Lysets bestanddele

Lysets spektralfordeling

Både solens lys og lyset fra kunstige lyskilder indeholder elektromagnetiske bølger i det synlige spektrum. Repræsentationen af de forskellige bølgelængder varierer, hvilket har betydning for lysets farveegenskaber.

I et prisme af rent glas kan vi bryde det synlige, hvide lys i forskellige bølgelængder. Lys med korte bølgelængder brydes mest og ligger i den blå ende af det synlige spektrum. Lys med længere bølgelængder brydes mindst og ligger i den røde ende af spektret.

Solens lys har alle farver i sit spektrum, og alle farver er jævnt og ligeligt fordelt.

Også lyset fra kunstige lyskilder består af elektromagnetiske bølger med bølgelængder bl.a. i det synlige spektrum. For nogle lyskilder vil ikke alle farver/bølgelængder være repræsenteret i spektret, ligesom fordelingen heller ikke er ligeså jævn som for dagslyset.

 

gv-20-10-10-dcl-spektralfordelingskurver-high.jpg

I figuren ses eksempler på spektralfordelingen for dagslys (A), en glødelampe (B) og et lysstofrør (C).

 

For de to spektralfordelinger for hhv. dagslys og glødelys gælder, at variationen henover de forskellige dele af spektret sker gradvist uden pludselige spring. For disse lyskilder siger vi, at spektralfordelingen er kontinuert eller at lyset er fuldspektret.

I spektralfordelingen for lysstofrøret forekommer derimod store spring, ligesom spektret indeholder toppe.  Denne type spektralfordeling kaldes et linjespektrum. For et linjespektrum gælder desuden, at ikke alle bølgelængder er repræsenteret i lyset, hvilket i praksis betyder, at lyset ikke gengiver alle farver lige godt. 

Lysets spektralfordeling har betydning for lysets farveegenskaber, som beskrives ved to uafhængige parametre, nemlig lysets farvetemperatur (også kaldet lysfarve) og farvegengivelsesindeks (også kaldet Ra-indeks for Rendering Average Index eller CRI for Colour Rendering Index).

Spektralfordelingskurven
Begrebet spektralfordeling indeholder en beskrivelse af lysenergiens fordeling over et aktuelt bølgelængdeområde, som sædvanligvis dækker ca. 400-700 nm. Spektralfordelingen kaldes derfor også for den spektrale effektfordeling og fremstilles typisk i en såkaldt spektralfordelingskurve. På x-aksen er angivet bølgelængden og på y-aksen den relative strålingseffekt, dvs. energi pr. tidsenhed i bølgelængdeområder henover det synlige spektrum (også kaldet spektralbånd).

 

gv-20-10-30-dcl-koldhvid-varmhvid-lysstofrør-high.jpg

Spektralfordelinger for et lysstofrør med en kold lysfarve (tv.) og et lysstofrør med en varm lysfarve (th.).

  

Forskellige typer spektralfordelinger
Solstråling og himmelstråling (dagslys) har en relativt jævn fordeling af lysenergi henover hele spektret mellem 400 og 700 nm. Da alle bølgelængder er repræsenteret i spektret og der ikke er store spring, siger vi, at spektralfordelingen er kontinuert.

 

 

Lyset fra et stearinlys eller en temperaturstråler (f.eks. en halogenglødelampe) giver ligeledes en kontinuert spektralfordeling. For disse lyskilder er fordelingen af lysenergi i det synlige spektrum imidlertid ikke jævn, idet repræsentationen i den røde del af spektret er langt større end repræsentationen i den blå del. Derfor har lyset fra et stearinlys eller en temperaturstråler også en varmere lysfarve end dagslyset.

Andre lyskilder giver en lysstråling, hvis effektfordeling forandres i spring mellem de forskellige bølgelængdeområder. Kurven, som beskriver denne type spektralfordeling, består af linjer og vi kalder derfor denne type spektralfordeling for et linjespektrum. Lysenergien i et linjespektrum kan være afgrænset til en eller flere bølgelængder eller spektralbånd. F.eks. udsender en lavtryksnatriumlampe udelukkende lys ved en bølgelængde på 589 nm.

 

gv-20-10-40-spektralfordeling-lavtryksnatrium-high.jpg

Nogle lyskilder, som f.eks. lavtryksnatriumlamper, udsender kun lys ved én bølgelængde. Lyset fra denne type lyskilder kaldes monokromatisk.

 

Spektralfordeling og farveegenskaber
En lyskildes spektralfordeling er afgørende for, hvordan forskellige farver optræder i lyset fra lyskilden og har derfor direkte betydning for lyskildens visuelle kvalitet. Selvom spektralfordelingen er afgørende for lysets farveegenskaber, kan det være svært ud fra et linjespektrum at se, hvilken farvetemperatur lyset har, ligesom man heller ikke kan aflæse lyskildens Ra-indeks af spektralfordelingen.

 



Relaterede emner: