高色飽和度LED組合照明的應(yīng)用探討（二）

2. NIST提出CQS修正CRI

LED光源技術(shù)日新月異的快速發(fā)展，CIE、IEC、ISO等國際標(biāo)準(zhǔn)制定需要與時俱進，加快基礎(chǔ)理論的研究與實踐。美國NIST(美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院)提出用CQS(Color Quality Scale)色品質(zhì)度來評價光源顏色的質(zhì)量，將測試樣品擴大到15種，如圖4所示。白熾燈及不同組成方式的白光LED測試結(jié)果如圖5所示。

圖4. CQS色品質(zhì)度計算用15種測試樣式

圖5.不同光源CRI與CQS測試數(shù)據(jù)比較

3. ASSIST提出GAI改進CRI

美國ASSIST(美國固態(tài)照明技術(shù)與系統(tǒng)聯(lián)合會)提出在CRI的基礎(chǔ)上增加GAI(Gamut Area Index)全色域指數(shù)，目的是將照明目標(biāo)物加以區(qū)分。通過觀察者試驗的統(tǒng)計分析表明，低色溫和高色溫光源的CRI和GAI都比較高時，觀測者接受度較高，如圖6和圖7所示。

圖6.低色溫的CRI和GAI數(shù)值及觀測者接受度

圖7.高色溫的CRI和GAI數(shù)值及觀測者接受度

除了CQS、GAI以外，這些年也有提出夫勒特利指數(shù)Rf、顏色偏愛指數(shù)CPI(colour preference index)、色分辨指數(shù)CDI(colour discrimination index)等，這些都是對CRI修修補補。根本問題是：一方面，CRI參考光源是一個連續(xù)光譜，用它來衡量不連續(xù)光譜的光源不是很合適;另一方面，標(biāo)準(zhǔn)色的選擇上CRI采用8個中等明度和中等飽和度的樣品，不能代表色飽和度高的物體。我們認為LED光源的特性需要重新規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)照明體，增加高色飽和度色光輻射與連續(xù)輻射組合的概念，組成新的標(biāo)準(zhǔn)光源，重新定義光源顯色性和測試方法。

三、 關(guān)于物體色和固有色的概念

照明系統(tǒng)必須通過被照明物體來評價其照明品質(zhì)，物體有不同的材質(zhì)、形狀、顏色和光學(xué)特性，最后由觀測者來評價觀察效果。目前，人們是企圖用物理的方法客觀地測量人的主觀感受，觀測者對光的感受受到傳統(tǒng)、經(jīng)驗、習(xí)慣、偏好、環(huán)境和人的心理等因素的影響。人們約定用規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)光源照射物體呈現(xiàn)的顏色為物體色和固有色，而當(dāng)前規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)光源都是連續(xù)譜輻射。

我們認為色飽和度高的物體、顏料、染料等用連續(xù)譜輻射光照射的色澤沒有用相應(yīng)的色飽度高的單色輻射光源照明鮮艷。增加色飽和度高的色光照射相應(yīng)的色飽和度高的物體，才能呈現(xiàn)物體“真實”的顏色，用色飽和度高的橙色光照射柑橙，柑橙看上去會更鮮艷誘人，這是橙子的真正固有顏色，而不是色彩“欺騙”。同樣，在現(xiàn)實生活中賣肉的用100w白熾燈(顯色指數(shù)CRI=100)時要加紅燈罩，以增加紅光，使得肉顯得更加鮮紅新鮮。

事實上，光源提高物體的色飽和度會使視覺清晰度和視亮度增加，進而增加人的喜悅感和舒適度。LED高色飽和度光源組合的應(yīng)用將成為未來照明的新亮點、新熱點。

四、 高色飽和度LED組合照明的幾點思考

照明是技術(shù)與藝術(shù)、美學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、人因工程等相融合的綜合性交叉學(xué)科工程。歷史上CIE、IEC等國際標(biāo)準(zhǔn)是隨著光源和視覺認知的發(fā)展而發(fā)展的。LED光源的多樣性和它引起的生理、心理光學(xué)效應(yīng)使原有的國際標(biāo)準(zhǔn)失效，我們可以與國際大公司站在同一起跑線上，共同研究制定新的國際標(biāo)準(zhǔn)。

LED可調(diào)控色光技術(shù)和多光譜組合為創(chuàng)新照明產(chǎn)品提供廣闊的發(fā)展空間，其高飽和度色光應(yīng)用到商業(yè)照明，更能展現(xiàn)LED光源的魅力，這需要新的理論體系支撐產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展。

LED在滿足各種功能性照明需求的同時，還要滿足人們對照明的科學(xué)、安全、健康與舒適性的生理和心理需求。這將推動光度學(xué)、色度學(xué)、色彩學(xué)、測量學(xué)等理論創(chuàng)新，引發(fā)照明理念和光文化革命性的變化。

參考文獻

[1] CIE No.13-2-1974.Method of measuring and specifying color rendering properties of light sources.

[2] Davis,W. and Ohno,Y.,“Development of a Color Quality Scale(CQS)”,Sixth International Lighting Research Symposium on Light and Color,Orlando,FL(2006).

[3] W.Davis and Y.Ohno,“The Color Quality Scale”,Optical Engineering, 49(3): 033602(2010) .

[4] 何開鈞.高色飽和度LED的應(yīng)用是未來照明的新亮點.海峽兩岸第十七屆照明科技與營銷研討會專題報告暨論文集.2010年11月.

[5] 趙英等主編.松果體與褪黑素.上?？茖W(xué)技術(shù)文獻出版社.

上接：高色飽和度LED組合照明的應(yīng)用探討

更多資訊請關(guān)注：21ic照明頻道