‫הטעויות (או התפיסות המוטעות) בפוטומטריה של לדים – אנג' דניאל קלינה‬
‫מטרתה של הרצאה זו היא ניסיון לעשות סדר בנושא אפיון לדים ומוצרי לד‪ ,‬כך שתהיה לפנינו‬
‫"האמת‪ -‬כל האמת ורק האמת"‪.‬‬
‫אנשים רבים מתקשים להאמין לנתוני לדים ו‪ )SOLID STATE LIGHTING( SSL -‬ומסיבה זו‪ ,‬בין‬
‫היתר‪ ,‬בחרתי להתרכז בנושאים הבאים‪:‬‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫איך קובעים את הפרמטרים למדידת נתוני לדים‬
‫חשיבות של פוטומטריה אבסולוטית לעומת פוטומטריה יחסית‬
‫הטעויות הנפוצות הנעשות בתהליכי פוטומטריה‬
‫דיון האם המושג ‪ CCT‬הוא מדד טוב ומדויק‬
‫בימים עברו‪ ,‬של תאורה עם נורות פריקה‪ ,‬הנחנו שתפוקת האור של נורה פלורסנטית היא קבועה‬
‫וללא קשר לגוף התאורה‪ :‬אם נכפיל את תפוקת האור בנצילות האופטית של המערכת נקבל את‬
‫תפוקת האור של גוף התאורה‪ .‬הנתון הפוטומטרי שהתקבל הוצג באופן מנורמל בקנדלות לכל אלף‬
‫לומן‪.‬‬
‫כאשר מדובר ב‪ SSL -‬קיים קשר ישיר בין תפוקת האור וטמפרטורת העבודה של מקור האור‪ ,‬אשר‬
‫תלויה בתכנון הטרמי של הגוף‪ ,‬ולכן רק פוטומטריה אבסולוטית הנה רלוונטית‪.‬‬
‫כדאי לזכור שכאשר הלד מתחמם קורים הדברים הבאים‪:‬‬
‫‪ .1‬שטף האור קטן‬
‫‪ CCT .2‬גדל‬
‫‪ CRI .3‬משתנה‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫המלצות עשה ואל תעשה‬
‫בדוק את גוף התאורה‪ -‬אל תבצע אקסטרפולציות‬
‫בדוק את גוף התאורה אחרי שהגיע לשיווי משקל טרמי‬
‫בדוק את ה‪ CCT -‬וה‪ CRI -‬של גוף התאורה השלם‪ :‬אפקטים טרמיים ואופטיים משפיעים על שני‬
‫הפרמטרים הללו‬
‫השתמש בכדור אינטגרציה בעל איכות גבוהה‬
‫וודא שגודל הכדור מותאם לגודל גוף התאורה‬
‫בצע התאמה עבור הסתרה עצמית (‪)SELF ABSORTION‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫גוניופוטומטריה ונתונים פוטומטרים‬
‫נתונים פוטומטרים הם סט של קבצים סטנדרטים המכילים את עוצמת ההארה בשדה רחוק‬
‫(‪ )FAR FIELD LUMINOUS INTENSITY‬הנמדד בקנדלה עבור כל זווית במרחב‬
‫המדידה נעשית בעזרת גוניופוטומטר‬
‫הנתונים מוצגים בפורמטים סטנדרטים‪( LDT :‬אירופה) או ‪( IES‬אמריקה)‬
‫טעויות יכולות לנבוע ממרווח זוויות גדול מידי או מדידת עוצמת הארה בשדה קרוב‬
‫מישורי ‪ C‬וזוויות ‪Ƴ‬‬
‫רזולוציית הסריקה (‪)SCAN RESOLUTION‬‬
