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白熾燈是一種熱輻射光源,其基本原理就是熱輻射,通過電能加熱燈絲,使其達到白熾狀態(tài)產(chǎn)生可見光的輻射而發(fā)光,具有造價低、體積小、光色優(yōu)良、結(jié)構(gòu)簡單以及顯色性好等優(yōu)點。那么,白熾燈可以做標準光源嗎?白熾燈就是D65光源嗎?本文為大家做了介紹。
白熾燈是用電流直接加熱鎢絲到高溫而發(fā)光的,利用熱輻射發(fā)出可見光的電光源。小瓦數(shù)的燈泡發(fā)的光偏黃,大瓦數(shù)的燈泡發(fā)的光基本不偏黃。于1879年由美國發(fā)明家托馬斯·阿爾瓦·愛迪生發(fā)明。制成碳化纖維(即碳絲)白熾燈以來,經(jīng)人們對燈絲材料、燈絲結(jié)構(gòu)、充填氣體的不斷改進,白熾燈的發(fā)光效率也相應(yīng)提高。1959年,美國在白熾燈的基礎(chǔ)上發(fā)展了體積和光衰極小的鹵鎢燈。白熾燈的發(fā)展趨勢主要是研制節(jié)能型燈泡,不同用途和要求的白熾燈,其結(jié)構(gòu)和部件不盡相同。白熾燈的光色和集光性能很好,但是因為光效低,已逐步退出生產(chǎn)和銷售環(huán)節(jié)。
白熾燈的色溫一般在2700K左右、日光燈的色溫在2700-6400K左右、鈉燈的色溫在2000K左右,家用白織燈色溫在2500-3000。
低色溫光源的特征是能量分布中,紅輻射相對來說要多些,通常稱為"暖光";色溫提高后,能量分布中,藍輻射的比例增加,通常稱為“冷光”。一些常用光源的色溫為:標準燭光為1930K(開爾文溫度單位);鎢絲燈為2760-2900K;熒光燈為3000K;閃光燈為3800K;中午陽光為5600K;電子閃光燈為6000K;藍天為12000-18000K。
常用的家用光源A光源就是白熾燈。常要求使用該光源進行同色異譜的測試,相對色溫2856K,功率35w。
現(xiàn)在研制的三種模擬D65人造光源分別為:帶濾光器的高壓氙弧燈、帶濾光器的白熾燈和熒光燈。它們的相對光譜能量分布與D65有所符合,帶濾光器的高壓氙弧燈提供了最好的模擬,帶濾光器的白熾燈在紫外區(qū)的模擬尚不太理想,熒光燈的模擬較差。為了滿足精細辨色生產(chǎn)活動的需要,還有采用熒光燈和帶濾器的白熾燈組成的混光光源,稱為D75光源。
綜合來看白熾燈在標準燈箱行業(yè)還是有著廣泛的應(yīng)用的,不過隨著LED燈管的不斷研制,熒光燈和LED燈將會成為市場的主流。
Horizon 鹵鎢燈(白熾燈) 2300K 95+ 模擬早晨日升、下午日落時之日光,同色異譜測試。
Inca A 鹵鎢燈(白熾燈) 2856K 95+ 同色異譜測試的典型白熾燈,家庭或商場重點使用的光源。
F--家庭酒店用燈,色溫:2700K 功率:40W
A--美式廚窗射燈,色溫:2856K 功率:60W
綜合來看,對色燈箱白熾燈的色溫需要達到標準光源色溫,顯色性要求90以上。只有配備兩種或以上光源的對色燈箱產(chǎn)品才都具備這個功能,比如兩個樣品在D65光源箱檢測,同色;然而在A光原下,顏色就有了差異,這就是同色異譜效應(yīng)。
標準光源箱中常見的A光源以及F光源,都是通過白熾燈泡模擬的。
A標準光源,INCA燈泡(特殊鎢絲燈),為美式櫥窗射燈,多為美式燈箱使用,色溫為2856K;F燈泡是家庭酒店用燈,比色參考光源,夕陽光,黃光源,落日黃,色溫為2700k,多為英式燈箱使用。這兩種主要是與其他光源配合使用來鑒別產(chǎn)品是否存在同色異譜現(xiàn)象。
白熾燈一般為A光源,也就是色溫2856K的標準光源,給人的感覺是白里帶黃。
而D65光源,模擬平均北方天空日光,是以在地球上不同地點對日光進行光譜輻射測量的大量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),總結(jié)出的一組相對光譜功率分布數(shù)據(jù)。色溫6500K,近似平均自然晝光,它是任何地方日出后2h到日落前2h的陽光,以及從多云到晴朗的天空光的平均相對光譜功率分布。
一般來說,現(xiàn)在的標準光源對色燈箱一般都會具備D65光源以及A光源,主要就是為了檢測同色異譜效應(yīng)。白熾燈和D65光源的區(qū)別,主要體現(xiàn)在以下兩個方面:
1.外觀區(qū)別
D65是燈管,A光源同白熾燈。
2.光源色溫不同
D65的白里微帶些藍,色溫6500K;A光源白里帶黃,色溫2856K。
一般來說,鎢絲燈泡壽命為800-2000小時。在標準光源箱中,通常會選用含有鹵素的鎢絲燈,其壽命可達到2000個小時左右。當然,在實際的工作過程中,白熾燈的壽命周期不僅受限于累積使用時間,還受到開啟次數(shù)的影響。要延長燈管的使用期,我們可以在對色燈箱的開啟次數(shù)上下功夫。若某一時段(如一小時內(nèi))需要多次使用對色燈箱時,則不要反復(fù)關(guān)閉和開啟。因為燈管啟動點亮一次,在其使用壽命的影響上,相當于連續(xù)使用一小時左右。當然,如果較長時間不使用,則應(yīng)關(guān)閉對色燈箱電源。
白熾燈就屬于熱輻射電光源。這類電光源依靠電能把鎢絲加熱至高溫白熾狀態(tài)而發(fā)光。當鎢絲的溫度達2000℃以上后,就會發(fā)出可見光,除了可見光還有紅外光和紫外光。當鎢絲的溫度降低時,可見光減少,紅外光增多;當溫度升高時,可見光增多,紅外光減少。
白熾燈的最大優(yōu)點是成本低,使用方便,被廣泛地應(yīng)用于各種室內(nèi)外照明。美中不足的是,在所有的燈中,白熾燈的發(fā)光效率最低,所謂發(fā)光效率就是燈發(fā)射光通量與供給它的電功率的百分比。這是因為鎢絲的溫度過高,鎢會蒸發(fā),揮發(fā)的鎢原子不能回到鎢絲上,所以它的工作溫度提不高,發(fā)光效率也就不能提高。
鹵素?zé)舻臒襞堇锍湟喳u素化合物,鹵素化合物能使揮發(fā)的鎢原子重新回到鎢絲上,這就是美國人弗里德里奇在 1959年提出的鹵鎢循環(huán)原理。這就從根本上解決了鎢蒸發(fā)問題,提高了鎢絲的溫度,從而不僅提高了發(fā)光效率,使之能做成大功率的燈,而且還延長了燈的壽命。
綜上,可以看出鹵素?zé)粢劝谉霟羰褂脡勖L一些,但其顯色效果沒有白熾燈高。