LED光效越高,顯色指數就越低嗎?

2017-07-10 20:03:00
暢想照明
原創
408
摘要:LED光效越高,顯色指數就越低?這顯然是不成立的。首先,這個邏輯的因果關系有點搞反了,并不是因為光效低所以顯指高,而是為了提高顯指從而犧牲了一些光效。

LED光效越高,顯色指數就越低?這顯然是不成立的。首先,這個邏輯的因果關系有點搞反了,并不是因為光效低所以顯指高,而是為了提高顯指從而犧牲了一些光效。而不少人對光效的認知還存在著一些誤區:

光效=發光效能

光效≠發光效果

LED 光源發出的光通量(lm)除以光源所消耗的功率(W)稱為 LED 光效,單位 lm/W。而發光效果則是指視覺的效果。

對于網友的這個提問,來自朗明納斯的 FAE 吳曉嵐老師給出了更為詳細的解答:

影響顯色指數的因素

現在商用化的 LED,大部分是在藍色 LED芯片上涂敷能被藍光激發的(YAG)黃色熒光粉,我們通常叫黃粉,芯片發出的藍光與熒光粉發出的黃光互補形成白光。

如果想提高 LED 的顯色性,這時候就需要涉及到顯色指數的計算,一般情況下,顯色指數的計算為R1-R8,色譜相對較窄。

但是這還會缺少一個很重要的光譜,它就是特殊顯指 R9,紅色R9(飽和紅色;)是評價紅色復現質量的指標。對于它們的應用,演播廳、攝影棚等需要真實再現皮膚顏色的場合,以及對蔬果生鮮肉類的顏色還原有著不可取代的作用。

▲R9也是衡量LED顯色性的重要指標。

▲不同 R9 下的蔬果光色表現,R9越大,對紅色的表現力越好。

因此現在的顯色指數 Ra 評判用 R1-R8 為標準已經遠遠不夠說服力?,F實生活中,經常能聽到不少廠家對外宣稱:

顯色指數>90

R9>50

那么,它們是怎么做到的呢?

廠家如何提高 LED顯色指數?

有句話叫“缺啥補啥”,用在這里不能再準確,既然是缺 R9,那就“補R9”,怎么補呢?

加入紅色熒光粉,補足 LED 紅色光譜的不足,調整白光 LED 的顯色指數。

這又涉及到摻入濃度,舉個例子,如果一個LED原本的顯色指數是 70,要想提高到 80 的顯色指數,可能只需要摻一點點紅色熒光粉就行了,而要想達到90的顯色指數,則需要成倍地提高摻入紅粉的濃度。

這可不是無代價的,摻入紅色熒光粉的濃度過高,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,肉眼卻看出了明顯區別。

因此,紅色熒光粉的配方的比例不一樣的,對顯色指數和色溫的影響也不一樣。

除此之外,紅色熒光粉還有一個特性:激發時光學轉換效率比較低,所以都無形中就會拉低LED整體的光效表現。

so,紅粉對顯色指數和光效的影響已經顯而易見了:

1、紅粉濃度過高,會造成LED偏色嚴重

2、紅粉激發時光學轉換效率較低,會拉低LED整體的光效表現。

如何在保證光效的同時提高LED的顯色指數,還要保證不會偏色嚴重,每個 LED芯片廠都有自己的“熒光粉配方”,這也是他們的核心機密。

最后,徐老師用一個簡單的小實驗讓我們更淺顯讀懂“紅粉”對顯色指數的影響。

“紅色如何影響顯指?”小實驗

首先,徐老師用照明護照測量了辦公室的光環境,燈具是“物業標配”型。

測量結果如下:

▲物業標配燈測量數據,Re=65,Ra=74,顯色性很差。

徐老師隨后取來了一條彩色燈帶,只點亮了紅色部分,給空間一點點紅光,用手將燈帶固定在離照明護照較遠的地方。

用照明護照在此測量光環境指標,測量結果如下:

▲Re=90,Ra=92,這顯色性,已經能hold出絕大多數商業空間了。

緊接著,把燈帶湊近照明護照,讓探頭檢測到更多的紅光。

再次測量光環境指標,測量結果如下:

▲紅色波峰高了很多,但顯色性卻大大降低,Re=72,Ra=77,比第二次測量遠遠不如。

看一下它們之間的對比(第二次測量命名為“辦公室加紅”,第三次測量命名為“辦公室加加紅”):

請將手機打橫觀看

▲紅色線條框為“辦公室加紅”測量數據,藍色線條框內為“辦公室加加紅”測量數據

可以很明顯看到,第三次給了探頭更多的紅色光,但很多參數反而還下降了,這也正說明了紅色需要加得適當。引申到  LED 芯片制作工藝,跟紅色熒光粉濃度有異曲同工之妙。

關于顯色指數和光效的關系,你 get 到了嗎?


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