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LED技术:如何选择合适色温获取满意的白光照明?

2015-03-30 10:56
风频浪劲
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  一般来说,很多人理所当然地认为白光都位于黑体辐射轨迹上,并依据色温高低分为暖白和冷白。那么,问题来了,黑体辐射轨迹上的点真的都是人眼所感知的白光么?

  2013年,研究人员 Rea 和 Freyssinier 的研究成果表明不同色温的白光轨迹并不完全与黑体辐射轨迹重合。实验中观察者评价的是灯箱内的白色内壁,照明光源包括2700K、3000K、3500K、4100K、5000K和6500K这六组色温,每组色温组里还分为七种不同 Duv值的光源。

  如下图所示,七种光源中的一种光源其色品位于黑体辐射轨迹上,其他六种光源的色品则较为均匀地分布于该组光源的等色温线上。对评价数据进行分析之后,发现当光源色温低于4000K时,观察者认为的白光色品坐标位于黑体辐射轨迹下方,而当光源色温高于4000K时,评价所得的白光色品坐标位于黑体辐射轨迹上方。所以,黑体辐射轨迹上的点基本不是人眼所感知的白光。

  2014年,Smet 等人进行了研究物体白度的实验。研究对象是灯箱中由投影仪照射的三维立方体,观察者可通过控制投影仪来变换立方体的颜色从而调节出最符合观察者预期的白光。实验结果如下表所示,两种心理物理学方法的实验数据均表明观察者预期的最佳白光是色温约为6000K、Duv为负值的光源,且当光源亮度越来越高时,观察者感知的白光色温越来越低。

  基于前人的研究,浙江大学的研究人员进行了相关的白光评价实验。如下图所示,实验在一个客厅环境中进行,照明光源采用的是可调光谱的 THOUSLITE LEDCube 光源,观察者评价的是正对面的白墙区域以及桌子上的涂料色卡以及 X-Rite ColorChecker 色卡中的白色块。

  LED 可调光源照明色温分别设定为6500K(标准照明体D65)、5000K(标准照明体D50)、4000K、3500K和2850K(标准照明体A)这五种。观察者进行评价的色貌属性包括:墙面的明亮度、鲜艳度、温暖属性以及特定区域的白度、白色百分比、喜好性白色和特定区域(图中红线框起来的部分)的色调成分。

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