Weiße LEDs mit besserer Farbwiedergabe und Farbkonsistenz

Auf ein Wort: Alexander Willm ist Key Expert für LED-Applikationen bei Osram Osram Semiconductors. Der LED-Spezialist setzt als Erster auf CIE 2015. Damit will man Vorreiter sein und ein Zeichen setzen. Schließlich kann man auf eine über 100 jährige Erfahrung beim Thema Licht bauen.

Warum reicht die CIE 1932 2° für eine gute Beleuchtung mit weißen LED nicht mehr aus?

Im bisher üblichen Farbraum CIE 1931 2° können zwei LED trotz exakt gleicher Farbkoordinaten unterschiedliche, wahrnehmbare Weißtöne aufweisen. Bisher wurde versucht, diesen Farbunterschieden mit einem immer engeren Binning entgegenzuwirken – bis hin zu 1SDCM. Trotzdem, und sogar bei exakt gleichem Farbort, kann nicht sichergestellt werden, dass es keine sichtbaren Unterschiede gibt. Insbesondere bei weißen CoB-LED, die als einzelne Lichtquellen eingesetzt werden. Die LED als gängige Lichtquelle haben haben Diskussionen angeheizt, die wegen ihrer Farbunterschiede bis zur Farbkonsistenz reichten. Das Ergebnis ist ein auf dem neuen Farbraum CIE 2015 basierendes Weißbinning TEN°, das die Farbwahrnehmung der LED verbessert.

Mit TEN° soll weißes Binning verbessert werden. Warum noch von 2° auf 10°?

Die Farbe zweier weißer LED kann im Farbraum CIE 1931 2° trotz exakt gleicher Farbkoordinaten unterschiedlich aussehen. Grund ist die unterschiedliche spektrale Zusammensetzung des Lichts. Gemäß des als Metamerie bekannten Effekts sollte selbst spektral unterschiedlich zusammengesetztes weißes Licht mit gleichem Farbort auch gleich wahrgenommen werden. Der gleiche Farbort ist im Farbraum CIE 1931 2° eine wenig realistische Referenzgröße, da er auf eine Entfernung von 0,5 m lediglich ein Blickfeld von 17 mm im Durchmesser umfasst. Die meisten Anwendungen der Allgemeinbeleuchtung werden mit einem Sichtfeld von 10° und mehr beurteilt. Das sind etwa 90 mm im Durchmesser. TEN° basiert bereits auf dem 10°-Beobachter und stellt dadurch sicher, dass sich zwei LED im Farbraum CIE 2015 10° u'v' um nicht mehr als 3UNITS unterscheiden.

Nach 85 Jahren wurde die CIE 2015 entwickelt. Was bedeutet das für die Beleuchtungsbranche?

Die Bedeutung für die Beleuchtungsbranche ist schwer abzuschätzen. Es ist nicht das erste Mal, dass die CIE einen Technischen Report zur Farbmessung und Farbkonsistenz veröffentlicht, dieser aber wenig Auswirkung auf die Allgemeinbeleuchtung hat. Bereits 1964 wurde ein neuer Farbraum mit 10°-Beobachter vorgestellt, der bis heute in der Beleuchtungsbranche nicht angewendet wird. Die damals eingesetzte Glühlampe bot eine sehr konstante spektrale Zusammensetzung und das größere Sichtfeld war nicht nötig. Zwar änderte sich mit den Fluoreszenz- und Entladungslampen die spektrale Zusammensetzung und örtliche spektrale Überhöhungen hielten Einzug in die Allgemeinbeleuchtung. Allerdings sind die spektralen Variationen der Peaks im Spektrum, verglichen mit LED, hinsichtlich der Position wohl eher gering.

Warum ist Osram Opto Semiconductors der erste LED-Hersteller, der auf CIE 2015 setzt?

Osram Opto Semiconductors war schon immer ein Vorreiter und wir möchten hier ein Zeichen setzen. Mit mehr als 100 Jahren Erfahrung im Bereich Licht und mehr als 40 Jahren mit der Herstellung und dem Binning von LED sind wir uns der Tragweite, aber auch der Vorteile dieses Schrittes bewusst. Aufgrund des verstärkten LED-Einsatzes in die Allgemeinbeleuchtung und der steigenden Anforderungen an hohe Lichtqualität zu kostengünstigen Bedingungen wollten wir nicht länger Farbunterschiede akzeptieren, die sich einzig durch die Wahl eines ungünstigen Beobachtungsfeldes ergeben. Der 10°-Beobachter wird für ein besseres, faireres und wirtschaftlicheres Binning sorgen – und wir hoffen, dass andere Hersteller unserer Einschätzung bald mit Taten folgen werden.