LED光(guāng)效越高,顯色指數(shù)就越低(dī)?這(zhè)顯然是不成立的。首先,這(zhè)個邏輯的因果關系有點搞反了(le),并不是因為(wèi)光(guāng)效低(dī)所以顯指高,而是為(wèi)了(le)提高顯指從(cóng)而犧牲了(le)一(yī)些光(guāng)效。而不少(shǎo)人(rén)對光(guāng)效的認知還存在着一(yī)些誤區(qū):
光(guāng)效=發光(guāng)效能(néng)
光(guāng)效≠發光(guāng)效果
LED 光(guāng)源發出的光(guāng)通(tōng)量(lm)除以光(guāng)源所消耗的功率(W)稱為(wèi) LED 光(guāng)效,單位 lm/W。而發光(guāng)效果則是指視(shì)覺的效果。
對于網友(yǒu)的這(zhè)個提問(wèn),來自(zì)朗明(míng)納斯的 FAE 吳曉岚老(lǎo)師(shī)給出了(le)更為(wèi)詳細的解答(dá):
影響顯色指數(shù)的因素
現在商用化的 LED,大部分是在藍(lán)色 LED芯片上(shàng)塗敷能(néng)被藍(lán)光(guāng)激發的(YAG)黃(huáng)色熒光(guāng)粉,我們通(tōng)常叫黃(huáng)粉,芯片發出的藍(lán)光(guāng)與熒光(guāng)粉發出的黃(huáng)光(guāng)互補形成白光(guāng)。
如(rú)果想提高 LED 的顯色性,這(zhè)時(shí)候就需要(yào)涉及到顯色指數(shù)的計算,一(yī)般情況下(xià),顯色指數(shù)的計算為(wèi)R1-R8,色譜相對較窄。
但(dàn)是這(zhè)還會缺少(shǎo)一(yī)個很(hěn)重要(yào)的光(guāng)譜,它就是特殊顯指 R9,紅(hóng)色R9(飽和(hé)紅(hóng)色;)是評價紅(hóng)色複現質量的指标。對于它們的應用,演播廳、攝影棚等需要(yào)真實再現皮膚顔色的場合,以及對蔬果生鮮肉類的顔色還原有着不可(kě)取代的作(zuò)用。
▲R9也是衡量LED顯色性的重要(yào)指标。
▲不同 R9 下(xià)的蔬果光(guāng)色表現,R9越大,對紅(hóng)色的表現力越好。
因此現在的顯色指數(shù) Ra 評判用 R1-R8 為(wèi)标準已經遠遠不夠說服力。現實生活中,經常能(néng)聽到不少(shǎo)廠家對外(wài)宣稱:
顯色指數(shù)>90
R9>50
那(nà)麽,它們是怎麽做(zuò)到的呢?
廠家如(rú)何提高 LED顯色指數(shù)?
有句話叫“缺啥補啥”,用在這(zhè)裏不能(néng)再準确,既然是缺 R9,那(nà)就“補R9”,怎麽補呢?
加入紅(hóng)色熒光(guāng)粉,補足 LED 紅(hóng)色光(guāng)譜的不足,調整白光(guāng) LED 的顯色指數(shù)。
這(zhè)又涉及到摻入濃度,舉個例子,如(rú)果一(yī)個LED原本的顯色指數(shù)是 70,要(yào)想提高到 80 的顯色指數(shù),可(kě)能(néng)隻需要(yào)摻一(yī)點點紅(hóng)色熒光(guāng)粉就行(xíng)了(le),而要(yào)想達到90的顯色指數(shù),則需要(yào)成倍地(dì)提高摻入紅(hóng)粉的濃度。
這(zhè)可(kě)不是無代價的,摻入紅(hóng)色熒光(guāng)粉的濃度過高,會使 LED 的色點偏離在普朗克曲線,造成嚴重的偏色。
▲“相關色溫”3000K
▲同樣是3200K左右的色溫,肉眼卻看(kàn)出了(le)明(míng)顯區(qū)别。
因此,紅(hóng)色熒光(guāng)粉的配方的比例不一(yī)樣的,對顯色指數(shù)和(hé)色溫的影響也不一(yī)樣。
除此之外(wài),紅(hóng)色熒光(guāng)粉還有一(yī)個特性:激發時(shí)光(guāng)學轉換效率比較低(dī),所以都(dōu)無形中就會拉低(dī)LED整體的光(guāng)效表現。
so,紅(hóng)粉對顯色指數(shù)和(hé)光(guāng)效的影響已經顯而易見(jiàn)了(le):
1、紅(hóng)粉濃度過高,會造成LED偏色嚴重
2、紅(hóng)粉激發時(shí)光(guāng)學轉換效率較低(dī),會拉低(dī)LED整體的光(guāng)效表現。
如(rú)何在保證光(guāng)效的同時(shí)提高LED的顯色指數(shù),還要(yào)保證不會偏色嚴重,每個 LED芯片廠都(dōu)有自(zì)己的“熒光(guāng)粉配方”,這(zhè)也是他(tā)們的核心機密。
最後,徐老(lǎo)師(shī)用一(yī)個簡單的小實驗讓我們更淺顯讀懂(dǒng)“紅(hóng)粉”對顯色指數(shù)的影響。
“紅(hóng)色如(rú)何影響顯指?”小實驗
首先,徐老(lǎo)師(shī)用照明(míng)護照測量了(le)辦公室的光(guāng)環境,燈具是“物(wù)業标配”型。
測量結果如(rú)下(xià):
▲物(wù)業标配燈測量數(shù)據,Re=65,Ra=74,顯色性很(hěn)差。
徐老(lǎo)師(shī)随後取來了(le)一(yī)條彩色燈帶,隻點亮了(le)紅(hóng)色部分,給空間(jiān)一(yī)點點紅(hóng)光(guāng),用手将燈帶固定在離照明(míng)護照較遠的地(dì)方。
用照明(míng)護照在此測量光(guāng)環境指标,測量結果如(rú)下(xià):
▲Re=90,Ra=92,這(zhè)顯色性,已經能(néng)hold出絕大多數(shù)商業空間(jiān)了(le)。
緊接着,把燈帶湊近照明(míng)護照,讓探頭檢測到更多的紅(hóng)光(guāng)。
再次測量光(guāng)環境指标,測量結果如(rú)下(xià):
▲紅(hóng)色波峰高了(le)很(hěn)多,但(dàn)顯色性卻大大降低(dī),Re=72,Ra=77,比第二次測量遠遠不如(rú)。
看(kàn)一(yī)下(xià)它們之間(jiān)的對比(第二次測量命名為(wèi)“辦公室加紅(hóng)”,第三次測量命名為(wèi)“辦公室加加紅(hóng)”):
請(qǐng)将手機打橫觀看(kàn)
▲紅(hóng)色線條框為(wèi)“辦公室加紅(hóng)”測量數(shù)據,藍(lán)色線條框內(nèi)為(wèi)“辦公室加加紅(hóng)”測量數(shù)據
可(kě)以很(hěn)明(míng)顯看(kàn)到,第三次給了(le)探頭更多的紅(hóng)色光(guāng),但(dàn)很(hěn)多參數(shù)反而還下(xià)降了(le),這(zhè)也正說明(míng)了(le)紅(hóng)色需要(yào)加得适當。引申到 LED 芯片制作(zuò)工(gōng)藝,跟紅(hóng)色熒光(guāng)粉濃度有異曲同工(gōng)之妙。
關于顯色指數(shù)和(hé)光(guāng)效的關系,你 get 到了(le)嗎?