• 13
  • 4
LED ve Aydınlatma Terminolojisi
LED ve Aydınlatma Terminolojisi
Jonksiyon Sıcaklığı: LED içerisinde, ışığın oluştuğu noktadaki (jonksiyon) sıcaklıktır. Bu sıcaklık aydınlatma üreticisi tarafından doğrudan ölçülemez çünkü üreticinin eline geçen LED yalıtımlı bir ünite içerisine yerleştirilmiş durumdadır. LED üreticileri, Aydınlatma Gereci üreticileri için LED ünitesi üzerindeki jonksiyon sıcaklığına dair referans veriler, yayınlar.

Ortam Çalışma Sıcaklığı:
Armatürün çalıştırılacağı ortamın sıcaklığıdır. LED üreticileri tarafından yayınlanan tüm cihaz ömrü ölçümleri farklı ortam sıcaklığı aralıklarında gerçekleştirilir. Belli bir ışıklık için yüksek ortam sıcaklıkları cihazın çalışma ömrünü kısaltacak, düşük sıcaklıklar ise LED'in beklenenden daha uzun ömürlü olmasını sağlayacaktır.

Aydınlatma Gereci Tasarımı: Aydınlatma Gereci tasarımı LED'in çalışma ömrü üzerinde başlı başına bir etkiye sahiptir. Uygulamada aynı LED'lere sahip iki farklı Aydınlatma Gereci , ne kadar iyi tasarlandıklarına ve LED'den sıcaklığı ne kadar başarılı uzaklaştırabildiklerine bağlı olarak aynı çalışma ortamında ciddi anlamda farklı çalışma ömürleri sergileyebilir.

LED çalışma ömrünü tahmin ederken hem ortam sıcaklığının hem de Aydınlatma Gereci tasarımının değerlendirmeye alınması gereklidir. Çünkü her ikisi de jonksiyon sıcaklığı üzerinde etkiye sahiptir.

Kandela: Standart Uluslararası aydınlatma şiddeti ölçüsüdür. Bir kandela, bir lümen/steradyan'dır. Daha önceden "mum" olarak ifade edilmiştir.

Bir ışık kaynağının belli bir doğrultudaki aydınlatma şiddeti kandela (cd) cinsinden ifade edilir. İlgili doğrultuya bağlı olarak herhangi bir ışık kaynağı pek çok farklı aydınlatma şiddetlerine sahip olacaktır. Aydınlatma şiddeti bizzat ışık kaynağının bir özelliği olduğundan belli bir doğrultudaki kandela değeri, kaynağa uzaklıktan bağımsız olarak aynı kalır.

Aynı watt değerine sahip lambaları aydınlatma şiddetlerine göre karşılaştırmak ilginçtir. Aşağıdaki örneklerde lambaların tam aşağı bakan 0° pozisyonunda ve bu doğrultudan 20° yukarı açı verilecek şekilde konumlandırıldığını düşünelim. Her ne kadar tüm kaynaklar için geçerli olmasa da bu örnekler içerisinde en yüksek kandela değeri 0°'de gerçekleşmektedir.

Lamba 0°'de Kandela 20°'de Kandela
150-W R40 Projeksiyon 1,100 cd 820 cd
150-W R40 Spot 5,800 cd 780 cd
150-W PAR38 Projeksiyon 4,000 cd 1,100 cd
150-W PAR38 Spot 11,800 cd 500 cd


Işık merkezini kesen bir düzlem içerisinde bulunan bir lamba veya ışıklığın aydınlatma performansındaki değişimi temsil eden ve genellikle polar olan eğridir. Bir lamba veya ışıklıktan belli açılarda gelen ışığın aydınlatma şiddeti (kandela olarak ölçülen mum değeri) bir tablo veya grafik üzerinde gösterilebilir.

Eğer ışığın dağılımı, mesela tavana monte standart 2 ft x 4 ft'lik floresan lambalarda olduğu gibi dikey bir hat etrafındaki tüm yönlerde simetrik değilse, aydınlatma değerleri (kandela cinsinden), ışıklığı kesen birkaç dikey düzlemde alınabilir. Kullanılan en yaygın üç düzlem: lamba eksenine paralel olan düzlemler, lamba eksenlerine dik olan düzlemler ve lamba eksenlerine 45o açı yapan düzlemlerdir.

Buradan yola çıkarak tercih edilen düzleme göre ışık üretme eğrileri çizilebilir. Her bir lamba ve lamba-ışıklık kombinasyonu kendisine özel ayrı bir ışık aydınlatma dağılımına sahiptir.

Interior Lighting for Designers (Tasarımcılar için İç Aydınlatma)'dan uyarlanmıştır.