‫מישורים וזוויות של ‪ 5‬מעלות ו‪ 15 -‬מעלות בהתאמה‪ ,‬מספיקים כאשר מדובר בגופי תאורה בעלי‬
‫פיזור דיפיוזי‪ ,‬אבל כאשר מדובר בזרקור )‪ )SPOT 15ᵒ‬והקרן נמדדת כל ‪ 5‬מעלות‪ ,‬למעשה‬
‫מתבצעות רק שלוש מדידות‪ ,‬מה שעלול להוביל לתוצאה שאינה משקפת את צורתה האמתית של‬
‫הקרן‪ ,‬דווקא בגוף תאורה שהדיוק בו הוא האלמנט החשוב ביותר‪.‬‬
‫‪ :CCT‬מדד טוב או רע?‬
‫‪ CCT‬הוא למעשה מדד מפושט המשמש כדי לקבוע את הגוון של אור לבן המופק ממקור אור‪.‬‬
‫בעיה קיימת דווקא באפליקציות מאוד מדויקות (רפואה‪ ,‬סופרמרקטים‪ ,‬בגדים וקוסמטיקה)‪ ,‬בהם‬
‫מקורות אור שונים יכולים להיות מוגדרים על פי אותו ‪ CCT‬אך בפועל להיות בעלי גוון שונה לחלוטין‪.‬‬
‫בעיה זו נובעת מעצם ההגדרה המתמטית של הנתון לעומת הרגישות של העין האנושית לשינויים‬
‫בצבע‪.‬‬
‫אפשר לראות שבקו המציין ‪ ISO-CCT‬ההבדל בצירים '‪ U' / V‬יכול להיות רק בסדר גודל של‬
‫(‪ )±...2‬אבל הפרש זה הוא למעשה ‪ 2.‬פעם ההבדל בצבע המינימלי המורגש על ידי העין האנושית‪.‬‬
‫על יצרני גופי התאורה להימנע מלהשתמש ב‪ CCT -‬כמדד העשוי להשפיע על רכש‪ .‬במקום זאת יש‬
‫לקבוע ולאפיין קורדינטות כרומטות ‪ CY & CX‬ולאפשר טולרנסים ברורים של ‪ BINING‬מבלי‬
‫לשכוח שמדובר בתהליך חשמלי בלבד‪.‬‬
‫כאשר מדובר בלדים בשיטה של ‪WHITE LIGHT FROM BLUE FLUORESCENCE‬‬
‫רק הפרשים קלים במסלול האופטי דרך ציפוי הפוספור יכולים ליצור הפרשים משמעותיים ב ‪.CCT -‬‬
‫ככל שהציפוי דק יותר‪ ,‬פחות קרינה כחולה משתנה על ידי הפוספור ולכן ה‪ CCT -‬גבוה יותר ולהיפך‪,‬‬
‫בציפוי עבה ה‪ CCT -‬נמוך יותר‪.‬‬
‫הפער הגדול בין יצרני לדים ותעשיית התאורה‬
‫יצרני הלדים מודדים את נורות הלד תוך כדי תהליך הייצור בפולסים קצרים וה‪ BININIG -‬מבוצע‬
‫בטמפרטורת צומת של‪ Tj = 25 :‬מעלות צלזיוס‪.‬‬
‫בתעשיית התאורה אנו מודדים את גופי התאורה‪ ,‬כאשר הלדים בתוך גופי התאורה הם בטמפרטורה‬
‫גבוהה יותר‪ .‬בגופים בהם הקירור מתוכנן היטב ה‪ Tj -‬נע בין ‪ 0..‬ל ‪ 1...‬צלזיוס‪ .‬הפוטומטריה‬
‫מבוצעת לא בפולסים אלא ב‪.STEADY DC MODE -‬‬
‫לסיכום‪ :‬ביצועי הלד ≠ לביצועי ‪.SSL‬‬
‫תקנים וסטנדרטים עבור ‪SSL‬‬
‫אתייחס לאלה שקשורים באופן ישיר למקור האור ולא לתקנים נוספים הקשורים למערכת החשמל‬
