探讨LED照明应用光品质 聚焦LED光色新体验

如何正确认识LED照明的光品质？目前LED光品质衡量方面进展如何？未来将面临哪些挑战与发展趋势?2013年11月10-12日举行的第十届中国国际半导体照明论坛(CHINASSL2013)上，来自日本、中国、德国的大学、科研院所以及国际领先企业的专家、学者、教授等，将分别就“基于外观评估的评估方法”、“LED照明的眩光评估”、“LED路灯眩光的评估”等与LED光品质有关的主题展开探讨。

随着半导体照明技术的发展，无论室内还是室外设计中，都需要考虑LED照明，然而对于LED光源，总是看到有很高的照度部分并且精度也非常不相似，导致经常会遇到令人不舒适的眩光的存在，因而眩光也逐渐成为行业内的热门话题。来自宇都宫大学Miyoshi Ayama教授在这个领域有丰富的经验，她分享了这一领域内的研究成果。为了改善眩光问题，Ayama教授和她的研发团队建立了一些公式，涉及到人们对于眩光的认知以及具体眩光的亮进行调整，使得不舒适的眩光变成让人舒适的眩光。但Ayama教授表示，“就现有的标准我们缺乏足够的数据，我们有着现有的光源，比如有荧光灯还有其他的来源，这时候我们要进行有关亮方面的平衡，如眩光有多大程度不会干扰人们的视觉认知，我们也需要看光度方面的数字来进行调整。在有关眩光方面涉及会到UGR TI，它们是空中分布均匀的光源，所以我们研究的目标是要找到一个合适的指数对这些数据进行测量，我们需要看他们的空间是如何分布的。”

LED产品性能不断改善，因而在很多领域应用性非常广泛。但是在实际应用中，很多用户觉得LED有眩光感觉，不仅在设计中，尤其在路灯方面，有时候对于驾驶员来而言会造成干扰。针对LED路灯眩光问题，复旦大学林燕丹副教授表示她和和Miyoshi Ayama教授的研究非常相似，也做了一些公式来进行评估，但是所采用的方法和考虑内容有一些差异。“从我们对于眩光的了解而言，认为主要是亮度方面不适当所导致，如果对亮度设计恰当的话，就有可能来避免人们发出这么多的抱怨，这也是我们进行研究的出发点。”林燕丹副教授表示。

东京工业大学的Yoshiki Nakamura教授基于图象方面做了很多研究，他表示眩光的成像基础和之前转换的体制是基本相似的。“也许大家都知道统一的眩光评级工作室，这里要对UGR进行评级。在这种情况下，我们计算对比效果的时候，可以使用UGR的方法。我们进行了五个不同的级别，这是计算对比效果具体的方法，总共有五个层次。”Nakamura教授总结道，为了进一步促进节能的照明，需要开发出一种新型设计程序。在新设计程序当中应该充分考虑到如何适应整个场景以及有关照度的成像问题，同时应该进一步考虑到有关亮度的成像以及评估的成像。无论是Miyoshi Ayama教授还是林燕丹副教授及Nakamura教授都提到了与现有标准相比较，首先要需要看灯的眩光评估，包括不适眩光和适能眩光，最后必须要有工具来测量眩光的感受，也提到了需要运用新的函数来测量。

不仅眩光问题会造成一定程度的影响，频闪有时候也会造成对视觉方面的不适，影响人体健康，比如偏头疼，或者视觉部分受障碍。针对不同文化频闪效应可见度的相似性问题，东南大学电子科学与工程学院屠彦教授展开了一系列实验。她表示，将中国和欧洲实验者进行比较，得出了一系列结论：频率越高，对于频闪效应的敏感度就会增加，临界条件是100赫兹。对于中国实验者而言，他们的视觉是23%，而欧洲的是27%。在750赫兹以上的频率视觉值达到了100%，这个数据对于中国和欧洲的实验者而言是一样的，即意味着在750赫兹以上看不到频闪效应。所以最终结论是对于频闪效率的敏感度来说没有文化间的不同。

“多位教授都提到眩光的问题，眩光控制其实也是光品质里很重要的一点。LED应用越来越快，眩光问题非常热门，人们也逐渐开始讨论光品质。”欧司朗光电半导体(中国)有限公司核心专家陈文成博士表示。他认为现在很多人在采用LED时有一种误解，对LED显示指数及光品质并不“看好”，认为其一定做不好，但事实并非如此。关于光行控制，目前市场上大部分都从采用中小功率芯片或者衬底，其存有一个局限性，即芯片跟芯片之间是没法放的非常近，如果放的非常近则发光面积存有局限性。陈文成博士提出不采用中小功率转而采用大功率芯片这一方法来破解这道难题。

眩光也好，频闪也罢，都是当下非常具有意义的话题，同样，随着半导体照明行业的发展，照明产品光生物问题逐渐吸引了很多人的眼球。照明产品光生物的发展涉及到了灯具照明系统的安全问题，浙江大学的牟同升教授举例进行了说明，当光很强的时候，光进入到视网膜上会产生光化学作用。光化学作用在视网膜是永远存在的，尤其是波长比较短的光，但是人体有很强的修复能力，所以低质量的蓝光不会造成问题。牟同升教授进一步解释道：“LED产品目前不用紧张，大部分是免除类，只有个别LED元件以及定向非常强的才有可能落在二类，而三类则是没有的，这是目前LED产品的现状。”

“每个制造商在制造产品的时候，CRI显色性指数都是非常重要的。”浙江大学现代光学仪器国家重点实验室教授罗明表示。“CIE在这方面做了很多工作，所有的质量都是基于这个数据。我们有了LED之后，有不同的方式来计算这个数据，这与我们光度的分布紧密相关。我们要做更多的研究，因为我们有很多的特性要考虑要研究。”罗明教授表示，多年的研究之后得出了一些建议，一是nCRI，n就是新的意思，提出新的CRI方法;二是颜色质量级别，叫做CQS。认为必须要有一个限制，不能让颜色浓度变得更深下去;三是记忆CRI。我们记忆当中的颜色和灯光照射下的颜色到底有什么不一样?