Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Farbtemperatur "runterskillen"


von Harald W. (wilhelms)


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Hallo Leute,
oftmals hat man in seiner "Kiste" noch alte weisse LEDs mit
Farbtemperaturen >5000K liegen. Solche LEDs als Raumbeleuch-
tung sehen "ungemütlich" aus. Hat irgendwer Erfahrungen, ob
man in einem Array zusätzlich rote LEDs einbauen kann, um
diesen Wert auf ca. 3000K zu herunter zu drücken?

von fpga (Gast)


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Das wird nicht funktionieren, die Spektren bleiben diskret, du hast dann 
halt 2 Peaks bei 3000 und 5000.

Gruß J

von radiostar (Gast)


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fpga schrieb:
> Das wird nicht funktionieren, die Spektren bleiben diskret, du hast dann
> halt 2 Peaks bei 3000 und 5000.

Wußte nicht, daß eine Lampe 2 Raumtemperaturen gleichzeitig haben kann.

An Harald: Wie wär's mit einer gelben Filterscheibe?

von Harald W. (wilhelms)


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fpga schrieb:

> Das wird nicht funktionieren, die Spektren bleiben diskret, du hast dann
> halt 2 Peaks bei 3000 und 5000.

Farbtemperatur und Spektrum sind verschiedene Dinge. Zumindest
ältere LEDs haben im Spektrum zwei Peaks bei blau und gelb mit
Lücke dazwischen. Im Rotbereich ist oft keine Emission. Die
wollte ich sozusagen extern hinzufügen.

von Hugo (Gast)


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radiostar schrieb:
> Wußte nicht, daß eine Lampe 2 Raumtemperaturen gleichzeitig haben kann.

Wenn du eine "Raumtemperatur" von 3000K oder 5000K hast, hast du ganz 
andere Probleme :-)

von THOR (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Farbtemperatur und Spektrum sind verschiedene Dinge. Zumindest
> ältere LEDs haben im Spektrum zwei Peaks bei blau und gelb mit
> Lücke dazwischen. Im Rotbereich ist oft keine Emission. Die
> wollte ich sozusagen extern hinzufügen.

Das kann man machen, es gibt sowas auch zu kaufen:

http://www.lightingever.de/12w-par38-led-pflanzenlampen-e27-30-abstrahlwinkel.html?gclid=Cj0KEQjwrYbIBRCgnY-OluOk89EBEiQAZER58uj_aA-G_2EN8yJ_sJnuMTldhQ3MKOym39q2hvQaM2UaAlG68P8HAQ

Allerdings sind Pflanzen genügsam, die brauchen nur blau und rot zum 
wachsen.

Deine Anforderung dass das ganze angenehm aussehen muss, ist schon 
bedeutend schwieriger. Ich hab mal kaltweisse und warmweisse LEDs 
gemischt und danach sah es immer noch unangenehm nach Xenonlicht aus. Um 
nen Farbfilter wirst du wohl nicht drumherum kommen.

von J. S. (pbr85)


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Harald W. schrieb:
> Hallo Leute,
> oftmals hat man in seiner "Kiste" noch alte weisse LEDs mit
> Farbtemperaturen >5000K liegen. Solche LEDs als Raumbeleuch-
> tung sehen "ungemütlich" aus. Hat irgendwer Erfahrungen, ob
> man in einem Array zusätzlich rote LEDs einbauen kann, um
> diesen Wert auf ca. 3000K zu herunter zu drücken?

Das Problem hierbei wird wahrscheinlich sein, eigentlich ziemlich sicher 
sogar, dass du dann aufgrund additiver Farbmischung einen ziemlichen 
Rosastich haben wirst. Denn dann hast du im Spektrum einen großen Buckel 
bei Blau und Rot. Je tiefer das Blau des Pumpchips ist, desto mehr 
Richtung Violettstich geht es dann. Ist der Buckel des blauen Chips eher 
bei 470nm, kommst ein helles Rosa raus. Brauchst also noch grüne LEDs, 
um es auszugleichen.

