskellige lysfarver: højere farvetemperaturer producerer et mere blåligt lys, almindeligvis kendt som køligt hvidt lys; mens lavere farvetemperaturer producerer et mere rødligt lys, almindeligvis kendt som varmt hvidt lys. Farvetemperaturer under 3300K skaber en stabil og varm atmosfære; farvetemperaturer mellem 3000 og 5000K betragtes som mellemliggende og giver en forfriskende følelse; farvetemperaturer over 5000K skaber en kølig følelse. Forskellige lysfarver fra forskellige lyskilder skaber det optimale miljø.