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[LED-Test] Cree XLamp XP-G3 (Bin S5, Farbgruppe E2 ≈ 5700 K)

Dieses Thema im Forum "Köf3's LED-Tests" wurde erstellt von Köf3, 13. Juni 2016.

  1. Hallo allerseits,

    endlich ist sie da, die neue Cree XP-G3. Ich habe sie sogleich einem Test unterzogen. Der hier getestete Bin ist S5, bei ≈ 5700 K Farbtemperatur (Farbgruppe E2).

    Ich habe den Emitter bei Mouser gekauft. Dort gibt es diese XP-G3 im momentan besten Bin S5 in Farbgruppe E2 und E3 (≈ 5700 bzw. 5000 K) direkt auf Lager.

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    Erst einmal ein paar Worte zum Emitter selbst und erste Eindrücke. Er ist fast komplett in Gelb gehalten, Bondingdrähte sind nicht zu sehen. Die Leuchtfläche wirkt "rauer", ähnlich wie bei der Nichia 219C, Punkte oder andere Merkmale auf der Leuchtfläche sind nicht auszumachen. Die XP-G3 hat große Ähnlichkeiten mit der Cree XT-E, welche ebenfalls komplett in Gelb gehalten ist.

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    Das Substrat ist dunkelgrau bzw. schwarz, ebenfalls wie bei der XT-E.

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    So sieht die LED unter wenigen mA aus. Die Leuchtfläche ist fein granuliert und von gelben Flecken durchzogen, auch gibt es stellenweise blaue Flecken. Wohlgemerkt, es handelt sich hier um einen Emitter mit ≈ 5700 K Farbtemperatur. Bereits bei diesem Strom schimmert eine gelbe Fläche um den Die, und das wird noch Auswirkungen haben, aber dazu später mehr.

    Nun wirds spannend:

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    Hinweis: Werte gelten für 25 bis 35 °C Tsp. Altes Lichtstromdiagramm bis 5 A hier.

    Beeindruckende Performance im Bereich bis 8 A, und hohe Effizienz vor allem im offiziell freigegebenen Bereich. Das Maximum ist bei 8,5 A erreicht, bei 1810 lm (1607 lm @ 85 °C Tsp) und 4,01 V, was 34 W Leistung ergibt.

    Noch beeindruckender ist die Überbestrombarkeit, ehe der Emitter zerstört wird. Erst bei 16,6 A (!) und 5,42 V geht der Emitter kaputt. Dies tat er zudem nicht mit einem kurzen Blitz, sondern er flackerte heftig, wurde noch einmal deutlich heller und ging etwa zehn Sekunden später für immer aus.
    Es lassen sich also 90 Watt (!!) in den Emitter pressen, ehe er zerstört wird!

    Der Sweet Spot liegt bei 6 A (1622 lm @ 3,76 V / 1440 lm @ 85 °C Tsp). Darüber hinaus empfehle ich die Bestromung zumindest für mobiles Licht nicht.

    Das Lichtbild in einem SMO-Reflektor ist dagegen gewöhnungsbedürftig, trotz perfekter Brennweite und Zentrierung. Der Spot erscheint in der gewählten Farbtemperatur/Lichtfarbe (in diesem Fall ein klares Weiß bei 5700 K und ohne Farbstiche), doch die Korona um den Spot ist vermutlich durch die Reflexionen von der gelben Fläche um den Dome gelblich und bedeutend wärmer.
    Dieser Effekt ist auch im Alltag und auf unebenen Oberflächen sichtbar, nicht nur an der Whitewall. OP-Reflektoren habe ich noch nicht probiert, doch hier dürfte der gleiche Effekt auftreten, wenn auch weniger stark ausgeprägt. Bei der Cree XT-E tritt übrigens der gleiche Effekt auf, nur umgekehrt. Die Korona um den Spot herum ist deutlich kälter, der Spot dagegen wärmer.
    Bei einer Zoomlampe fehlt eine homogene Lichtfarbe auf dem Die, denn es sind die blauen und gelben Flecken deutlich zu sehen, auch dabei sieht das Lichtbild nicht allzuschön aus.

    Mir scheint, als wurde die XP-G3 wie die XT-E vorrangig für allgemeine Beleuchtungszwecke (Straßenlaternen, Indoor-Beleuchtung) entwickelt worden, nicht (mehr) auch für Taschenlampen. In einem Leuchtszenario ohne Optiken treten die Leuchteffekte nämlich nicht auf. Im Punkt Lichtbild ist die XP-G2 klar zu bevorzugen, auch wenn sie eine deutlich geringere Leistung hat.


