显色指数(CRI)40年来一直用来比较荧光灯和HID灯,照明信息委员会(CIE)不推荐用它来测定白光LED,新的测试方法正在制定中。在这期间,我们怎样用CRI到白光LED上呢?
CIE的技术报告177:2007白光LED光源的显色性里提到:"技术委员会的结论是CEI认为在一系列的光源对比中,CRI不适用于预测白光LED光源的显色范围"
该结论来基于大量的学术研究的结果。研究认为不论是荧光粉封装的白光LED还是RGB三基色的白光LED都不适用该指数。多数研究都有视觉实验,实验者观察用不同CRI指数的灯照亮的地方的效果。总体来说,CRI指数值与视觉效果之间没有多大的内在联系。事实上,多数RGB的LED显色指数在20以上,而其光的效果还不错。
那这是为什么呢?我们看一下CRI究竟哪个测的是什么,它与传统光源是怎样联系起来的,为什么LED光源就不同呢。
CRI是如何测试的呢?
CRI就是测试一个光源照在物体,物质或表面的显显现的颜色如何?那么CRI数值就近是如何计算的呢?测试的过程包括对比八种样本颜色在测试光源和参考光源下的显出的颜色。用100减去测试平均差值就得到CRI数值。因此一个很小的平均差值就会有一个较高的CRI数值,一个大的平均差值,就会得到一个较低的CRI数值。而且,样本色多用的是粉色系列,没有深色系列。
多年来,荧光粉经过调谐和提炼与八种标准色样配比,非常像白炽灯和日光。但是看下图表1里的荧光光源的光谱能量分布峰值,如果荧光粉轻微的变化一点点,释放波长移动一点点,CRI值就明显的下降,但是人眼观察显色变化却几乎没有变。PCLED使用宽泛的荧光粉可以得到一个相对高的CRI值(70-90+)
现在,再看看RGELED的光谱能量分布(如图表2)。其峰值与与荧光灯相近,有明显的蓝色、绿色和红色峰值。其CRI值只有27,并没有像日光灯在八种基本色上的值那么高。除去CRI值低以外,商用RGBLED光束产生的白光通常咋在视觉上更易接受。其中可能的原因是RGBLED明显的提高了多数颜色的视觉饱和(色度)而未造成相反的hue偏离
相似地,()日光灯(如GE,PHILIPS,SYLVANIA等品牌)的CRI值都较低,但是这些灯照射的物体,与用未过滤过的日光灯照射比较,看起来却更亮,更生动。
推荐:
要获得更好的显色质量并使用于所有白光光源,还需要一个长期的研究和发展过程。在此期间,CRI值可以考虑用来评估白光LED产品和系统的一个数据点,但是,如果没有亲自实地的评估,不能用于最为产品选择的唯一点,
特别我们要提醒以下几点:
1.明确物体在光源照射下的视觉要求很重要。颜色保真的要求很高,(比如:在一个空间里,在日光和灯光下,需要比较一种颜色或纺织品)那CRI值可能会是一个比较有用的对LED产品分级的指标。
2.CRI只能在具有相同CCT值的光源间进行比较。这一条适用于所有的光源,而不仅指LED光源。同样,CRI值相差小于5个点的区别不大,比如CRI值为80和84的光源几乎是一样的。
3.如果颜色的表现比颜色的保真更重要,那不要排除白光LED,即使其的CRI值相对很低。有些LED的CRI值仅有25的视觉上仍然是令人舒服的白光。
4. 如果光的保真或光的外观很重要,最好亲自并亲临现场评估LED系统的情况。
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