Multispektrale LED-Lichtquelle

Just Normlicht stellt als erster Anbieter eine Farbprüfleuchte auf der Basis von LEDs als Alternative zu Leuchtstofflampen vor.

Eine Alternative präsentiert Just mit ersten Normlichtlampe auf der Basis einer neuartigen, multispektralen LED-Lichtquelle. Mit dieser soll es möglich sein, nicht nur die Lichtarten D50 und D65 für die grafische Industrie sondern auch andere Lichtarten wie A, C, D55, D75, oder auch Kunstlichtarten jeglicher Art in hervorragender Qualität zu simulieren, ohne die Nachteile von Leuchtstoffröhren in Kauf nehmen zu müssen.

Weitere Angaben von JUST

Die Bedeutung von Licht – Die Relevanz von LEDs
Normlicht wird in der grafischen, fotografischen, textilen und der AutomobilIndustrie zur Qualitätssicherung benötigt. Häufig kommt es auf die farbgenaue Reproduktion – auf Basis eines Farbnormals oder einer Originalvorlage wie Textilien, Kunststoffteile, Lackierteile, KfzInterieur und Druck – an. Dabei ist das visuelle Urteil über die erreichte farbliche Übereinstimmung die wichtigste Voraussetzung. Hierbei spielt die Zusammensetzung des Lichtes, mit dem das Objekt beleuchtet wird, eine entscheidende Rolle.
Der Status Quo: die Leuchtstofflampe
Die heute eingesetzten Farbabmusterungssysteme auf Basis von Leuchtstofflampen erfüllen zwar die Anforderungen der derzeit gültigen Standards für die Farbabmusterung, haben jedoch auch Defizite: Die Leuchtstofflampe ist eine günstige Lichtquelle für eine Farbabmusterungskabine, die spektrale Verteilung dieser Leuchten weist allerdings mehrere Spitzen, sogenannte Peaks auf, die von den verschiedenen Gasentladungen in der Leuchtstofflampe kommen (z. B. Quecksilber bei 546 nm) Die Farbwiedergabe kann somit nicht direkt über den spektralen Vergleich von Test und Referenzlichtart sondern nur mit Hilfe der jeweils resultierenden Farbanmutung bewertet werden. Zu diesem Zweck werden meist Toleranzen für den Farbort der Lichtquelle, der Farbwiedergabeindex und der Metamerieindex herangezogen.
Eine weitere Problematik beinhaltet das Alterungsverhalten der Leuchtstofflampe. Die in den Leuchtstofflampen als Leuchtstoff eingesetzten Phosphors verändern mit zunehmender Alterung ihre Lichtfarbe. Erfahrungswerte zeigen, dass die heutigen Leuchtmittel nur 2500 Stunden lang geeignet sind, um die in den Normen noch sehr weit gefassten Toleranzen einzuhalten.
Lichtquellen auf LED-Basis gibt es bereits seit mehreren Jahrzehnten. Ihre lange Lebensdauer und ihre Robustheit sind nur zwei von vielen Gründen, die sie für eine unüberschaubare Anzahl von Anwendungen im täglichen Leben prädestiniert, jedoch waren LEDs bis heute aufgrund ihrer spektralen Eigenschaften für Anwendungen zur visuellen Farbbeurteilung nicht geeignet. Das Spektrum von weißen LEDs ist sehr lückenhaft, weshalb die Farbwiedergabeeigenschaften ungeeignet sind für die beschriebenen Anwendungen in der visuellen Farbabmusterung. So liegt der Farbwiedergabeindex deutlich unter dem geforderten Wert von 90.
Heute gibt es verschiedene Ansätze, Tageslicht auf der Basis der RGB-Technologie mit roten, grünen und blauen LEDs zu simulieren, was theoretisch möglich wäre. Natürliches Tageslicht weist aber einen gleichmäßigen Spektralverlauf von 380 – 780 nm auf, darüber hinaus sind UV-Anteile im Tageslicht enthalten. Da farbige Leuchtdioden aber kein Spektrum abdecken sondern Licht nur in einer bestimmten Wellenlänge produzieren, kann man mit RGBLEDs zwar alle möglichen Lichtfarben erzeugen, durch die Kombination von 3 farbigen LEDs ist aber nur eine sehr lückenhafte Simulation des Tageslichts möglich. Die Farbwiedergabeeigenschaften sind dadurch begrenzt, weshalb alle Versuche, hochwertige Tageslichtsimulation für die visuelle Farbbeurteilung z.B. nach ISO 3664 oder DIN 6173 auf Basis der LED-Technologie zu erzeugen, gescheitert sind.
Der Durchbruch: Multispektrale LED-Lichtquelle