    Mein Fazit: Genau das Lichtbild mit seinen "Merkmalen" ist auch der Grund, warum mir die XP-G3 nur bedingt gefällt und ich sie vorerst nicht verwenden werde. Sie hat deutlich mehr Leistung und lässt sich ebenfalls deutlich besser überbestromen, aber das Dedomen soll durch die Art des Phosphors auf der Leuchtfläche deutlich schwieriger sein (noch nicht getestet), das Lichtbild gefällt mir zumindest in SMO-Reflektoren nicht und die Leuchtfläche ist noch immer so groß wie die der XP-G2 in ihren höchsten Bins.

    Zum Gruße, Dominik
     
    #1 Köf3, 13. Juni 2016
    Zuletzt bearbeitet: 8. August 2017
    Juss, nofear87, Maiger und 5 andere Flashys haben sich hierfür bedankt.
  2. zum ThruNite-Shop
    Ich habe die XP-G3 chemisch dedomt, und zwar in hochwertiger Nitroverdünnung.
    Mit durchwachsenen Ergebnissen, wie bereits befürchtet. Vorweg: das Dedomen selber hat scheinbar funktioniert. Eine Verschiebung der Farbtemperatur (der sogenannte Tintshift) hat ebenfalls stattgefunden.

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    Wenn eine LED in Nitroverdünnung liegt, erscheint der Die bereits so groß wie nach dem dedomen.

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    Nach zwei Stunden traten erste Erscheinungen auf. Aus irgendeinem Grund scheint es während dem Dedomen eine Art "Blase" auf der rechten unteren Ecke der Leuchtfläche zu geben.
    Nach etwas mehr als dreieinhalb Stunden löste sich der Dome von allein ab und schwamm in der Verdünnung.

    Und so sah die LED danach aus:

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    Man erkennt bereits, dass sich an einer Ecke Phosphor abgelöst hat. Diese Ecke klebt noch auf dem abgelösten Silikon-Dome. Die Fläche über dem Die ist unregelmäßig geformt. Es scheint zwei Schichten Silikon mit unterschiedlicher Lösungsmittelresistenz zu geben: einmal der Dome, der sich auch von allein abgelöst hat, und einmal die weitere gelbe Schicht, die auf dem Susbtrat liegt und die Leuchtfläche umschließt.
    Die gelb gefärbte Schicht ließ sich auch mechanisch kaum bis gar nicht entfernen, ohne Gewalt anzuwenden. Wahrscheinlich ist sie sehr spröde und robust und würde das Phosphor mit von der Leuchtfläche entfernen.

    Also fix die so Dedomte XP-G3 in die Zoomlampe eingebaut und los gings:

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    Oh weh, oh weh - das tut ja wirklich weh, das zu sehen. :(
    Das fehlende Phosphor sorgt für eine tiefblaue Färbung, während sich der gelbe Ring noch deutlich intensiviert hat und noch viel mehr nervt als vorher schon. Der Die selber hat eine wärmere Farbtemperatur angenommen, bei etwa 4500 K. Das ist in etwa der Tintshift, den man auch bei anderen LEDs erwarten würde. Selbst wenn sich das Phosphor nicht von der Leuchtfläche abgelöst hätte, ist das Lichtbild ein schlechter Scherz.

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    Defokussiert bzw. ohne Einsatz einer Optik ist das Ergebnis wenigstens einigermaßen brauchbar. Der gelbe Ring um den defokussierten Spot hat sich ebenfalls verstärkt (hier auf dem Bild kaum zu sehen), und die Farbtemperatur ist auf neutralweiß heruntergegangen.

    Beamshots in einer Reflektorlampe erspare ich mir, denn es man kann es sich bereits denken: noch gelberer und sichtbareren Ring.

    Ich bleibe dabei: dedomen ja, aber nur per Durchschneiden des Domes mit einer Rasierklinge (shaving). Das chemische Dedomen ist jedenfalls ein Flop.

    Um herauszufinden, ob das Shaven mehr Erfolg verspricht, habe ich mich erstmals in meiner Zeit im TLF ans Shaven versucht. Ich habe dieses Mal allerdings einen 5000 K-Emitter gewählt (Bin S5, Farbgruppe E3 bei ≈ 5000 K), da ich kein kaltweiß mag und diese LED im Falle eines Erfolges eventuell in einer eigenen Lampe einsetzen möchte. Wahrscheinlich wird das dann aber eher eine Referenz- bzw. Test/Vergleichslampe, denn das Lichtbild tue ich mir nicht an.

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    Nicht sehr schön das Ergebnis, aber immerhin hat es irgendwie geklappt. Fürs erste Mal...

