Perché due apparecchi di illuminazione a LED con la stessa temperatura di colore dichiarata sono in realtà differenti?

Abbiamo voluto rispondere a questa domanda che a volte ci viene posta da chi acquista i nostri prodotti, dopo aver acquistato ed installato i prodotti di altre aziende.

Vediamo insieme quali possibili cause possono avere, le differenze di tonalità di luce tra più apparecchi di differenti aziende produttrici sì, ma anche della stessa azienda, se l’acquisto viene effettuato con una certa distanza temporale o su modelli differenti.

Cos’è un LED?

Un led è un componente elettronico in grado di emettere luce. Nello specifico è un diodo emettitore di luce che converte l’energia elettrica in luce, attraverso il movimento degli elettroni all’interno del materiale di cui è composto il LED.

Com’è fatto un LED?

Alla base del LED vi è un chip che emette luce blu, rivestito con uno strato di fosfori che converte parzialmente le radiazioni del blu in radiazioni gialle, ottenendo una luce con tonalità bianca. Fu un processo messo a punto dal giapponese Shuji Nakamura nell’azienda Nichia nel 1993.

La componente chimica del drogaggio dei LED vede l’utilizzo di questi elementi chimici: Carbonio, Azoto, Ossigeno, Alluminio, Silicio, Fosforo, Zolfo, Zinco, Gallio, Germanio, Arsenico, Selenio, Cadmio, Indio, Antimonio, Tellurio.

La composizione chimica dei materiali determina le frequenze e le lunghezze d’onda delle radiazioni emesse e quindi la tonalità di luce che l’occhio umano percepisce.

Prima distinzione: la temperatura di colore.

Avete imparato ormai tutti a parlare di luce, definendola attraverso gli aggettivi “calda, fredda e neutra”; alcuni di voi si destreggiano abbastanza bene nel mondo dei gradi Kelvin. Facciamo insieme una piccola sosta di ripasso e spieghiamo ai più, che per scegliere una sorgente di luce non è abbastanza parlare di luce calda, ma è necessario indicare la temperatura di colore che è un dato sicuramente più preciso.

Per esempio, se parlassimo di luce calda, abbiamo un range che generalmente va dai 2500K ai 3500K, dove K esprime l’unità di misura Gradi Kelvin, con differenze di tonalità più gialle verso i 2500K e più neutre verso i 3500K. In internet potete trovare moltissime info-grafiche e potrete notare che il passaggio da una fascia di colore di luce bianco caldo a neutro e di seguito freddo è comunque graduale.

Ma non è abbastanza.

Seconda distinzione: la selezione del bin color di uno specifico produttore (o binning)

Il binning è un metodo di selezione dei LED in modo che tutti i LED di quel lotto di produzione siano identici nelle caratteristiche della luce emessa. È stato introdotto perché con la produzione di massa dei LED si riscontravano delle leggere differenze nel colore della luce emessa.

E’ un criterio applicabile unicamente su ogni singolo produttore, pertanto acquistando LED da produttori differenti, si possono riscontrare comunque differenze di tonalità di luce, pur avendo selezionato la stessa temperatura di colore.

Il consiglio è pertanto quello di rivolgersi per quanto possibile sempre allo stesso produttore, soprattutto quando si vanno ad accostare due apparecchi di illuminazione nello stesso ambiente.

Il produttore non basta.

La luce è unica tanto quanto la sua interazione con i materiali ed i risultati che ne derivano.

Lo stesso LED, pertanto stesso produttore e BIN, utilizzato in due corpi lampada differenti, può dare come risultato differenti tonalità di luce. Niente allarmismi, le differenze non sono così evidenti, ma è giusto che siate informati anche di questo aspetto.

La luce viene assorbita e riflessa dai materiali con cui interagisce, con cui si scontra, che attraversa e successivamente si disperde nell’ambiente, lasciandosi assorbire e riflettere nuovamente.

È un ciclo continuo di radiazioni che danzano tutte intorno a noi, anche se noi non ce ne rendiamo conto.

Pertanto tornando al nostro LED, se lo inseriamo in un profilo in alluminio darà un risultato, se lo inseriamo in una canalina di plastica ne avrà un altro, o se farà parte di una lampadina con attacco a vite ne avrà un altro ancora.

Problemi di cambiamenti della tonalità di luce si hanno anche in seguito all’installazione, a causa delle superfici che riflettono la luce stessa e che la “rimandano” in ambiente influendo sul suo colore.

Supponiamo di prendere due lampade identiche, stessi LED, stesso lotto di produzione e modello, e di montarle sulla stessa parete, come applique. Solo che una luce avrà la parete bianca, mentre l’altra rossa. Supponiamo di aver acquistato le lampade con luce neutra a 4500K. Restereste stupiti ed anche un po’ scocciati constatando che la luce restituita dalla lampada sulla parete bianca è effettivamente neutra, mentre la luce restituita dalla lampada sulla parete rossa tende al bianco caldo, quasi roseo.

E’ normale, prevedibile partendo da studi di progettazione illuminotecnica ed architetturali definiti ed attenti.

L’influenza del tempo.

Il tempo è inarrestabile, ma le tecnologie no. In questi anni di elettronica abbiamo visto attuarsi grandissimi sconvolgimenti nel mondo della componentistica elettronica, con grandissime innovazioni che hanno portato ad un notevole miglioramento delle performance e delle durate dei led stessi.

Con il passare del tempo i led si deteriorano o meglio, a causa della temperatura emessa dal led stesso, si deteriora lo strato di fosfori, tornando ad emettere maggiormente le radiazioni di luce blu di cui parlavamo all’inizio dell’articolo.

Pertanto, accostando due lampade a LED con la stessa temperatura di colore, ma acquistate in due periodi differenti, per cui una è già stata utilizzata da diverso tempo, si noterà con molta probabilità una differenza di tonalità di bianco, in cui quella più “vecchia” sarà più fredda di quella appena acquistata.

Speriamo di aver risposto ad alcune delle vostre domande.

Ritorneremo a parlare nello specifico di LED e delle innovazioni che ormai consolidate, ci permettono di risolvere problemi di tonalità di bianco all’interno delle nostre abitazioni, aziende, luoghi pubblici ecc…