Dann musst du es auch noch anständig mischen, sonst hast du aufgrund der 
Abstände zwischen den einzelnen LEDs dann verschiedenfarbige Schatten. 
Und unterm Strich wirst du da keine gute Farbwiedergabe erreichen. So 
etwas geht nur, wenn du die Spektren der verwendeten LEDs genau kennst 
und so auch genau das richtige zusammen mischen kannst. Idealerweise 
auch noch am Ende mit dem Spektrometer nachprüfen.

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


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Harald W. schrieb:
> Hallo Leute,
> oftmals hat man in seiner "Kiste" noch alte weisse LEDs mit
> Farbtemperaturen >5000K liegen. Solche LEDs als Raumbeleuch-
> tung sehen "ungemütlich" aus. Hat irgendwer Erfahrungen, ob
> man in einem Array zusätzlich rote LEDs einbauen kann, um
> diesen Wert auf ca. 3000K zu herunter zu drücken?

ich würde ja LEE Filter nehmen, wenn die Blitz und Studioleuchten 
bezwingen dann auch LEDs

https://www.amazon.de/Filterset-Farbkorrektur-Tageslicht-Gl%C3%BChlicht-24x24cm/dp/B004G4SB9I
https://www.thomann.de/de/lee_farbfolie_nr_204_ct_orange.htm
http://www.ebay.de/itm/10x-Warmweiss-LED-Filter-CTO-Farbfolie-Klebefolie-Warmlicht-GU10-GU5-3-mittel-/181648602892

von Harald W. (wilhelms)


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THOR schrieb:

> Um nen Farbfilter wirst du wohl nicht drumherum kommen.

Hmm, Farbfilter können ja fehlende Rot- und Grünanteile
nicht herbeizaubern. Ich glaube schon, das man im Prinzip
mit zusätzlichen farbigen LEDs das Problem lösen könnte.
Schliesslich gibt es ja auch fertige LED-Lampen mit ein-
stellbarer Farbtemperatur. Allerdings braucht man dann
wohl zur richtigen Dimensionierung eine Art "Farblabor"
mit Spektrometern und anderen Meßgeräten.

von Der Andere (Gast)


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Hallo Harald,
lohnt es sich denn noch bei den derzeit stark fallenden Preisen noch aus 
alten (und damit auch wahrscheinlich ineffizienteren) Leds sich noch 
selbst Beleuchtungen zu basteln?

von Peter II (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Hmm, Farbfilter können ja fehlende Rot- und Grünanteile
> nicht herbeizaubern. Ich glaube schon, das man im Prinzip
> mit zusätzlichen farbigen LEDs das Problem lösen könnte.

grundsätzlich ja, aber das mischen ist nicht einfach. Je größer der 
Abstand der LEDs ist desto schwerer wird es sie zu mischen. Man müsste 
eine sehr matte scheibe davor setzen. Ob sich der Aufwand lohnt?

von Martin K. (maart)


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Joachim B. schrieb:
> ich würde ja LEE Filter nehmen, wenn die Blitz und Studioleuchten
> bezwingen dann auch LEDs

Ich habe vor eine kleine LED-Leuchte zwei pale golden amber Filter 
geklebt, wirkt ganz angenehm.

von J. S. (pbr85)


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Harald W. schrieb:
> THOR schrieb:
>
>> Um nen Farbfilter wirst du wohl nicht drumherum kommen.
>
> Hmm, Farbfilter können ja fehlende Rot- und Grünanteile
> nicht herbeizaubern. Ich glaube schon, das man im Prinzip
> mit zusätzlichen farbigen LEDs das Problem lösen könnte.
> Schliesslich gibt es ja auch fertige LED-Lampen mit ein-
> stellbarer Farbtemperatur. Allerdings braucht man dann
> wohl zur richtigen Dimensionierung eine Art "Farblabor"
> mit Spektrometern und anderen Meßgeräten.