    Interessanter ist dann das Lichtbild. Ich nehme wieder die bewährte Meco-Zoomlampe zur Hilfe:

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    In der Praxis nervt der gelbe Ring noch immer und dieser "Effekt" ist trotz des Shavens nicht besser geworden, im Gegenteil. Farben werden stark verfälscht, wie oben auf dem Bild zu sehen.

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    Defokussiert bzw. ohne Optik sieht es besser aus (auch wenn der Weißabgleich scheinbar mal meint, dass es keine 5000 K sind). Der gelbe Rand ist aber noch immer da. Shaven ist die einzige Methode, mit der sich die XP-G3 sicher dedomen lässt. Die eigenartigen Effekte im Lichtbild verschwinden dadurch allerdings nicht!

    Bonus:

    All blue! :ugly: So sieht die LED dann aus, wenn man das komplette Phosphor vom Die kratzt. Ohne Phosphor spiegelt der Die im Gegenlicht und schimmert verschiedenfarbig. Je nach Einfallswinkel des Gegenlichts wechselt die Farbe des Die von Grün zu Rot.

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    Da hat selbst die Handykamera kein Bock mehr (siehe das "krieseln" im letzten Bild). :D
    Ohne Phosphor strahlt die LED ein blaues Licht aus, was eher schon ins violette abrutscht und nicht dem entspricht, was von der vorherigen LED-Serie XP-G2 bekannt war. Dort war das Licht ohne Phosphor ein reines Blau.

    Zum Gruße, Dominik
     
    oOFOXOo, Juss, diffus und 3 andere Flashys haben sich hierfür bedankt.
  3. Die XP-G3 könnte durch ihr gelbes Design eventuell von Laien mit der Cree XT-E verwechselt werden. Um Unterschiede aufzuzeigen, habe ich hier ein paar Vergleichsbilder der XP-G3 zu einer Cree XT-E (ebenfalls ≈ 5700 K):

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    Man sieht gut, dass sich XT-E und XP-G3 tatsächlich in vielen Punkten gleichen. Unbedarfte Taschenlampennutzer könnten die XT-E schnell mit der XP-G3 verwechseln. Am ehesten lässt sich neben der Leuchtfläche auch der dunkel gefärbte Rand der XP-G3 zur Bestimmung nutzen.

    Zum Gruße, Dominik
     
    RS.FREAK und andreas0401 haben sich hierfür bedankt.
  4. Miboxer.com
    Hallo,
    Beim Shaven kommt es zu keiner Farbverschiebung, oder?
    Ich hatte das auch schon gemacht um bei NW LEDs eine größere Reichweite zu bekommen.
    Hast Du eine geschavede LED schon mal in einer TIR-Optik verwendet, macht das Sinn?
    Gruß.
     
  5. Die XP-G3 in einer TIR-Optik zu nutzen macht im Sinne der Lichtqualität keinen Sinn, da die gelben Artefakte um den Spot erhalten bleiben. Ob geshaved oder mit originalem Dome spielt keine Rolle. Gefühlt ist das Licht der XP-G3 mit rasiertem Dome bei Verwendung einer Linsenoptik noch schlimmer als im originalen Zustand.

    Lieben Gruß, Dominik
     
  6. Warum stoße ich jetzt erst auf dieses Unterforum? Du solltest Werbung dafür schalten! Ein super Bericht, danke dafür!

    Um das Farbspektrum zu bestimmen könntest du dir ein Spektroskop basteln. In billig und zur für diese Zwecke angemessen feinen/groben Einordnung kann man das mittels Prisma (→ Trödelmarkt) oder optischem Gitter (aus einer CD/DVD/BD gewinnen). Wobei ich dir ein projizierendes (mit Gitter) empfehle, um einen ins Auge eingestrahlten möglichen UV-Anteil möglichst zu vermeiden. Also kein Hand-Spektroskop.
     
  7. Skilhunt Taschenlampen
    Diese Spektroskope kenne ich, sowohl die "edlere" Variante als Bausatz aus üblichen Astronomieshops mit echtem Beugungsgitter als auch diese selbstgebaute Variante mit DVD/CD-Scheibe. Außerdem habe ich schon mit einem recht hochwettigen Prisma und Projektion experimentiert, mit durchwachsenem Ergebnis...

    Beide liefern abgesehen von einer groben Einschätzung kaum gescheite Daten, zumal gerade für mich gerade die Strahlungsintensität bei einer bestimmten Wellenlänge interessant ist, um brauchbare Spektrendiagramme erstellen zu können.

