คุณเคยซื้อหลอด LED ยี่ห้อเดิม รุ่นเดิม ลอตเดิว แต่เมื่อนำมาติดตั้งในห้องเดียวกันกลับได้สีขาวที่แตกต่างกันเล็กน้อย บางดวงออกเหลือง บางดวงออกเขียว? ปัญหานี้ไม่ใช่ความบกพร่องของดวงตาคุณ แต่เป็น ความจริงทางฟิสิกส์ของการผลิต LED ที่เรียกว่า Color Binning
ทำไมสี LED ถึงไม่เหมือนกัน?
ในกระบวนการผลิตชิป LED ขนาดเล็กบนแผ่น Wafer ชิ้นเดียวกัน ชิปแต่ละดวงจะมีสมบัติทางไฟฟ้าและแสงที่แตกต่างกันเล็กน้อยเนื่องจากความไม่สม่ำเสมอของสาร Phosphor, ความหนาของชั้น Epitaxial และอุณหภูมิการอบ ความแตกต่างนี้แม้เพียงเล็กน้อยก็ทำให้สีของแสงที่ได้เปลี่ยนไปในระดับที่ดวงตามนุษย์สังเกตได้
Chromaticity Diagram และ Blackbody Locus
สีของแสงสามารถระบุตำแหน่งบน CIE 1931 xy Chromaticity Diagram ด้วยค่าพิกัด (x, y) LED ขาว “2700K” ที่สมบูรณ์แบบต้องมีพิกัด (x, y) ที่ตรงกับ Blackbody Locus ณ อุณหภูมิ 2700K แต่ในความเป็นจริง แต่ละดวงมีพิกัดที่กระจายรอบจุดนี้
MacAdam Ellipse: ขอบเขตของความแตกต่างที่ตามองเห็น
David MacAdam (1942) ค้นพบว่าในบริเวณต่างๆ ของ Chromaticity Diagram ดวงตามนุษย์มีความไวต่อความแตกต่างของสีไม่เท่ากัน เขาเขียนเป็นพื้นที่รูปวงรี (Ellipse) รอบจุดอ้างอิง แต่ละ MacAdam Step (SDCM — Standard Deviation of Color Matching) แทนขนาดหนึ่ง Step ของวงรีนั้น
- 1 SDCM — ดวงตาแทบไม่สามารถแยกแยะความแตกต่างได้เลย
- 2–3 SDCM — ยอมรับได้สำหรับงานคุณภาพสูง แยกไม่ออกเมื่อไม่ได้วางเคียงกัน
- 5 SDCM — ผู้เชี่ยวชาญยังพอสังเกตได้เมื่อวางเคียงกัน
- 7 SDCM — คนทั่วไปมองเห็นความแตกต่างชัดเจน ไม่เหมาะกับงานที่ต้องการสีสม่ำเสมอ
กระบวนการ Binning
หลังจากผลิตชิป LED ทุกดวงจะถูก ทดสอบและคัดแยก (Binning) ตามค่า Chromaticity, Flux (lm) และ Forward Voltage ชิปที่มีสมบัติใกล้เคียงกันจะถูกจัดกลุ่มเข้า Bin เดียวกัน ผลิตภัณฑ์ที่ใช้ชิปจาก Bin เดียวกันจะมีสีสม่ำเสมอกัน
ผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงระบุ SDCM ≤ 3 บน Datasheet เสมอ หากไม่มีการระบุค่า SDCM ควรระวัง เพราะมักหมายความว่า Binning ไม่เข้มงวด
ANSI C78.377: มาตรฐาน Bin ที่ยอมรับ
มาตรฐาน ANSI C78.377 กำหนดพื้นที่ Chromaticity สำหรับ White LED แต่ละอุณหภูมิสี (2700K, 3000K, 3500K, 4000K, 5000K, 6500K) ที่ถือว่า “White” อย่างแท้จริง ผู้ผลิตที่รับรอง ANSI C78.377 มักระบุไว้ใน Datasheet และเป็นสัญญาณของคุณภาพที่เชื่อถือได้
ทางลัดสำหรับวางแผนแสงสว่าง
เริ่มจากรวมบทความ เลือกเครื่องมือคำนวณ แล้วดูวิธีทดสอบหรือแหล่งเลือกโคมที่เกี่ยวข้อง