Işık merkezini kesen dikey bir düzlem içerisinde çeşitli yükselti açılarında ölçümler yaparak dikey aydınlatma dağılım eğrisi elde edilir. Düzlem belirtilmediği müddetçe dikey eğrinin, mesela lamba veya ışıklık dikey ekseni etrafında döndürüldüğü zaman elde edilen eğri gibi bir eğriyi temsil ettiği kabul edilir. Bir ışıklığın aydınlatma dağılımı reflektör tasarımına, lambada kullanılan muhafaza tipine ve lamba-balast seçimine dayalıdır.

Renk Sıcaklığı:
Kromatikliği ışık kaynağının kromatikliğine çok benzer olan bir kara cismin mutlak sıcaklığıdır. İlişkili renk sıcaklığı (CCT), bir lambanın yaydığı ışığın, belli bir sıcaklığa kadar ısıtıldığında referans bir kaynaktan gelen ışık rengine bağlı olarak aldığı rengin görünüşünü tanımlayan teknik bir özelliktir ve Kelvin (K) cinsinden ölçülür. Bir lambanın CCT değeri, yaydığı ışığın genel olarak "sıcak" veya "soğuk" olmasıdır. Ancak sıcaklık ölçeğinin aksine CCT değeri 3200 K' nın altında olan lambalar genellikle renk olarak "sıcak" ışık kaynağı olarak kabul edilirken CCT değeri 4000 K üzeri olan lambalar genellikle renk olarak "soğuk" kabul edilir.

Bir ışık kaynağının ilişkili renk sıcaklık tanımı, lambanın verdiği ışığın genel görünüşüne dair ideal bir gösterge niteliğindedir ancak lambanın spesifik spektral güç dağılımı ile ilgili herhangi bir bilgi sunmaz. Bu yüzden iki lambanın verdiği ışık aynı renkte görülebilir ancak bu ışıkların obje renkleri üzerindeki etkileri oldukça farklı olabilir. Bazı yaygın ışık kaynaklarının CCT değerleri şu şekildedir:

Kaynak CCT
Tungsten Halojen 3000 K
"Soğuk Beyaz Renkli" Lineer Flöresan 4200 K
Yüksek Basınçlı Sodyum 1900 K
"Sıcak Renkli" Lineer Flöresan 2700 K


Benzer renk sıcaklığına sahip olan bir referans kaynak tarafından aydınlatıldığı duruma kıyasla, objelerin bir ışık kaynağı tarafından aydınlatıldığında uğradığı renk dönüşüm derecesinin ölçüsüdür.

Işık kaynaklarının nesnelerin rengini "doğru" şekilde dönüştürebilme yeteneği farklı farklıdır. Bir lambanın renk Renk Dönüşüm İndeksi, CRI dönüştürme özelliği Renk Dönüşüm İndeksi (CRI) olarak ifade edilir. Belli bir lambanın CRI değerini tespit etmek için standart renkli sekiz test örneği, renk sıcaklığı olarak test lambasına çok yakın ve CRI değeri 100 olan bir referans ışık kaynağı tarafından aydınlatılır. Bu örneklerin referans ışık kaynağı altındaki kromatikliği hesaplanır. Daha sonra aynı örnekleri aydınlatmak için test lambası kullanılır. İki test arasında kromatiklikte meydana gelen tüm "kaymalar" bir tablo halinde hazırlanır ve sonuçların ortalaması alınarak test lambası için tek bir CRI değeri bulunur. Lambanın CRI değeri benzer renk sıcaklığına sahip bir referans kaynak ile ilintili olduğundan farklı ilişkili renk sıcaklığına (CCT) sahip lambaların CRI değerlerinin karşılaştırılması herhangi anlamlı bir veri sunmaz.



CRI, "doğal" nesnelerin belli bir ışık kaynağı tarafından aydınlatıldığında nasıl görüleceğini ifade eden genel bir göstergedir. Genel olarak birçok aydınlatma uygulaması için değeri 70 ve üzeri olan CRI istenecektir.



Bir lambanın CRI değeri sekiz test sonucunun ortalaması olduğundan bu değer, renklerden herhangi birinin görünüşünün etkisine dair bir veri sunamaz. Bu durumda nesneyi aydınlatan iki ışık kaynağının CRI değeri 70'dir ancak sağdaki ışık kaynağı, soldakine göre mavi rengi daha doğal şekilde dönüştürmektedir.