    Leider sind brauchbare Spektrometer so sündhaft teuer... :(

    Lieben Gruß, Dominik
     
  8. Die Projektion kann bei unterschiedlichen Belichtungszeiten abfotographiert, oder gleich auf eine geeignete CCD Cam geworfen werden. Aber stimmt wohl, um einen Bereich zu integrieren („wieviel von 400–500?“) reicht das so nicht. Um abzuschätzen, welche Farbanteile nun stärker abgestrahlt werden, doch schon. Vielleicht hat ja jemand Lust auf eine Bastel- und Messreihe; sonst könnte ich das im Dezember auch vormachen.

    In einer Insolvenzmasse habe ich übrigens auch keine Spektrometer vorgefunden. Sonst ist das eine billige Quelle um an gebrauchtes Fachgerät zu kommen.

    Das Blau macht mich einfach neugierig, Köf3.
     
  9. Ich glaub', ich muss mal wieder mein Prisma auspacken. Irgendwo habe ich noch Skizzen vom damaligen Versuchsaufbau.
    Einen Unterschied zu damals habe ich allerdings: eine gescheite Kamera (Sony RX100).

    Damals hatte ich nur mein Smartphone, um Fotos von der Projektion zu machen. Vielleicht ergibt die verbesserte Fotoausrüstung schon einen Fortschritt beim Ergebnis, vor allem wenn ich den bisherigen Versuchsaufbau noch weiter optimiere.

    Lieben Gruß, Dominik
     
  10. Outdoor Forum
    Hi Dominik,
    Wenn Du die so erstellten Fotos automatisiert auswerten willst, kann ich Dir eine spezielle Software empfehlen: RawDigger
    Ich experimentiere derzeit mit der Software, um Whitewallbeamshots automatisch auszuwerten. Mein Ziel ist ein Beamprofiling, in dem ich die Helligkeits- und Farbverteilung im Beamshot automatisch auswerten kann. Die Software kann das Bild in bis zu 99x99 Felder aufteilen und jedes Feld einzeln nach RGB Werten auswerten. Das ganze wird als Excel-File ausgegeben.
    Wenn Du willst, kann ich Dir die Software bei einem Treffen im Gretchen mal vorführen. Leider ist mein Arbeitrechner mit den grossen Excel Files manchmal etwas überlastet:pfeifen:
    Gruß Frank
     
  11. Ich frage mich, inwieweit mir die Software überhaupt hilft, das Spektrum der Lichtquelle zu ermitteln.
    Zwar kann die Kamera RAW ausgeben, allerdings wüsste ich keine Möglichkeit, von einfachen Bilddaten direkt auf das Spektrum und die Strahlungsleistung bei einer bestimmten Wellenlänge zu schließen.

    Lieben Gruß, Dominik
     
  12. Du könntest damit nur verschiedene Fotos numerisch vergleichen, ob an einer bestimmten Stelle mehr oder weniger Licht ankommt.
    Gruß Frank
     
  13. UPDATE:

    Ich habe die XP-G3 des oben angegebenen Order codes erneut vermessen, bis 20 Ampere.

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    Beeindruckende Performance im Bereich bis 8 A, und hohe Effizienz vor allem im offiziell freigegebenen Bereich. Das Maximum ist bei 8,5 A erreicht, bei 1810 lm (1607 lm @ 85 °C Tsp) und 4,01 V, was 34 W Leistung ergibt.

    Noch beeindruckender ist die Überbestrombarkeit, ehe der Emitter zerstört wird. Erst bei 16,6 A (!) und 5,42 V geht der Emitter kaputt. Dies tat er zudem nicht mit einem kurzen Blitz, sondern er flackerte heftig, wurde noch einmal deutlich heller und ging etwa zehn Sekunden später für immer aus.
    Es lassen sich also 90 Watt (!!) in den Emitter pressen, ehe er zerstört wird!

    Der Sweet Spot liegt bei 6 A (1622 lm @ 3,76 V / 1440 lm @ 85 °C Tsp). Darüber hinaus empfehle ich die Bestromung zumindest für mobiles Licht nicht.

    Dieses Update werde ich übrigens im eigentlichen Test einpflegen, Vergleichsdiagramme werde ich dort ebenfalls noch ergänzen.

    LG, Dominik
     
    goromyr, The_Driver, Maiger und 3 andere Flashys haben sich hierfür bedankt.
  14. Du wirst auf ewig in der LED-Quäler-Hölle schmoren. ;)

    Wirklich ganz erstaunlich, was diese LED aushält, v.a. wenn man bedenkt, dass offiziell max. 2A Dauerstrom zulässig sind!
     
  15. Olight Shop
    Das ist schon heftig. Man könnte die LED tatsächlich in die Olight SR-90 mit 9A Treiber einbauen (deren LED 4,5 mal so groß ist).
     
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