Bütünleştirme Küresi (Integrating Sphere) Nedir?

Bütünleştirme küresi ile ışığın, toplam ışık akısı değerini, renk özellikleri, renk uzayındaki yerini vb. gibi daha çok ışığın teknik özellikleri belirlenir.

Bütünleştirme küresi ölçümlerinde detektör olarak spektroradyometre başlığı kullanılmaktadır.

Küre iç yüzeyi, yansıtma özelliği yaklaşık 1 olan ve tamamen mat bir boya ile boyanmakta ve küre içindeki detektörü, direk ışınlardan koruyan aynı boya ile boyalı ışığın diğer tarafa geçmesine engel olan farklı boyutlardaki levhalar (engeller) mevcuttur.

Bu yöntemde, ölçümü yapılması istenen LED’li armatürün, toplam ışık akısı ve renk özellikleri bilinen halojen bir lamba ile karşılaştırılır. Bu lambaya “yardımcı lamba” denir. Yardımcı lamba olarak kullanılan ışık kaynağı genellikle halojen lamba olarak seçilir, bunun nedeni ise gün ışığına en yakın olmasından dolayıdır (CRI = 99,9).

Bütünleştirme küresi ile yapılan ölçümlerde iki farklı geometri kullanılır. Bu geometrilerden bir tanesi, her yönde ışık yayabilen LED’li ışık kaynakları için kullanılırken (4π geometrisi), diğer yöntem ise sadece ileri yönde ışık yayabilen ışık kaynaklarını ölçmek için kullanılır (2π geometrisi).

Bütünleştirme küresi ile ne ölçülür?

Işık Akısı: Bir kaynaktan birim zamanda çıkan ısık miktarına ısık akısı denir. Işık şiddeti 1 cd olan noktasal bir kaynaktan 1m uzaklıktaki ve ışınlara dik 1m2 ’lik yüzeye gelen ışık akısı “lumen” olarak tanımlanmaktadır ve kısaca “lm” olarak gösterilmektedir.

Renk Sıcaklığı: Belli bir sıcaklıktaki siyah cismin ışıma rengi ile aynı renk koordinatlarına sahip ışık kaynağının sıcaklığına “Renk Sıcaklığı” denir. Renk sıcaklığı, LED’li ışık kaynağı ile siyah cismin aynı renkteymiş gibi algılanmasıdır.

Fotometrik ölçümlerde ölçülen ilişkili renk sıcaklığı (CCT), CIE (International Commission On Illumination) tarafından, sıcaklıkların ideal dağılımlara yakınlığını Kelvin cinsinden ifade edilmesini önermektedir.

Renk Geri Verim Endeksi (CRI): Doğal nesnelerin belli bir ışık kaynağı tarafından aydınlatıldığında nasıl görüleceğini ifade eden genel bir göstergedir Işık kaynağı, renklerin mümkün olduğu kadar doğru algılanmasını sağlamalıdır. Burada gün ışığı %100 kabul edilir, diğer yapay ışık kaynakları farklı değerler içerebilir. Ölçme ve değerlendirme 14 renk üzerinden tek tek yapılır ve ortalaması alınır.

Renksel geriverim endeksinin ölçü birimi Ra’dır ve ”gün ışığı” için bu değer 100’dür. Yapay ışık kaynaklarında bu endeks düşük olabilir. Endeks ne kadar düşükse, renksel geriverim de o kadar kötü demektir. Işık kaynağının renk spektrumu renksel geriverim için önemlidir.

Aydınlatmada ışık kaynaklarının CRI değeri kullanım yerlerine göre seçilir. LED’lerde sorun genellikle ”R9” ile tanımlanan kırmızı ve ”R13” ile tanımlanan ten renkleridir. Yüksek CRI değerde LED seçilirken özellikle ”R9” (kırmızı) değerinin yüksek olması tercih edilir.

Yazının tamamı için LED’li Aydınlatma Armatürleri ve Lambalarının Fotometrik Testleri başlıklı içeriğimizi kontrol edebilirsiniz.