Aşağıda yaygın olarak kullanılan birçok ışık kaynağı için tipik CRI değerleri verilmiştir:
Kaynak CRI
Akkor 95
T8 Lineer Flöresan 75-85
Soğuk beyaz ışıklı Lineer Flöresan 62
Kompakt Flöresan 82
Standart Metal Halojen 65
Standart HPS 22


Işık Verimi: Lambanın total güçte verdiği toplam ışık akısıdır. Lümen/watt (lm/W) cinsinden ifade edilir.

Işık kaynakları ve aydınlatma sistemlerinde verim, lümen/watt cinsinden ifade edilir. Floresan ve yüksek yoğunluklu deşarj (HID) lambalarda sistem verimini tespit ederken balastın watt değeri de dikkate alınmalıdır, çünkü lamba-balast kombinasyonuna bağlı olarak ışık çıkışında düşüş meydana gelebilir.

Lamba ışık verimi, lambanın verdiği ışık miktarını lambanın watt gücüne bölmek suretiyle hesaplanır:
100W'lık A19 akkor lamba 1740 lm ışık üretir
1740 lm / 100 W = 17.4 lm/watt

Sistem verimi (balastlı ışık kaynakları için), lambanın verdiği nominal ışık miktarını balast çarpanı ile çarpıp sonucu toplam giriş gücüne bölerek elde edilir:

F32T8 lambalar, 2 lambalı elektronik balastla 2850'şer lümen ışık üretir.
Balastın balast çarpanı (BF) 0.95, toplam giriş gücü 62 W'tır.
Buna göre (2850 lümen x 2 lamba x 0.95 BF) / 62 W = 87.3 lümen/watt.

Lamba: Optik ışıma oluşturma amacıyla imal edilen bir ışık kaynağı için kullanılan standart terimdir. Daha kapsamlı olarak bu terim aynı zamanda, görünür tayfa komşu spektrum bölgelerinde ışıma yapan kaynakları ifade etmek için de kullanılmaktadır.

Elektrik lambalarının genel bir klasmanını yapacak olursak:
  • Akkor: Genellikle kıvrımlı tungsten kablodan oluşan filaman, akım akışıyla akkorluk derecesine kadar ısıtılır.
  • Floresan: Düşük basınçlı cıva, lamba içerisinde iyonize olarak fosforun floresan ışık vermesine neden olan ultraviyole radyan enerji oluşturur.
  • Yüksek Yoğunluklu Deşarj: Bir ark tüpü içerisinde bulunan basınçlı gazlar elektrotlar arasında gerçekleşen akım akışı ile iyonize olarak dışarıya ışık verir. Her üç HID kaynak türü için ark tüpü içerisindeki gazlar farklıdır.
  • Cıva Buharı: cıva + ufak miktarda argon, neon ve kripton
  • Metal Halojen: Buharlı lambanın aynısı + sodyum ve skandiyum iyodürleri; Diğer metal halojen lambalar nadir element iyodürleri içerebilir.
  • Yüksek Basınçlı Sodyum: Sodyum, cıva, amalgam ve ksenon
Retinayı uyarabilen ve bir görme duyusu meydana getiren radyan enerjidir. Elektromanyetik tayfın görülebilir kısmı yaklaşık 380 nanometre ile 770 nanometre arasında değişim göstermektedir.

"Fizikçi için ışık sadece, elektromanyetik tayfın ultraviyole ve kızılötesi ışıma arasında kalan çok ufak parçasıdır... Elektromanyetik spektrumun bu kısmını geri kalan kısımdan ayırt eden şey bu bölgedeki ışımanın insan görme sistemi foto reseptörleri tarafından absorbe edilmesi ve bu sayede görme fonksiyonunu başlatmasıdır." Human Factors in Lighting, 1981.

Görünen tüm dalga boylarında rölatif olarak dengeli radyan enerji veren bir ışık kaynağı göze beyaz gözükecektir. Ancak şeffaf bir malzemeden yapılmış bir prizma içerisinden dar bir beyaz ışın demeti geçtiğinde bu ışın dağılır ve görünür enerjinin dalga boylarını tek tek ayrıştırarak gözün bunları ayırt edebilmesini sağlar. "ED-100 IES Educational Series, 1985.

Işığın ne olduğunu anlamak için ilk önce ışığın bir elektromanyetik enerji olduğunu bilmek gereklidir. Diğer enerji türleri kimyasal, kinetik, atom, ısı ve elektrik enerjisidir. Elektrikli ışık kaynakları elektrik enerjisini "görülebilir" radyan elektromanyetik enerjiye dönüştürerek görme sürecini başlatır.

Işık bir obje tarafından yansıtılmalı veya iletilmeli, gözün foto reseptör hücreleri tarafından alınmalı ve sonra beyin tarafından görsel bir imaj olarak yorumlanmalıdır.