Ja, die Helligkeit wird mehr oder weniger stark runtergehen, je nachdem 
wie gut das Spektrum der kaltweißen LEDs ist. Ich würde zur 
Farbfilterfolien plus ganz wenigen roten LEDs tendieren, um den 
fehlenden Rotanteil wenigstens etwas auszugleichen. Aber ohne 
Farbfilterfolien hat man wie gesagt sehr schnell einen Rosastich, der 
alles andere als gut aussieht.

Der Andere schrieb:
> Hallo Harald,
> lohnt es sich denn noch bei den derzeit stark fallenden Preisen noch aus
> alten (und damit auch wahrscheinlich ineffizienteren) Leds sich noch
> selbst Beleuchtungen zu basteln?

Eben! Moderne Marken-LEDs haben wahrscheinlich einen mehrfachen 
Wirkungsgrad, sodass sich der Aufwand wohl kaum lohnen wird.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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fpga schrieb:
> Das wird nicht funktionieren, die Spektren bleiben diskret

Was meinst du, was die (warm-)Weisslicht-LED für ein Spektrum hat ?

Harald W. schrieb:
> ob man in einem Array zusätzlich rote LEDs einbauen kann,
> um diesen Wert auf ca. 3000K zu herunter zu drücken?

Kann man (Filament-LED-Lampen machen das u.a.), aber das Licht bleibt 
Scheisse.

Man sollte die Farbtemperatur der Helligkeit anpassen
https://en.wikipedia.org/wiki/Kruithof_curve

von günther (Gast)


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THOR schrieb:
> Um
> nen Farbfilter wirst du wohl nicht drumherum kommen.

Der reicht nicht. Der nimmt nur weg. Wo nichts ist, ist auch weiterhin 
nichts.
Man kann natürlich so viel wegnehmen, dass überall gleich viel nichts 
ist. Das nennt man dann in der Umgangssprache "finster".

von Joachim B. (jar)


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günther schrieb:
> Wo nichts ist, ist auch weiterhin
> nichts.

aber man kann vorher was zugeben und dann Filtern ;)

von Harald W. (wilhelms)


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günther schrieb:

> Der reicht nicht. Der nimmt nur weg. Wo nichts ist, ist auch weiterhin
> nichts.

Das sieht man z.B. typisch, wenn man eine rote LED hinter ein blaues
Filter hält. Die LED wird kein bisschen blauer, sondern nur dunkler.

von J. S. (pbr85)


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günther schrieb:
> THOR schrieb:
>> Um
>> nen Farbfilter wirst du wohl nicht drumherum kommen.
>
> Der reicht nicht. Der nimmt nur weg. Wo nichts ist, ist auch weiterhin
> nichts.
> Man kann natürlich so viel wegnehmen, dass überall gleich viel nichts
> ist. Das nennt man dann in der Umgangssprache "finster".

Das ist zwar grundsätzlich richtig, aber eben übertrieben dargestellt. 
Wie schlimm das letztendlich ist, hängt vom exakten Spektrum der LEDs 
ab. Hat der Threadersteller wirklich schlechte kaltweiße LEDs mit einem 
60er-Spektrum (Farbwiedergabe), ist schon bei Orange kaum noch etwas 
vorhanden und bei Rot und Tiefrot erst Recht fast nichts mehr. Die 
Helligkeitsabnahme durch so einen Filter wäre dann natürlich extrem.

Ist es ein besseres 70-80er-Spektrum, sieht es nicht mehr ganz so 
schlimm aus, da der Ausläufer Richtung Rot viel größer ist. Bei einem 
5000K Spektrum mit 80er Farbwiedergabe beträgt die typische relative 
Intensität noch etwa 40% bei 600nm. Eine kaltweiße Cree mit 
70er-Spektrum hat bei 600nm beispielsweise noch etwa 30% relative 
Helligkeit. Bei 630nm noch etwa 20%.

Von daher kann man hier auch nichts Genaueres sagen, ohne die LEDs des 
Threaderstellers zu kennen. Das zweite Diagramm ist eine 5000K ProLight 
Opto mit 80er Farbwiedergabe.

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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E. S. schrieb:

> Von daher kann man hier auch nichts Genaueres sagen, ohne die LEDs des
> Threaderstellers zu kennen.

Ich hatte jetzt an diese gedacht:
http://www.ges.cz/sheets/5/5_439awf.pdf
Aber so schöne Diagramme wie Deine obigen findet man in den
Datenblättern leider nur selten.

von Joachim B. (jar)


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Harald W. schrieb:
> Aber so schöne Diagramme wie Deine obigen

dann muss man eben die passenden LEDs wählen, gerade die mit besserer 
Verteilung sind teurer.
http://www.licht.de/de/trends-wissen/licht-specials/human-centric-lighting/hinweise-zur-lichtplanung/lampen-und-ihr-spektrum/

von J. S. (pbr85)


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Harald W. schrieb:
> E. S. schrieb:
>
>> Von daher kann man hier auch nichts Genaueres sagen, ohne die LEDs des
>> Threaderstellers zu kennen.
>
> Ich hatte jetzt an diese gedacht:
> http://www.ges.cz/sheets/5/5_439awf.pdf
> Aber so schöne Diagramme wie Deine obigen findet man in den
> Datenblättern leider nur selten.

Vergiss es lieber. Das sind vergossene LEDs, die du prinzipiell nicht 
anständig gekühlt kriegst. Der Wirkungsgrad dürfte neben dem Spektrum 
auch wirklich mies sein.

von THOR (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> günther schrieb:
>> Wo nichts ist, ist auch weiterhin
>> nichts.
>
> aber man kann vorher was zugeben und dann Filtern ;)

Das war mein Ansatz.

THOR schrieb:
> Ich hab mal kaltweisse und warmweisse LEDs
> gemischt und danach sah es immer noch unangenehm nach Xenonlicht aus. Um
> nen Farbfilter wirst du wohl nicht drumherum kommen.

Das muss man zusammen lesen.

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Harald W. schrieb:
> Hat irgendwer Erfahrungen, ob man in einem Array zusätzlich rote LEDs
> einbauen kann, um diesen Wert auf ca. 3000K zu herunter zu drücken?

Durch die Addition von nur rotem Licht bewegst du dich im Farbdreieck
horizontal nach rechts (langer, roter Pfeil), also in den Rosa-Bereich.
Um auf die Black-Body-Kurve zurückzugelangen, musst du mit einer dritten
LED zusätzlich etwas grünes Licht addieren (grünerPfeil).

Alternativ kannst du auch Gelb addieren (gelber Pfeil). Da der
Gelbvektor ungefähr tangential zur Black-Body-Kurve bei 5000K liegt,
bewegst du dich nicht so weit von der Black-Body-Kurve weg. Den trotzdem
verbleibenden leichten Gelbstich kannst du mit etwas rotem Licht
kompensieren (kurzer roter Pfeil).

Das bereits angesprochene Problem mit den farbigen Schattenwürfen hast
du in beiden Fällen, es tritt aber in der zweiten Alternative nicht so
stark in Erscheinung, da der zugemischte Rotanteil deutlich schwächer
ist und das zugemischte Gelb sich im Gegensatz zu Rot und Grün visuell
nur wenig von der warmweißen Gesamtfarbe abhebt.

(Quelle des Farbdreicks ohne die eingezeichneten Vektoren: Wikipedia)

von batman (Gast)


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Also wenn man ne rein blaue mit ner gelben kombiniert, kommt weiß raus?

von Joachim B. (jar)


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batman schrieb:
> Also wenn man ne rein blaue mit ner gelben kombiniert, kommt weiß
> raus?

nur wenn sie leuchten und blau und gelb passt.
https://de.wikipedia.org/wiki/Additive_Farbmischung

von Harald W. (wilhelms)


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batman schrieb:

> Also wenn man ne rein blaue mit ner gelben kombiniert, kommt weiß raus?