‫אליה הם מחוברים‪ ,‬כמו ‪ EMC-RFI‬ותקנים פוטוביולוגים ואחרים‪.‬‬
‫תופעה שכיחה אצל אנשי מקצוע הקשורים לעולם התאורה ואמונים על כתיבת דרישות ומפרטים‪ ,‬היא‬
‫דרישה לעמידה בכל תקן היוצא לאור ללא אבחנה‪.‬‬
‫תופעה זו יוצרת כפילויות ועלויות גבוהות‪ ,‬הן ליצרנים והן ללקוח הסופי ועלולה אף לייצר תוצאות כשל‬
‫לא אמתיות‪.‬‬
‫קיימים מספר תקנים אמריקאים אשר מובילים את נושא הפוטומטריה והקולורימטריה של ‪.SSL‬‬
‫חלקם מתייחסים למודולים או למנועי תאורה וחלקם לגופי תאורה‪ .‬חשוב לקחת בחשבון שעמידה‬
‫בתקן המתייחס לשלב מסוים בתהליך ייצור גוף התאורה‪ ,‬נותנת תוצאה אשר במידה ונמלא אחר‬
‫תנאים מוגדרים בשלב הבא (למשל נושא פינוי חום)‪ ,‬נבטיח לעצמנו עמידה בדרישות מבלי לחזור על‬
‫בדיקות קודמות‪.‬‬
‫בין התקנים האלו ניתן למצוא‪:‬‬
‫‪ :LM97-08‬פוטומטריה וקולורימטריה של מודולים‪ ,‬מנועי תאורה וגופי תאורה‪ ,‬שמבוצע בעזרת שני‬
‫אמצעים עיקריים‪ :‬כדור אינטגרציה וגוניופוטומטר‪.‬‬
‫לא תמיד יש צורך לחזור על הבדיקות בשני המכשירים‪ LUMEN OUTPUT .‬יימדד בכדור‬
‫פוטומטריה עבור כל גוף תאורה (בעיקר בגלל השפעת הטמפרטורה)‪ ,‬בדיקת הפיזור המרחבי יהיה‬
‫טיפוסי עבור כל אופטיקה ובמידה ואין שינוי באופטיקה אזי השינוי היחידי יהיה בתפוקת האור אשר‬
‫נמדד כבר במכשיר השני‪.‬‬
‫‪ :LM88-28‬מדידת פוטומטריה וקולורימטריה בטמפרטורה גבוה מתייחס למעשה למנועי תאורה‬
‫ונורות ‪ SSL‬ולכן בדיקה בכדור האינטגרציה צריכה להספיק לטובת הסקת מסקנות לגבי עבודה‬
‫בטמפרטורה גבוהה‪ .‬אם יצרן גוף התאורה יבדוק את טמפרטורת הסביבה וה‪ Tj -‬של מנוע התאורה‪,‬‬
‫הדבר עשוי לגרור הבטחה לאיכות המוצר מבלי להזדקק לכפל בדיקות‪.‬‬
‫‪ :TM21/ LM80‬הכוונה בתקן זה הינה ללדים ולמודולים ולא לגופי תאורה שלמים‪ ,‬והשלמת הבדיקה‬
‫על ידי יצרן גוף התאורה המציינת את הטמפרטורה שבה יעבוד המודול יהווה גושפנקא לאורך החיים‬
‫הצפוי על בסיס אחת משלושת הטמפרטורות עבורם מבוצעת בדיקת ‪.LM80‬‬
‫אני באופן אישי מצפה בקוצר רוח לאישור ואימפלמנטציה של תקן )‪ ,CIE 025 (2014‬שאמור לטעמי‬
‫לעשות אחת ולתמיד סדר בדברים ולמנוע כפילויות בדרישות התקינה‪ .‬חשוב לזכור שמדינת ישראל‬
‫מיושרת ומושפעת במידה רבה מהתקינה האירופאית‪ ,‬אשר לעניות דעתי מתאימה לנו יותר‪.‬‬