Just Normlicht ist es gelungen, eine multispektrale LED-Lichtquelle zu entwickeln, die zum Patent angemeldet wurde und mit der jedes beliebige Lichtspektrum hochwertig nachgebildet werden kann. Mit dieser multispektralen LED-Lichtquelle ist es möglich, nicht nur die Lichtarten D50 und D65 für die grafische Industrie sondern auch andere Lichtarten wie A, C, D55, D75, oder auch Kunstlichtarten jeglicher Art in hervorragender Qualität zu simulieren. Zur Vermeidung von Metamerie durch optische Aufheller werden auch UV-Anteile berücksichtigt. Die innovative weltweit einzigartige Lösung beruht auf die Möglichkeit einer Simulation verschiedener Lichtquellen und übertrifft dadurch die auf dem Markt erhältlichen Beleuchtungssysteme. Für den Anwender muss, unabhängig von diesen Fragestellungen, sichergestellt werden, dass jede einzelne multispektrale LED-Lichtquelle über Jahre hinaus die gleichen hochwertigen Spektraleigenschaften besitzen und auch im Falle eines Ersatzes einer einzelnen multispektralen LED-Lichtquelle in einem Gerät die Spektraleigenschaften nicht verändert werden. Nur dann ist die LED-Technologie für eine anspruchsvolle industrielle Anwendung, wie sie die Normlichttechnologie darstellt, einsetzbar.
Mit LED Color Viewing Light ist es erstmals möglich, die Eigenschaften der LED-Technologie zu kontrollieren, indem in einem aufwendigen, mehrstufigen Kalibrierungsverfahren jede einzelne multispektrale LED-Lichtquelle kalibriert wird und die spektralen Eigenschaften in der Steuerung des LED-Gerätes abgespeichert werden. Auch dieses neuartige Verfahren zur Kalibrierung von LEDs wurde zum Patent angemeldet.
Die mehrstufige Kalibrierung unterteilt sich in die Grundkalibration ab Werk und eine permanente Kalibration, die während des Betriebes ständig durchgeführt wird, ohne dass hierzu externe Messtechnik benötigt wird. LED Color Viewing Light kontrolliert die Betriebsbedingungen ununterbrochen und regelt das Lichtergebnis mit hoher Frequenz, unsichtbar für das menschliche Auge, permanent nach. Dadurch übertrifft Just LED Color Viewing Light nicht nur die konventionelle Normlicht-Technologie in der Lichtqualität, es wird nun auch erstmals möglich, einen riesigen Lichtfarbraum in höchster Güte zu simulieren und damit alle möglichen Anwendungen in einem Gerät zu realisieren.
Ein weiterer großer Vorteil der Just LED-Technologie ist die 10 x längere Lebensdauer der LED-Lichtquellen im Vergleich zur herkömmlichen Leuchtstofflampentechnik und einer nahezu 100 x längeren Lebensdauer im Vergleich zur Halogentechnik mit Filter. Dies bedeutet nicht nur gleichbleibende Lichtqualität über einen langen Zeitraum sondern eine erhebliche Kostenersparnis, welche die höheren Anschaffungskosten eines LED Color Viewing Light kompensiert und zusätzlich die Umwelt schont. Leuchtstofflampen enthalten Schadstoffe wie Quecksilber und Phosphor und müssen in großen Mengen als Sonderabfall entsorgt werden.
Die Vorteile durch die neue LED-Technologie
Die hohe Lebensdauer, Innovation, eine außergewöhnliche Farbstabilität, die Möglichkeit eine beliebige Farbtemperatur zu programmieren sind einige Vorteile, die man durch das Einsetzen von diesen intelligenten und energiesparenden Leuchtmittel, LEDs, gewonnen werden. Die Idee, LEDs in den Geräten einzusetzen, führte für Just Normlicht zur technologischen Revolution, zur Ablösung herkömmlicher Lichtquellen durch LEDs. Die Lösung bietet einen sehr hohen Farbwiedergabeindex (CRI) und hohe Stabilität. Sie ermöglicht eine Simulation von unterschiedlichsten Lichtarten durch spezielle Software.
Zusammenfassung: Die Vorteile der Just LED-Technologie

• Perfekte Umsetzung jeder beliebigen Normlichtart z.B. D50, D65, D75, A, TL 84
• Simulation der UV-Anteile zur Darstellung von Fluoreszenz (optische Aufheller)
• Freie Wahl der Lichtspektren in einem riesigen verfügbaren Lichtfarbraum
• Stabile Lichtbedingungen durch einmaliges mehrstufiges Kalibrierungsverfahren (Patent in Aussicht)
• 10x längere Lebensdauer der multispektralen LED-Lichtquellen im Vergleich zur Leuchtstofflampe
• bis zu 100 x längere Lebensdauer im Vergleich zur Halogentechnologie