"kommt weiß raus" ist falsch formuliert. Richtig wäre: "Wird vom
Menschen als weiss interpretiert." "Echtes" weiss kann nur mit
einem kontuierlichem Spektrum erzeugt werden.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Yalu X. schrieb:
> Alternativ kannst du auch Gelb addieren (gelber Pfeil). Da der
> Gelbvektor ungefähr tangential zur Black-Body-Kurve bei 5000K liegt,
> bewegst du dich nicht so weit von der Black-Body-Kurve weg.

So machens auch die portablen Lampen für Filmleute, die ich vor einiger 
Zeit auf dem Tisch hatte. Dort sind zeilenweise abwechselnd 'kaltweisse' 
und orange LED im Panel, die man mit zwei getrennten PWMs dann 
einstellen konnte. Die orangen LED kommen auch in der Leichtstärke ganz 
gut den weissen gleich.

von J. S. (pbr85)


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batman schrieb:
> Also wenn man ne rein blaue mit ner gelben kombiniert, kommt weiß raus?

Was ist rein Blau und rein Gelb? Man muss da schon präziser sein, was 
leider viele im Zusammenhang mit LEDs versäumen.

Schon das Blau einer blauen LED ist kein reines Blau im Sinne eines 
Linienstrahlers, sondern hat eine ordentliche Ausdehnung von etwa 50nm.

Leuchtstoffe strahlen noch einmal weitaus breiter, sodass es falsch ist, 
von einem Gelb zu reden, oder davon, dass weiße LED kein 
kontinuierliches Spektrum hätten. Das haben sie nämlich sehr wohl (!) im 
Gegensatz zu Leuchtstoffröhren, wobei es natürlich Berge und Täler im 
Spektrum gibt.

Je nachdem wie groß die Unterschiede zwischen den Tälern und Bergen 
sind, kommt dann auch eine unterschiedlich gute Farbwiedergabe raus. 
Wobei es da auch sehr wichtige Bereiche im Spektrum gibt, und solche die 
nicht so wichtig sind, wie beispielsweise Hellblau-Türkis, also im 
Bereich von 470-510nm. Erst wenn man eine wirklich gute Farbwiedergabe 
im Bereich von nahe 100 haben will, muss man diese stärker auffüllen.

Hersteller von Billig-LEDs versuchen da auch gerne zu schummeln, indem 
die einen Leuchtstoff wählen, der möglichst eng um das 
Empfindlichkeitsmaximum des menschlichen Auges bei 555nm herum strahlt, 
sodass pro Watt Strahlungsleistung möglichst viele Lumen herauskommen, 
siehe die V-Lambda-Kurve.

Die Farbwiedergabe ist dann natürlich mies. Ein Beispiel vor vielen 
Jahren war damals die Seoul P4, welche als erste in großen Stückzahlen 
erhältliche HP-LED die 100lm/W-Grenze überschritt. Das Licht war aber 
wirklich grausig, man sah unter diesem Licht wie eine Leiche aus.

: Bearbeitet durch User
von Ledgegner (Gast)


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Gleiche Anteile von 4000k + bernsteinfarben ergibt gutes Licht in einer 
indirekt, durch LED Streifen, beleuchteten Vitrine. Sieht aus wie 25W 
Glühbirne und erzeugt zusätzlich ein schönes Glitzern auf Glas und 
Porzellan.

von batman (Gast)


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Harald W. schrieb:
> batman schrieb:
>
>> Also wenn man ne rein blaue mit ner gelben kombiniert, kommt weiß raus?
>
> "kommt weiß raus" ist falsch formuliert. Richtig wäre: "Wird vom
> Menschen als weiss interpretiert." "Echtes" weiss kann nur mit
> einem kontuierlichem Spektrum erzeugt werden.

Es gibt kein "echtes" und unechtes Weiß. Weiß ist nichts anderes als 
das, was für den durchschnittlichen Menschen weiß aussieht - und das ist 
eine spezielle Kombi von 3 Grundfarben.

von Old Papa (Gast)


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Es gibt aber praktisch unzählige Möglichkeiten, die drei Grundfarben (im 
Auge) anzuregen - eben mit mehr oder weniger breiten Spektren und damit 
Weissanteil.

