Wat is SDCM of MacAdam Ellipse?

De kleurtemperatuur zegt iets over de lichtkleur van verlichting. Hoe lager de kleurtemperatuur, hoe warmer de kleur van de lamp eruit ziet. Bij het kopen van meerdere armaturen met dezelfde kleurtemperatuur, ga je ervan uit dat ze allemaal dezelfde lichtkleur hebben. Dit is helaas niet altijd het geval. Er kunnen afwijkingen ontstaan in de lichtkleur. Deze afwijkingen worden aangeven door middel van SDCM, wat staat voor “Standard Deviation of Colour Matching”. SDCM wordt bepaald en gemeten op LED-chip niveau en hierbij spelen een aantal factoren een belangrijke rol. Het model is ontwikkeld in de jaren 40 en wordt sindsdien veel gebruikt om de kleurconsistentie van LED-verlichting aan te duiden. Toch wordt het ook steeds vaker vervangen door nieuwere methodes.

Wat is SDCM?

SDCM is een eenheid die de afwijking in lichtkleur ten opzichte van een MacAdam Ellipse weergeeft om hiermee de kleurprecisie of consistentie van een lichtbron aan te duiden. De MacAdam Ellipsen zijn ontwikkeld door David L. MacAdam. Een MacAdam Ellipse is een gebied op het CIE Chromaticity diagram waarin de kleuren niet te onderscheiden zijn ten opzichte van de kleur van het middelpunt van het ellipse. Er zijn 25 ellipsen gemeten door MacAdam bij een deelnemer en die zijn allemaal weergegeven op het chromaticity diagram.

Een MacAdam Ellipse geeft de kleur coördinaten weer waarbij 50% van de mensen een kleurverschil zien en 50% niet. Dit wordt ook wel 1 SDCM genoemd. Bij 2 SDCM wordt het aantal mensen die een kleurverschil ziet groter. In totaal zijn er 6 SDCM, ook wel MacAdam Steps genoemd.

Vanaf ellipse 3 zijn de kleurverschillen zichtbaar voor het blote oog. In de EU is het verplicht de kleurafwijking per type armatuur aan te geven door middel van de SDCM. LED-armaturen moeten onderverdeeld worden in groepen (SDCM 1 – SDCM >4). Na de productie van LED-chips worden ze getest op kleurafwijking. Hierbij worden de LED-chips gesorteerd in de SDCM-groepen. Dit sorteren wordt ook wel ‘binning’ genoemd.

In een binnen omgeving, kan een hoge SDCM duidelijk zichtbaar worden en hierdoor als hinderlijk worden ervaren. Om die reden wordt een SDCM-waarde van 4 of lager geadviseerd voor binnenverlichting. Voor buitenomgevingen kunnen armaturen met een score van 5 of 6 ook worden toegepast.

Welke factoren beïnvloeden de SDCM?

Zoals eerder vermeld, worden LED-chips getest op kleurafwijking en hierbij toegewezen aan de verschillende SDCM-groepen. Hierbij kunnen verschillende factoren een rol spelen.
• Lage kwaliteit materiaal: Materiaal van lagere kwaliteit kan ervoor zorgen dat er eerder kleurverschuivingen plaatsvinden in de LED-chips. Dit leidt tot hogere SDCM-waardes en kan ervoor zorgen dat de kleurtemperatuur verandert.
• Stroomsterkte in de LED-chip: Hoe meer stroom er door de LED-chip loopt, hoe hoger de kleurtemperatuur. Dit kan voor kleurveranderingen zorgen.
• Onvoldoende warmteafvoer: LED-chips raken oververhit als de warmte niet voldoende wordt afgevoerd. Hierdoor stijgt de temperatuur en neemt ook de CCT toe. Dit zorgt voor veranderingen in de SDCM.
• Diffuser: Ook factoren als diffusers kunnen de kleurafwijkingen veroorzaken. Bij het gebruik van een diffuser moet het licht door de diffuser stralen voordat ze het armatuur verlaten. Slechte kwaliteit diffusers kunnen ervoor zorgen dat licht ongelijkmatig verdeeld wordt. Daarnaast kan het zijn dat de kleurweergave van het licht wordt verstoord doordat bijvoorbeeld bepaalde golflengten van het licht meer verstrooid worden. Beiden zorgen voor minder consistent licht en dus een hogere SDCM-waarde.

SDCM vs. IES TM-30 meting

SDCM is een eenvoudige methode die in de jaren 40 is ontwikkeld voor het aanduiden van de kleurconsistentie van LED-chips. Een nieuwere, gedetailleerdere methode is de TM-30. Beide methodes zijn ontwikkeld voor het beoordelen van de kleurweergave, maar dit doen ze niet op dezelfde manier. Waar SDCM iets zegt over de afwijkingen in kleur tussen LED-chips, zegt de TM-30 ook iets over hoe goed lampen kleuren weergeven en hoe verzadigd de kleuren zijn. Deze methode biedt meer inzicht in de kwaliteit van kleurweergave van een lichtbron. Het is dan ook een verbetering en uitbreiding van de CRI-waarde.

De TM-30 dient niet als directe vervanging voor de SDCM-methode. De SDCM zegt namelijk alleen iets over de consistentie van kleur van de LED-chips in de armaturen. De TM-30 daarentegen zegt iets over hoe goed kleuren worden weergegeven door armaturen. In situaties waar niet alleen kleurconsistentie belangrijk is, maar ook de nauwkeurigheid van kleurweergave essentieel is, wordt de TM-30 steeds vaker verkozen boven de SDCM-methode. De resultaten geven een gedetailleerder en breder overzicht wat goed van pas komt bij toepassingen waar een hoge kleurkwaliteit cruciaal is. Toch blijft de SDCM tot op heden een waardevolle methode. Het geeft een eenvoudig, direct overzicht in situaties waar kleurconsistentie binnen lampen essentieel is. Bijvoorbeeld bij projecten waar veel armaturen van hetzelfde type worden toegepast. Al met al zou je kunnen zeggen dat de TM-30 methode eerder een aanvulling is dan vervanging op het gebied van kleurweergave.

Relatie met bestekken

SDCM is een belangrijke waarde die vaak terug te vinden is in een bestek. Het is essentieel voor de kwaliteit en visuele uitstraling van verlichting. Grote kleurverschillen kunnen als storend worden ervaren en kunnen de perceptie van producten beïnvloeden. Door het op te nemen in het bestek wordt ervoor gezorgd dat de armaturen voldoen aan de gewenste SDCM-waardes. Met name voor toepassingen waar een consistente lichtkleur belangrijk is, biedt dit garantie voor een geschikt lichtsysteem met de gewenste kleurconsistentie. De aanbevolen SDCM is niet voor alle toepassingen hetzelfde. Het hangt af van de behoeftes van de ruimte en toepassing en het doel van de verlichting. Hieronder zijn de aanbevolen SDCM weergegeven voor verschillende toepassingen:
• SDCM 1-3: Geschikt voor toepassingen waar een consistente lichtkleur belangrijk is. Bijvoorbeeld winkels, fotogalerijen, musea, zorginstellingen of restaurants.
• SDCM 3-5: Geschikt voor algemene binnen toepassingen. Bijvoorbeeld kantoren, woningen of industriële toepassingen zoals magazijnen.
• SDCM 5-7: Geschikt voor buitentoepassingen

Lichtadvies nodig?