LEDs haben ein sehr enges Spektrum, damit ist es mitunter schwer bis 
unmöglich, zu filtern. Wenn man eine Weisse LED hat, geht es aber sonst 
fehlt immer was.

von Harald W. (wilhelms)


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batman schrieb:

>> "kommt weiß raus" ist falsch formuliert. Richtig wäre: "Wird vom
>> Menschen als weiss interpretiert." "Echtes" weiss kann nur mit
>> einem kontuierlichem Spektrum erzeugt werden.
>
> Es gibt kein "echtes" und unechtes Weiß. Weiß ist nichts anderes als
> das, was für den durchschnittlichen Menschen weiß aussieht - und das ist
> eine spezielle Kombi von 3 Grundfarben.

Das sehe ich nicht so. Ein Frequenzspektrum, welches nur aus drei
diskreten Frequenzen besteht, würde ich nicht als "weisses Rauschen"
bezeichnen, auch wenn es sich möglicherweise so anhört.

von batman (Gast)


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Es ging aber nicht um Rauschen sondern um Licht. Das sollte man nicht 
verwechseln.

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Harald W. schrieb:
>> Es gibt kein "echtes" und unechtes Weiß. Weiß ist nichts anderes als
>> das, was für den durchschnittlichen Menschen weiß aussieht - und das ist
>> eine spezielle Kombi von 3 Grundfarben.
>
> Das sehe ich nicht so. Ein Frequenzspektrum, welches nur aus drei
> diskreten Frequenzen besteht, würde ich nicht als "weisses Rauschen"
> bezeichnen, auch wenn es sich möglicherweise so anhört.

Wenn sich ein Frequenzspektrum, welches nur aus drei diskreten
Frequenzen besteht, für dich wie weißen Rauschen anhört, solltest du
vielleicht mal dem Ohrenarzt einen Besuch abstatten ;-)

Hier liegt der wesentliche Unterschied zwischen den Ohren und den Augen:
Während unsere Ohren ein komplettes (akustisches) Spektrum wahrnehmen
können, liefern unsere Augen nur einen auf drei Skalare reduzierten Wert
eines (optischen) Spektrums. Dadurch geht so viel Information verloren,
dass wir völlig verschiedene Spektren als weiß wahrnehmen.

von Harald W. (wilhelms)


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batman schrieb:

> Es ging aber nicht um Rauschen sondern um Licht. Das sollte man nicht
> verwechseln.

Der einzige Unterschied ist da die unterschiedliche Frequenz.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/15/Electromagnetic_spectrum_c.svg/1176px-Electromagnetic_spectrum_c.svg.png

: Bearbeitet durch User
von batman (Gast)


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Klar, und der einzige Unterschied zwischen Zebra und Zebrastreifen ist 
die Länge.

von J. T. (chaoskind)


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Harald W. schrieb:
> batman schrieb:
>
>> Es ging aber nicht um Rauschen sondern um Licht. Das sollte man nicht
>> verwechseln.
>
> Der einzige Unterschied ist da die unterschiedliche Frequenz


Naja, Licht elektromagnetisches Geschwinge, Ton -> Geschwinge des 
Luftdrucks.
Aber viel entscheidender: im Auge hast (zumindest was das Farbsehen 
angeht) du drei Sensoren, die für je eine sehr spezifische Frequenz 
empfindlich sind. Im Ohr hingegen hast du, je nach Sichtweise, einen 
Breitbandsensor. Du kannst nun jedes Sinneshäärchen als Einzelsensor 
auffassen, dann hast du halt zigtausend Sensoren oder du fasst die ganze 
Cochlea als einen Breitbandsensor auf. In jedem Fall kannst du mit dem 
Ohr tatsächlich ein Spektrum des anliegenden Signals aufnehmen, während 
du mit dem Auge nur drei bestimmte Frequenzen wahrnehmen kannst und das 
Gefühl des kontinuierlichen schummelt dein Gehirn hinzu.

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